المعالج CPU

هو المنفذ الاساسي في تنفيذ العمليات الرئيسية والتي يقوم الحاسب الالي في تنفيذها وهي العمليات الحسابية والمنطقية .

CPU: Central Processing Unit

والتي هي وحدة المعالجة المركزية ومن أهم أجزائها هي :


وحدة التحكم
Central Unit هي الجزء المهم في الحاسب الالي في توجيه في العمليات الحسابية والمنطقية متى تحدث ولما تحدث وكيف




وحدة الحساب والمنطق
Arithmetic and Logic Unit وظيفتها العمليات الحسابية والمنطقية التي تحدث في الجهاز.



L1 Cache هي الذاكرة المخبئة ومن المستوي الاول ومقسمة الى قسمين الاولى للقراءة فقط والثانية يقبل الكتابة عليها وكلما ارتفعة قيمتها زاد ذلك من أداء المعالج.


L2 Cache هي الذاكرة المخبئة من المستوى الثاني تكمن انها ذاكرة مؤقته سريعة جداتعمل على تسريع تدفق المعلومات الى المعالج عبر الذاكرة.


FPU
Floating Point Unit وحدة حساب النقطة العائمة والتي هي الكسور.



BSB
Back Side Bus ناقل الجانب الخلفي وهو ناقل التعليمات ما بين المعالج والذاكرة المخبئة من المستوى الثاني.


FSB
Front Side Bus ناقل الجانب الامامي للتعليمات مابين المعالج والذاكرة الرئيسية.


المسجلات
Register المسجلات والتي هي تخزين البيانات المستخدمة في وحدة الحساب والمنطق لإتمام المهام المطلوبة من قبل وحدة التحكم.


أول ما ظهر المعالج كان شكله مثل الشريحة يثبت على Socket على اللوحة الام وبعد ذلك عند ظهور البنتيوم2 أصبح شكلة مثل البطاقة يوضع بشكل عامودي على اللوحة الام ويثبت داخل الشق ويسمى Slot مع الحفاظ على الشكل القديم .
تقاس سرعة المعالج بالميجاهيرتز حيث أن المعالج يعمل بسرعة 900MHz هذا يعني انه ينجز ماقدره 900 هيرتز في الثانية, والهيرتز يقصد بها الدورة التي يمكن ان ينجز الحاسب الالي شيء من مهامه, ولكن لاتعتبر مقياس لاداء وسرعة المعالج وذلك يعود الى انه يتأثر الى العديد من الاختلافات في داخل المعالج هذا ان كان المعالج من اصناف مختلفة وبنفس السرعة هذا هو السبب الرئيسي يعود للتفضيل وان كانت من الصنف نفسة يتم لتفضيل من خلال سرعة المعالج.



هذه القطعة عبارة عن المعالج على شكل Slot وهو يشبه البطاقة وهي بالاخص القطعة الفضية التي في الوسط بشكل مربع .

نلاحظ وجود قطعتين سوداوين على اليمين والشمال والتي تسمى بCache من المستوى الثاني .








[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


هذه القطعة عبارة عن المعالج على شكل Socket ويوجد عليها مبرد وهذه ماتسمى بمبرد المعالج والذي يخفف من حدة الحرارة الناتجة عن المعالج .[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

محددات أداء المعالج :
هناك العديد من الامور التي تاثر في سرعة تتنفيذ المهام المنوطة باحاسب الالي والتي منها بشكل موجز :
1. تردد المعالج :-
هذا العامل اساسي في التمييز مابين المعالجات من الاصناف المختلفة ذات السرعة الموحدة بحيث ان الجهاز صاحب التردد الاعلي يكون الافضل في انجاز المهام المنوطة اليه في وقت اقصر وافضل .

2. تردد الناقل الامامي :-
كلما زاد التردد في الناقل الامامي زاد كمية البيانات المنقولة الى المعالج من الذاكرة الرئيسية وهنا يختلف التعبير مابين معنى تردد المعالج وتردد الناقل وذلك انه قد تجد المعالجات بالسرعة والتردد نفسها ولكنها تختلف في مقدار التردد للناقل الامامي.

3. الذاكرة المخبئة :-
سواء كانت الذاكرة من المستوى الاول او الثاني كلما زادت يعني انها زادت من أداء المعالج .

4. سرعة تردد الذاكرة المخبئة من المستوى الثاني :-
كانت الذاكرة المخبئة تعمل بمقدار نصف او ربع مقدار تردد المعالج قديما لكن الان تردد الذاكرة المخبئة من المستوى الثاني يساوي تردد المعالج تماما .

