الأجهزة الرئيسية للكمبيوتر "الحية" في وحدة النظام. وتشمل هذه: اللوحة الأم ، والمعالج ، وبطاقة الفيديو ، وذاكرة الوصول العشوائي ، والقرص الصلب. ولكن خارجها ، وعادة ما تكون على الطاولة ، لا تقل أهمية أجهزة الكمبيوتر أيضًا عن "البث المباشر". مثل: الشاشة ، الماوس ، لوحة المفاتيح ، مكبرات الصوت ، الطابعة.

في هذه المقالة سوف ننظر في ماذا يتكون الكمبيوتركيف تبدو هذه الأجهزة ، وما هي الوظيفة التي تؤديها وأين توجد.

وحدة النظام.

في الفئة الأولى ، سنقوم بتحليل تلك الأجهزة ، أو تسمى أيضًا المكونات التي "تختبئ" في وحدة النظام. هم الأكثر أهمية لعمله. بالمناسبة ، يمكنك البحث على الفور في وحدة النظام. ليس من الصعب. يكفي فك البراغي في الجزء الخلفي من وحدة النظام وتحريك الغطاء إلى الجانب ، وبعد ذلك سنرى عرضًا لأهم أجهزة الكمبيوتر بالترتيب ، وهو ما سننظر فيه الآن.

اللوحة الأم هي لوحة دوائر مطبوعة مصممة لتوصيل المكونات الرئيسية للكمبيوتر. يتم تثبيت بعضها ، على سبيل المثال ، معالج أو بطاقة فيديو ، مباشرة على اللوحة الأم نفسها في فتحة مصممة لهذا الغرض. والجزء الآخر من المكونات ، على سبيل المثال ، محرك الأقراص الثابتة أو مزود الطاقة ، متصل باللوحة الأم باستخدام كبلات خاصة.

المعالج عبارة عن رقاقة وفي نفس الوقت "دماغ" الكمبيوتر. لماذا ا؟ لأنه مسؤول عن تنفيذ جميع العمليات. كلما كان المعالج أفضل ، كلما كان أداء هذه العمليات أسرع ، على التوالي ، سيعمل الكمبيوتر بشكل أسرع. يؤثر المعالج بالطبع على سرعة الكمبيوتر ، وحتى بشكل كبير جدًا ، لكن سرعة الكمبيوتر ستعتمد أيضًا على محرك الأقراص الثابتة وبطاقة الفيديو وذاكرة الوصول العشوائي. لذا فإن أقوى معالج لا يضمن سرعة عالية للكمبيوتر إذا كانت بقية المكونات قديمة.

3. بطاقة الفيديو.

تم تصميم بطاقة الفيديو أو بطاقة الرسومات لعرض الصور على شاشة العرض. كما يتم تثبيته في اللوحة الأم ، في موصل خاص PSI-Express. أقل شيوعًا ، يمكن دمج بطاقة الفيديو في اللوحة الأم نفسها ، ولكن قوتها غالبًا ما تكون كافية فقط لتطبيقات المكتب وتصفح الإنترنت.

ذاكرة الوصول العشوائي عبارة عن شريط مستطيل ، يشبه خرطوشة من وحدات تحكم الألعاب القديمة. الغرض منه هو تخزين البيانات المؤقت. على سبيل المثال ، يخزن الحافظة. قمنا بنسخ بعض النصوص على الموقع ، وعلى الفور وصلنا إلى ذاكرة الوصول العشوائي. يتم تخزين معلومات حول البرامج قيد التشغيل ووضع سكون الكمبيوتر والبيانات المؤقتة الأخرى في ذاكرة الوصول العشوائي. ميزة ذاكرة الوصول العشوائي هي أن البيانات منه يتم حذفها بالكامل بعد إيقاف تشغيل الكمبيوتر.

تم تصميم القرص الصلب ، على عكس ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، لتخزين الملفات على المدى الطويل. بطريقة أخرى يطلق عليه وينشستر. يخزن البيانات على لوحات خاصة. أصبحت محركات أقراص SSD شائعة أيضًا في السنوات الأخيرة.

