پردازنده یا CPU، برد مدار داخل کامپیوتر است که دستورالعمل ها را از طرف برنامه ها اجرا می کند. پردازنده های رایانه ای مدرن می توانند میلیون ها دستورالعمل را در یک ثانیه پردازش کنند. پردازنده ها تراشه اصلی رایانه در نظر گرفته می شوند. ارزیابی یک فناوری جدید بدون در نظر گرفتن پردازنده آن دشوار است. مشکل این است که رمزگشایی از کاری که پردازنده انجام می دهد دشوار است، حتی اگر اهل فن باشید. پردازنده ها مغز پشت کامپیوتر هستند. آنها منطقی را که محاسبات را انجام می دهد کنترل می کنند و برنامه ها را بر روی رایانه شما اجرا می کنند. در این راهنما، ما در مورد اینکه پردازنده چیست و چه مولفه هایی پردازنده امروزی را تشکیل می دهند صحبت خواهیم کرد که در روند انتخاب و خرید پردازنده کمک بسیاری خواهد بود.
پردازنده یک قطعه سخت افزاری است که دستورالعمل های رایانه را تفسیر می کند. پردازنده ها مغز یک کامپیوتر هستند. بدون پردازنده، رایانه ها نمی توانند برنامه ها را اجرا کنند.
به پردازنده ها واحد پردازش مرکزی (CPU) نیز گفته می شود. از نظر فنی، بیش از یک پردازنده در رایانه وجود دارد، مانند واحد پردازش گرافیک (GPU). اما، بدون شک CPU مهمترین پردازنده است.
واحدهای پردازش از حافظه دسترسی تصادفی (RAM) رایانه استفاده می کنند. پردازنده با دریافت دستورالعمل، عملی را رمزگشایی و پردازش می کند. سپس، CPU یک خروجی ارائه می دهد.
اینتل و AMD مشهورترین مشاغل در صنعت پردازنده مرکزی برای دسک تاپ، لپ تاپ و کامپیوتر سرور هستند. پردازنده اینتل و پردازنده AMD از محبوب ترین پردازنده های دسک تاپ هستند. اپل، انویدیا و کوالکام همه پردازنده های موبایل هستند.
اصطلاحات پردازنده، واحد پردازش مرکزی (CPU) و ریزپردازنده معمولاً به صورت مترادف به هم پیوند می خورند. امروزه اکثر مردم از کلمه "پردازنده" به جای کلمه "CPU" استفاده می کنند، از نظر فنی صحیح نیست زیرا CPU فقط یکی از پردازنده های داخل رایانه شخصی (PC) است.
واحد پردازش گرافیک (GPU) پردازنده دیگری است و حتی برخی از هارددیسک ها از نظر فنی توانایی انجام برخی پردازش ها را دارند.
پردازنده ها روی مادربرد رایانه قرار دارند. آنها به سوکت یا شکاف CPU متصل می شوند. اهرمی در کنار پردازنده وجود دارد که برای اطمینان از متصل بودن آن به مادربرد استفاده می شود.
پردازنده از چهار عنصر اساسی ساخته شده است: واحد منطق حساب (ALU) ، واحد شناور نقطه (FPU) ، رجیسترها و حافظه های پنهان.
واحد منطق حساب (ALU) تمام عملیات حسابی و منطقی را انجام می دهد. این با اعداد صحیح، که اعداد کامل هستند کار می کند. واحد شناور (FPU)، اعداد نقطه شناور را دستکاری می کند، اعدادی که شامل اعشار هستند.
پس از آن رجیستر وجود دارد. این ثبت کننده دستورالعمل های دریافت شده از سایر قسمتهای رایانه را در خود جای داده است. رجیستر به ALU می گوید که چه فرایندهایی را انجام دهد و نتایج آن عملیات را ذخیره می کند.
پردازنده ها شامل حافظه L1 و L2 هستند. این حافظه پنهان به پردازنده اجازه می دهد تا داده ها را به صورت محلی ذخیره کند ، بدون اینکه مجبور به بازیابی آنها از حافظه RAM باشد. گنجاندن این مولفه به پردازنده سریعتر و کارآمدتر کمک می کند.
CPU عملیات خود را از طریق سه مرحله اصلی چرخه دستورالعمل انجام می دهد. به این فرآیندها چرخه اجرای واکشی گفته می شود. این چرخه سه مرحله دارد: واکشی، رمزگشایی و اجرا.
واکشی: اولین مرحله در چرخه اجرای واکشی است. این شامل دریافت - یا "واکشی" - یک دستورالعمل است. این دستورالعمل از RAM به CPU ارسال می شود.
رمزگشایی: پردازنده هنگام ارسال دستورالعمل با استفاده از رمزگشای آن، هنگامی که از رجیستر دستورالعمل ارسال می شود. CPU دستورالعمل ها را به یک سری سیگنال تبدیل می کند که می تواند توسط سایر قسمتهای پردازنده تفسیر شود.
اجرا: در پایان این فرآیند، رایانه دستورالعملهای رمزگشایی شده را اجرا می کند. دستورالعمل ها برای اجرا به قسمت های دیگر پردازنده ارسال می شوند. رجیستر CPU پس از اجرا، intructions را ذخیره می کند. این به بهبود سرعت پردازنده کمک می کند زیرا می تواند برخی از دستورالعمل های پردازش شده را به خاطر بسپارد.