5. حجم الترانستور :-
وهو حجم الترانستو الموجود في داخل المعالج ويقاس بالميكرون وحاليا من أشهر هذه الاحجام هي (0.18 , 0.15 , 0.13 ) وكلما كان حجم الترانستور اصغر ساهم ذلك في زيادة سرعة اغلاق وفتح التراستور مما يعني أداء أكبر , إستهلاك طاقة أقل وإنبعاث حرارة أقل.


يتم شراء المعالج على هيئتين :-

1. Retailer Box:-
يقصد بها أن المعالج يصل إلى المستهلك في داخل علبة معها مروحة مرفق بكتاب إرشادي وكذلك كفالة تقررها الشركة الصانعة والوكيل لهذه الشركة .

2. OEM :-
هذه مخالفة للنقطة السابقة بحيث أنها يباع المعالج مفردا لا ياتي معها شيء ولا كفالة أيضا وهذه بالتأكيد تأثر في القيمة الشرائية للمعالج وبالتالي ثمنها أقل من ثمن المعالج في النقطة السابقة وجودتها أقل .

لقد ورد ذكر قطعة مهمه في المعالج وهي المروحة أو يقال عنها المشتت الحراري وهذه لها دور مهم في استمرارية عمل المعالج دون إنقطاع من خلال غزالة كمية الحرارة الناتجة عن المعالج والقطع الالكترونية وقد اختلف انواعها وأشكالها وهذا لتخدم بشكل أفضل وأطول وطبعا سرعة المعالج وتردده ياثر
في نوع المبرد المستخدم وكذلك سرعة المبرد وقدرته.

تطور المعالجات :-



ملاحظة:-
1. SX 80486 يعتبر من أبطأ الاجهزة .
2. DX 80486 يعتبر معالج رياضي .
3. Pentium I ظهر فيه الWin Word .
4. Pentium Pro يناسب نظام الشبكات والانترنت .
5. Pentium mmx له علاقة بوسائط الحركة المتعددة (الافلام , الاغاني , والصوت) واستطاع غضافة Math Processor الذي يقوم بحل المسائل الرياضية المعقدة وكذلك استطاع التعامل مع نظام التشغيلWin عوضا عن ال Dos وهذا المعالج اختصار لي Pentium Multimedia Extent ion .

كيف يعمل المعالج:-
هناك المفردات والتي سوف نتعامل معها من خلال الشرح ويتم التعرف عليها أيضا :-
1. Bus interface Unit : الناقل العمومي
2. Prefish Unit : وحدة الاحضار والجلب .
3. Decode Unit : وحدة فك الشيفرة .
4. Execution Unit : وحدة التنفيذ .
5. Registers : المسجلات وهي وحدات التخزين المؤقتة .
6. Protect and Test Unit : وحدات الاختبار والحماية .



طريقة عمل المعالج :

1. يتم إحضار امر من interface bus إلى وحدة الاحضار لتنفيذه وذلك بعد ان يتم تحديد هذا الامر وعنوان من قبل C.U .
2. تنقل وحدة الاحضار prefish unit الامر او البيان إلى وحدة فك الشيفرة Decode unit وذلك لترجمة الشيفرة إلى إيعاذات وبينما يقوم هذه الوحدة بعملها يكون قد تم إحضار الأمر التالي من RAM وهذا يعني أن المعالج يوفر الوقت بحيث لا يكون هناك إنتظار .
* A.L.U : تأخذ فترة في معالجة البيانات لذلك يتم تخزين البيانات القادمة الجديدة لها في Reg.u بحيث معالجتها هي الاخرى .
3. بعد أن تقوم وحدة الشيفرة بفك الشيقرة وترجمتها وتحليلها إلى إيعاذات تسلمها إلى وحدة التنفيذ فتسلمها إلى وحدة التحكم C.U التي تنسق خطوات التنفيذ بينما تقوم وحدة الاختبار والحماية من التاكد من صحة العمليات التي تتم مع متابعة أعمال وحدة التحكم من حيث صحة عناوين البيانات التي سيتم معالجتها .
4. تقوم وحدة الحماية بعد التأكد من صحة العمليات بإرسال تلك البيانات إلى Reg.U وحدة التخزين المؤقتة وهكذا تتكرر العملية بالنسبة لباقي البيانات المطلوب معالجتها .
5. تقوم وحدة A.L.U لمعاجة البيانات الموجودة في Reg.U لإيجاد ناتج العملية وبعد الانتهاء من التنفيذ يقوم A.L.U الإتصال بC.U وإخبارها بإنتهاء العملية لتقوم وحدة التحكم بالاتصال بوحدة Bus I.U وتطلب منه نقل الناتج إلى RAM عن طريق خطوط النقل بعد تحديد العنوان ليتم الانتهاء من تنفيذ العملية وهكذا تكرر العمليات الاخرى .