تشمل ميزاتها السرعة العالية ، ولكن هناك على الفور ناقص - فهي باهظة الثمن. سيكلفك محرك أقراص SSD بسعة 64 جيجابايت نفس سعر محرك الأقراص الثابتة بسعة 750 جيجابايت. تخيل كم سيكلف SSD لعدة مئات من الجيجابايت. وو ، وو! لكن لا تنزعج ، يمكنك شراء محرك أقراص SSD بسعة 64 جيجابايت واستخدامه كمحرك أقراص نظام ، أي تثبيت Windows عليه. يقولون أن سرعة العمل تزداد عدة مرات. يبدأ النظام بسرعة كبيرة ، تطير البرامج. أخطط للتبديل إلى SSD والاحتفاظ بملفاتي العادية على محرك أقراص ثابت تقليدي.

هناك حاجة إلى محرك أقراص للعمل مع الأقراص. على الرغم من أنه أقل استخدامًا بالفعل ، إلا أنه لا يؤذي أجهزة كمبيوتر سطح المكتب. كحد أدنى ، سيكون محرك الأقراص مفيدًا لتثبيت النظام.

6. أنظمة التبريد.

نظام التبريد هو المراوح التي تقوم بتبريد المكونات. عادة يتم تركيب ثلاثة مبردات أو أكثر. تأكد من وجود واحد على المعالج ، وواحد على بطاقة الفيديو ، وواحد على مصدر الطاقة ، ثم عند الطلب. إذا كان هناك شيء دافئ ، فمن المستحسن أن يبرد. يتم تثبيت المراوح أيضًا على محركات الأقراص الثابتة وفي العلبة نفسها. إذا كان المبرد في العلبة مثبتًا على اللوحة الأمامية ، فإنه يأخذ الحرارة ، والمبردات المثبتة في المقصورة الخلفية تزود النظام بالهواء البارد.

تخرج بطاقة الصوت الصوت إلى مكبرات الصوت. عادة ما تكون مدمجة في اللوحة الأم. ولكن يحدث أنه إما أنه ينهار ، وبالتالي يتم شراؤه بشكل منفصل ، أو في البداية جودة مالك الكمبيوتر القياسي غير راضٍ ويشتري نظامًا صوتيًا آخر. بشكل عام ، يحق لبطاقة الصوت أيضًا أن تكون في قائمة أجهزة الكمبيوتر هذه.

هناك حاجة إلى مصدر الطاقة حتى تعمل جميع أجهزة الكمبيوتر المذكورة أعلاه. يزود جميع المكونات بالكمية اللازمة من الكهرباء.

8. الإسكان

ومن أجل وضع اللوحة الأم والمعالج وبطاقة الفيديو وذاكرة الوصول العشوائي والقرص الصلب ومحرك الأقراص المرنة وبطاقة الصوت ومصدر الطاقة وربما بعض المكونات الإضافية في مكان ما ، نحتاج إلى علبة. هناك ، يتم تثبيت كل شيء بدقة وإلتواءه وتوصيله ويبدأ الحياة اليومية ، من التبديل إلى إيقاف التشغيل. يتم الحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة في العلبة ، وكل شيء محمي من التلف.

نتيجة لذلك ، نحصل على وحدة نظام كاملة ، مع جميع أجهزة الكمبيوتر الأكثر أهمية اللازمة لتشغيلها.

ملحقات.

حسنًا ، من أجل بدء العمل بشكل كامل على جهاز كمبيوتر ، وليس إلقاء نظرة على وحدة النظام "الصاخبة" ، نحتاج إلى الأجهزة الطرفية. وتشمل هذه مكونات الكمبيوتر الموجودة خارج وحدة النظام.

الشاشة نفسها مطلوبة لمعرفة ما نعمل معه. ترسل بطاقة الفيديو الصورة إلى الشاشة. إنها متصلة ببعضها البعض باستخدام كبل VGA أو HDMI.

تم تصميم لوحة المفاتيح لإدخال المعلومات ، حسنًا ، بالطبع ، أي نوع من العمل بدون لوحة مفاتيح كاملة. اكتب نصًا ، وشغّل الألعاب ، وتصفح الإنترنت ، وكل مكان تحتاج فيه إلى لوحة مفاتيح.

3. الفأر.

الفأرة مطلوبة للتحكم بالمؤشر على الشاشة. انقله في اتجاهات مختلفة ، وانقر فوق ، وافتح الملفات والمجلدات ، واستدع وظائف متنوعة وغير ذلك الكثير. تمامًا مثل بدون لوحة مفاتيح ، بدون ماوس ، في أي مكان.

