تعريف وحدة المعالجة المركزية

يجب أن يكون عنصرًا للأغراض العامة ، يملي عليه البرنامج ما يجب فعله. هناك معالجات محددة لتنفيذ مهمة معينة ، والتي على الرغم من أن بعض المؤلفين يعتبرونها وحدة معالجة مركزية ، فإن البعض الآخر لا يفعل ذلك. موقفي من هذا واضح: يجب أن تكون وحدة المعالجة المركزية ، كما أصر ، أغراض عامة.

لم تكن التصميمات الأولى للجهاز التي يمكننا اعتبارها سوابق لأجهزة الكمبيوتر اليوم تحتوي على وحدة معالجة مركزية على هذا النحو. لم يكن للجيل الأول من أجهزة الكمبيوتر عنصر واحد يعمل بمثابة وحدة معالجة مركزية ، ولكن تم توزيع هذه الوظيفة بين عناصر مختلفة من الأجهزة.

للحصول على أول وحدة معالجة مركزية مجمعة في قطعة واحدة ، وتحديداً على شريحة ، يجب أن نعود إلى بداية تقنية السليكون ، وبشكل أكثر تحديدًا ، إلى Intel 4004 لعام 1970.

لم تسمح التكنولوجيا الجديدة فقط بتوفير المزيد من الطاقة لهذه الآلات ، وتحتل حجمًا أصغر ، ولكنها أيضًا جعلتها أرخص ، وبالتالي ، سهلت اعتمادها من قبل جمهور أكثر ضخامة.

لقد سهل التقدم التكنولوجي في وحدات المعالجة المركزية (CPU) أن هذه قد زادت بشكل كبير من سرعة تنفيذ البرنامج ، وأننا قد دمجنا ، على شريحة واحدة ، العديد من وحدات المعالجة المركزية.

هذا الأخير هو ما يسمى العمارة متعددة النوى ، وهو ما يقودنا إلى القول بأن هذه الشريحة أو تلك تحتوي على "ثنائي النواة" أو "رباعي النواة" ، من بين الاحتمالات الأخرى.

لكن أجهزة الكمبيوتر ليست الأجهزة الوحيدة التي تحتوي على وحدة معالجة مركزية ؛ تحتوي الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وحتى أجهزة التليفزيون على شرائح تؤدي هذه الوظيفة وتوفر لها "ذكاء" ، وتوفر الجزء "الذكي" من الكلمة ، مثل الهاتف الذكي أو التلفزيون الذكي.

يجب أن تتواصل وحدة المعالجة المركزية مع بقية مكونات الكمبيوتر أو الجهاز الذي تم تركيبه عليه ، وهو أمر يتم من خلال ما يسمى الناقل.

تقوم الحافلات المختلفة بتوصيل وحدة المعالجة المركزية بكل من المكونات الأخرى لنظام الكمبيوتر ، مثل منافذ الإدخال والإخراج (I / O) ، وفتحات التوسعة (التي تقود وحدة المعالجة المركزية للتواصل مع بطاقات PCI ) ، أو بطاقة الرسومات.

على الرغم من أن Intel هي الشركة المصنعة التي بدأت عصر رقائق السيليكون ووحدات المعالجة المركزية الحديثة ، إلا أنها لا تحافظ على الحصرية في هذا المجال.

هناك شركات تصنيع تقدم بدائل ، سواء كانت متوافقة مع رقائق هذه الشركة أم لا. على سبيل المثال ، تقدم AMD (الأجهزة الدقيقة المتقدمة) مجموعة من وحدات المعالجة المركزية المتوافقة مع Intel.

من ناحية أخرى ، تقدم Qualcomm مجموعة من وحدات المعالجة المركزية التي تعمل بطريقة مختلفة تمامًا عن تلك الخاصة بـ Intel أو AMD.

إن بنية المعالج الدقيق هي التي تحدد كيفية عمل وحدة المعالجة المركزية.

هذا يعني كيفية عمل التعليمات وما هي القيود التي لدى المبرمجين وكيف يمكنهم العمل. تحتوي كل وحدة معالجة مركزية على مجموعة من التعليمات الخاصة به لبنيتها.

يوجد حاليًا هيكلان يغطيان السوق بالكامل تقريبًا: x86 (وملحق 64 بت ، x86-64) ، و ARM. الأول لأجهزة الكمبيوتر المكتبية والثاني للأجهزة المحمولة بجميع أنواعها.