4. مكبرات الصوت.

مكبرات الصوت مطلوبة بشكل أساسي للاستماع إلى الموسيقى ومشاهدة الأفلام وممارسة الألعاب. من يستخدم الأعمدة اليوم أكثر من المستخدمين العاديين يعيد إنتاجها يوميًا في هذه المهام.

هناك حاجة إلى طابعة وماسحة ضوئية لطباعة ومسح المستندات وكل ما هو مطلوب في مجال الطباعة. أو MFP ، جهاز متعدد الوظائف. سيكون مفيدًا لجميع أولئك الذين غالبًا ما يقومون بالطباعة والمسح الضوئي وعمل النسخ والقيام بالعديد من المهام الأخرى باستخدام هذا الجهاز.

في هذه المقالة ، قمنا فقط بمراجعة الصفحة الرئيسية بإيجاز أجهزة الكمبيوتر، وفي الروابط الأخرى التي تراها أدناه ، سنلقي نظرة فاحصة على جميع الأجهزة الطرفية الأكثر شيوعًا ، بالإضافة إلى المكونات التي تشكل جزءًا من وحدة النظام ، أي المكونات.

استمتع بالقراءة!

يعلم الجميع تقريبًا أنه في الكمبيوتر ، العنصر الرئيسي بين جميع مكونات "الحديد" هو وحدة المعالجة المركزية. لكن دائرة الأشخاص الذين يتخيلون كيفية عمل المعالج محدودة للغاية. معظم المستخدمين ليس لديهم فكرة عن هذا. وحتى عندما يبدأ النظام فجأة في "التباطؤ" ، يعتقد الكثير من الناس أن هذا المعالج لا يعمل بشكل جيد ، ولا يعلقون أهمية على عوامل أخرى. لفهم الموقف تمامًا ، ضع في اعتبارك بعض جوانب وحدة المعالجة المركزية.

ما هي وحدة المعالجة المركزية؟

مما يتكون المعالج؟

إذا تحدثنا عن كيفية عمل معالج Intel أو AMD المنافس له ، فأنت بحاجة إلى إلقاء نظرة على كيفية ترتيب هذه الرقائق. ظهر أول معالج دقيق (بالمناسبة ، من Intel ، موديل 4040) في عام 1971. يمكن أن يؤدي فقط أبسط عمليات الجمع والطرح باستخدام 4 بتات فقط من المعلومات ، أي أنه يحتوي على بنية 4 بت.

تعتمد المعالجات الحديثة ، مثل المولود الأول ، على الترانزستورات ولها سرعة أكبر بكثير. يتم تصنيعها بواسطة الليثوغرافيا الضوئية من عدد معين من رقاقات السيليكون الفردية التي تشكل بلورة واحدة ، تُطبع فيها الترانزستورات ، كما كانت. يتم إنشاء المخطط على معجل خاص مع أيونات البورون المشتتة. في البنية الداخلية للمعالجات ، المكونات الرئيسية هي النوى والحافلات والجزيئات الوظيفية التي تسمى المراجعات.

الخصائص الرئيسية

مثل أي جهاز آخر ، يتميز المعالج بمعلمات معينة ، والتي لا يمكن تجاهلها عند الإجابة على سؤال حول كيفية عمل المعالج. بادئ ذي بدء:

• عدد النوى؛
• عدد المواضيع؛
• حجم ذاكرة التخزين المؤقت (الذاكرة الداخلية) ؛
• تردد الساعة
• سرعة الحافلة.

في الوقت الحالي ، دعنا نركز على سرعة الساعة. لا عجب أن يسمى المعالج قلب الكمبيوتر. مثل القلب ، يعمل في وضع النبض مع عدد معين من الدورات في الثانية. يتم قياس تردد الساعة بالميغاهرتز أو الجيجاهرتز. وكلما زاد عدد العمليات التي يمكن للجهاز إجراؤها.

في أي تردد يعمل المعالج ، يمكنك معرفة خصائصه المعلنة أو إلقاء نظرة على المعلومات الواردة في ولكن أثناء معالجة الأوامر ، يمكن أن يتغير التردد ، وأثناء رفع تردد التشغيل (overlocking) يمكن أن يزيد إلى حدود قصوى. وبالتالي ، فإن المعلن هو مجرد مؤشر متوسط.

عدد النوى هو مؤشر يحدد عدد مراكز الحوسبة في المعالج (يجب عدم الخلط بينه وبين الخيوط - قد لا يتطابق عدد النوى والخيوط). بسبب هذا التوزيع ، يصبح من الممكن إعادة توجيه العمليات إلى مراكز أخرى ، وبالتالي زيادة الأداء العام.

كيف يعمل المعالج: معالجة التعليمات

الآن قليلا عن هيكل الأوامر القابلة للتنفيذ. إذا نظرت إلى كيفية عمل المعالج ، فأنت بحاجة إلى أن تفهم بوضوح أن أي تعليمات لها مكونان - عامل تشغيل ومعامل.

يشير جزء التشغيل إلى ما يجب أن يفعله نظام الكمبيوتر في الوقت الحالي ، ويحدد المعامل ما يجب أن يعمل عليه المعالج. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يحتوي قلب المعالج على مركزين للحوسبة (حاويات ، خيوط) ، والتي تقسم تنفيذ الأمر إلى عدة مراحل:

• إنتاج؛
• فك التشفير
• تنفيذ الأمر
• الوصول إلى ذاكرة المعالج نفسه
• حفظ النتيجة.

اليوم ، يتم استخدام التخزين المؤقت المنفصل في شكل استخدام مستويين من ذاكرة التخزين المؤقت ، مما يجعل من الممكن تجنب الاعتراض بواسطة أمرين أو أكثر للوصول إلى إحدى كتل الذاكرة.

تنقسم المعالجات وفقًا لنوع معالجة التعليمات إلى خطية (تنفيذ التعليمات بالترتيب الذي كُتبت به) ، ودوري ومتفرّع (تنفيذ التعليمات بعد معالجة شروط الفرع).

العمليات جارية

من بين الوظائف الرئيسية المخصصة للمعالج ، بمعنى الأوامر أو التعليمات القابلة للتنفيذ ، هناك ثلاث مهام رئيسية:

• العمليات الحسابية على أساس الجهاز الحسابي المنطقي ؛
• نقل البيانات (المعلومات) من نوع واحد من الذاكرة إلى نوع آخر ؛
• اتخاذ قرار بشأن تنفيذ الأمر ، وعلى أساسه - اختيار التحول إلى تنفيذ مجموعات أخرى من الأوامر.

التفاعل مع الذاكرة (ROM و RAM)

في هذه العملية ، يجب ملاحظة المكونات مثل الناقل وقناة القراءة / الكتابة المتصلة بأجهزة التخزين. يحتوي ROM على مجموعة دائمة من البايت. أولاً ، يطلب ناقل العنوان بايتًا محددًا من ROM ، ثم ينقله إلى ناقل البيانات ، وبعد ذلك تغير قناة القراءة حالتها ويوفر ROM البايت المطلوب.

لكن لا تستطيع المعالجات قراءة البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي فحسب ، بل يمكنها أيضًا كتابتها. في هذه الحالة ، يتم استخدام قناة الكتابة. ولكن ، إذا نظرت إليها ، فبشكل عام ، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الحديثة نظريًا الاستغناء عن ذاكرة الوصول العشوائي على الإطلاق ، نظرًا لأن المتحكمات الدقيقة الحديثة قادرة على وضع وحدات بايت البيانات الضرورية مباشرة في ذاكرة شريحة المعالج نفسها. لكن لا يمكنك الاستغناء عن ROM.

من بين أشياء أخرى ، يبدأ النظام من وضع اختبار الأجهزة (أمر BIOS) ، وعندها فقط يتم نقل التحكم إلى نظام التشغيل القابل للتمهيد.

كيف تتحقق مما إذا كان المعالج يعمل؟

الآن دعونا نلقي نظرة على بعض جوانب التحقق من صحة المعالج. يجب أن يكون مفهوماً بوضوح أنه إذا كان المعالج لا يعمل ، فلن يتمكن الكمبيوتر من بدء التنزيل على الإطلاق.

شيء آخر هو عندما تريد إلقاء نظرة على مؤشر استخدام قدرات المعالج في لحظة معينة. يمكن القيام بذلك من "مدير المهام" القياسي (قبل أي عملية ، يشار إلى نسبة تحميل المعالج التي يعطيها). لتحديد هذه المعلمة بصريًا ، يمكنك استخدام علامة تبويب الأداء ، حيث يتم تتبع التغييرات في الوقت الفعلي. يمكن عرض الخيارات المتقدمة باستخدام برامج خاصة ، مثل CPU-Z.

يمكنك أيضًا استخدام نوى معالجات متعددة باستخدام (msconfig) وخيارات التمهيد المتقدمة.

مشاكل محتملة

أخيرًا ، بضع كلمات عن المشكلات. هنا ، كثيرًا ما يسأل العديد من المستخدمين ، كما يقولون ، لماذا يعمل المعالج ، لكن الشاشة لا تعمل؟ هذا الموقف لا علاقة له بالمعالج المركزي. الحقيقة هي أنه عند تشغيل أي جهاز كمبيوتر ، يتم اختبار محول الرسومات أولاً ، وبعد ذلك فقط يتم اختبار كل شيء آخر. ربما تكمن المشكلة بالتحديد في معالج شريحة الرسوميات (كل مسرعات الفيديو الحديثة لها معالجات رسوميات خاصة بها).

لكن باستخدام مثال عمل جسم الإنسان ، يجب أن يفهم المرء أنه في حالة السكتة القلبية ، يموت الجسم بالكامل. هذا هو الحال مع أجهزة الكمبيوتر. المعالج لا يعمل - نظام الكمبيوتر بأكمله "يموت".

المعالج هو الجزء الرئيسي لأي جهاز كمبيوتر. لكن لدى العديد من المستخدمين فهم ضعيف جدًا لماهية المعالج في الكمبيوتر والوظيفة التي يؤديها. على الرغم من أن هذه معلومات مهمة في العالم الحديث ، إلا أن معرفة ذلك يمكنك تجنب العديد من المفاهيم الخاطئة الخطيرة. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن الشريحة التي تشغل جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فقد وصلت إلى المكان الصحيح. في هذه المقالة ، ستتعرف على الغرض من المعالج وكيف يؤثر على أداء الجهاز بأكمله.

ما هي وحدة المعالجة المركزية

في هذه الحالة نتحدث عن المعالج المركزي. بعد كل شيء ، هناك آخرون في الكمبيوتر ، على سبيل المثال ، معالج الفيديو.

وحدة المعالجة المركزية هي الجزء الرئيسي للكمبيوتر ، وهي وحدة إلكترونية أو دائرة متكاملة. ينفذ تعليمات الجهاز ، أو رمز البرنامج ، وهو أساس مكونات الجهاز.

ببساطة ، إنه قلب وعقل الكمبيوتر. بفضله يعمل كل شيء آخر ، فهو يعالج تدفقات البيانات ويتحكم في عمل جميع أجزاء النظام ككل.

عند النظر إلى المعالج ماديًا ، يكون لوحًا صغيرًا ورقيقًا ومربعًا. حجمها صغير ومغطى بغطاء معدني في الأعلى.

الجزء السفلي من الشريحة مشغول بجهات اتصال تتفاعل من خلالها مجموعة الشرائح مع باقي النظام. بفتح غطاء وحدة النظام بجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، يمكنك بسهولة العثور على المعالج ، ما لم يكن مغطى بنظام التبريد.

حتى تعطي وحدة المعالجة المركزية الأمر المناسب ، لن يتمكن الكمبيوتر من أداء أبسط عملية ، على سبيل المثال ، إضافة رقمين. مهما كان ما تريد القيام به على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فإن أي إجراء يتضمن استدعاء المعالج. هذا هو السبب في أنها عنصر مهم في الكمبيوتر.

لا تستطيع المعالجات المركزية الحديثة التعامل مع مهامها الرئيسية فحسب ، بل يمكنها أيضًا استبدال بطاقة الفيديو جزئيًا. يتم إنتاج شرائح جديدة بمكان منفصل لأداء وظائف جهاز التحكم بالفيديو.

تقوم وحدة التحكم بالفيديو هذه بتنفيذ جميع الإجراءات الأساسية الضرورية المطلوبة من بطاقة الفيديو. في هذه الحالة ، يتم استخدام ذاكرة الوصول العشوائي كذاكرة فيديو. لكن لا تكن مخطئًا في أن المعالج الحديث القوي يمكنه أن يحل محل بطاقة الفيديو تمامًا.

حتى الطبقة الوسطى من بطاقات الفيديو تترك وحدة التحكم بالفيديو للمعالجات متخلفة عن الركب. لذا ، فإن خيار الكمبيوتر بدون بطاقة فيديو مناسب فقط للأجهزة المكتبية التي لا تتضمن أداء أي مهام معقدة تتعلق بالرسومات.

في مثل هذه الحالات ، هناك بالفعل فرصة للادخار. بعد كل شيء ، يمكنك فقط الحصول على مجموعة شرائح معالج مع وحدة تحكم فيديو جيدة وعدم إنفاق الأموال على بطاقة الفيديو.

كيف يعمل المعالج

ما هو نوع المعالج برزت. ولكن كيف يعمل؟ إنها عملية طويلة ومعقدة ، ولكن بمجرد أن تتعود عليها ، فهي سهلة بما فيه الكفاية. يمكن النظر في مبدأ تشغيل المعالج المركزي على مراحل.

أولاً ، يتم تحميل البرنامج في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، والتي يستمد منها جميع المعلومات الضرورية ومجموعة من الأوامر المطلوب تنفيذها بواسطة وحدة التحكم في المعالج. ثم تدخل كل هذه البيانات في ذاكرة التخزين المؤقت ، ما يسمى ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج.

تخرج المعلومات من المخزن المؤقت ، والذي ينقسم إلى نوعين: التعليمات والقيم. كل من هؤلاء وأولئك الذين يقعون في السجلات. السجلات هي خلايا ذاكرة مدمجة في مجموعة الشرائح. كما أنها تأتي في شكلين ، اعتمادًا على نوع المعلومات التي يتلقونها: سجلات التعليمات وسجلات البيانات.

أحد مكونات وحدة المعالجة المركزية هو وحدة المنطق الحسابي. يتعامل مع أداء تحويلات المعلومات باستخدام الحسابات الحسابية والمنطقية.

هذا هو المكان الذي تأتي فيه البيانات من السجلات. بعد ذلك ، تقرأ الوحدة الحسابية المنطقية البيانات المستلمة وتنفذ الأوامر اللازمة لمعالجة الأرقام الناتجة.

هنا مرة أخرى نواجه انقسامًا. النتائج النهائية مقسمة إلى مكتملة وغير مكتملة. يعودون إلى السجلات ، وتنتقل السجلات النهائية إلى ذاكرة التخزين المؤقت.

تتكون ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج من مستويين رئيسيين: علوي وسفلي. يتم إرسال أحدث الأوامر والبيانات إلى ذاكرة التخزين المؤقت العليا ، بينما يتم إرسال غير المستخدمين إلى ذاكرة التخزين المؤقت السفلية.

أي أن جميع المعلومات الموجودة في المستوى الثالث يتم نقلها إلى المستوى الثاني ، والتي بدورها تنتقل البيانات إلى المستوى الأول. والبيانات غير الضرورية ، على العكس من ذلك ، يتم إرسالها إلى المستوى الأدنى.

بعد انتهاء دورة الحساب ، تتم كتابة نتائجها مرة أخرى على ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر. هذا لضمان تحرير ذاكرة التخزين المؤقت لوحدة المعالجة المركزية وإتاحتها للعمليات الجديدة.

لكن في بعض الأحيان توجد مواقف تكون فيها ذاكرة التخزين المؤقت ممتلئة تمامًا ولا يوجد مجال لعمليات جديدة. في هذه الحالة ، تنتقل البيانات غير المستخدمة حاليًا إلى ذاكرة الوصول العشوائي أو إلى المستوى الأدنى لذاكرة المعالج.

أنواع المعالجات

بعد التعامل مع مبدأ تشغيل وحدة المعالجة المركزية ، حان الوقت لمقارنة أنواعها المختلفة. هناك أنواع عديدة من المعالجات. هناك نماذج ضعيفة أحادية النواة وأجهزة قوية ذات نوى متعددة. هناك تلك المصممة حصريًا للعمل المكتبي ، وهناك تلك التي تعتبر ضرورية لأحدث الألعاب.

في الوقت الحالي ، هناك نوعان من المبدعين الرئيسيين للمعالجات - AMD و Intel. هم الذين ينتجون الرقائق الأكثر صلة والأكثر طلبًا. عليك أن تفهم أن الاختلاف بين شرائح هاتين الشركتين ليس في عدد النوى أو الأداء العام ، ولكن في الهندسة المعمارية.

أي أن منتجات هاتين الشركتين مبنية على مبادئ مختلفة. ولكل مبتكر نوع معالج فريد خاص به ، والذي له هيكل مختلف عن المنافس.

وتجدر الإشارة إلى أن كلا الخيارين لهما نقاط قوة وضعف. على سبيل المثال ، تتميز إنتل بهذا الإيجابيات :

• استهلاك أقل للطاقة
• يتم توجيه معظم صانعي الحديد بدقة من خلال التفاعل مع معالجات Intel ؛
• في الألعاب ، يكون الأداء أعلى ؛
• Intel أسهل في التفاعل مع ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر ؛
• العمليات التي يتم تنفيذها باستخدام برنامج واحد فقط تكون أسرع على Intel.

في نفس الوقت ، هناك أيضا سلبيات :

• كقاعدة عامة ، فإن تكلفة شرائح Intel أغلى من نظيرتها من AMD ؛
• عند العمل مع العديد من البرامج الثقيلة ، ينخفض ​​الأداء ؛
• أنوية الرسومات أضعف من تلك الخاصة بالمنافس.

تتميز AMD بما يلي فوائد:

• قيمة أفضل بكثير مقابل المال ؛
• قادرة على ضمان التشغيل الموثوق للنظام بأكمله ؛
• هناك فرصة لرفع تردد التشغيل عن المعالج ، وزيادة قوته بنسبة 10-20٪ ؛
• نوى رسومات متكاملة أكثر قوة.

ومع ذلك ، فإن AMD أدنى من المعلمات التالية:

• التفاعل مع ذاكرة الوصول العشوائي أسوأ ؛
• المعالج يستهلك المزيد من الكهرباء.
• تكرار العمل على المستويين الثاني والثالث من ذاكرة التخزين المؤقت أقل ؛
• في الألعاب ، يكون الأداء أقل.

على الرغم من أن مزاياها وعيوبها تبرز ، إلا أن الشركات تواصل إصدار معالجات أفضل. عليك فقط أن تختار الأفضل بالنسبة لك. بعد كل شيء ، من المستحيل أن نقول بشكل لا لبس فيه أن شركة واحدة أفضل من الأخرى.

الخصائص الرئيسية

لذلك ، توصلنا بالفعل إلى أن أحد الخصائص الرئيسية للمعالج هو مطوره. ولكن هناك عددًا من المعلمات التي تحتاج إلى إيلاء المزيد من الاهتمام لها عند الشراء.

لن نبتعد عن العلامة التجارية ، ونذكر أن هناك سلسلة مختلفة من الرقائق. ينتج كل مصنع خطوطه الخاصة في فئات أسعار مختلفة ، تم إنشاؤها لمهام مختلفة. معلمة أخرى ذات صلة هي بنية وحدة المعالجة المركزية. في الواقع ، هذه هي أعضائها الداخلية ، والتي تعتمد عليها العملية الكاملة للرقاقة.

ليست المعلمة الأكثر وضوحًا ، ولكنها مهمة جدًا هي المقبس. الحقيقة هي أنه في المعالج نفسه ، يجب أن يتطابق المقبس مع المقبس المقابل على اللوحة الأم.

وإلا فلن تتمكن من الجمع بين هذين المكونين الأساسيين لأي جهاز كمبيوتر. لذلك ، عند تجميع وحدة النظام ، فأنت بحاجة إما إلى شراء لوحة أم والبحث عن مجموعة شرائح لها ، أو العكس.

حان الوقت الآن لمعرفة خصائص المعالج التي تؤثر على أدائه. لا شك أن العامل الرئيسي هو تردد الساعة. هذا هو مقدار العمليات التي يمكن إجراؤها في وحدة زمنية معينة.

يقاس هذا المؤشر بالميغا هرتز. إذن ما هو تأثير تردد ساعة الرقاقة؟ نظرًا لأنه يشير إلى عدد العمليات لفترة معينة ، فليس من الصعب تخمين أن سرعة الجهاز تعتمد عليه.

مؤشر مهم آخر هو مقدار الذاكرة العازلة. كما ذكرنا سابقًا ، فهو علوي وسفلي. كما أنه يؤثر على أداء المعالج.

يمكن أن تحتوي وحدة المعالجة المركزية على مركز واحد أو أكثر. النماذج متعددة النواة أغلى ثمناً. ولكن ما هو تأثير عدد النوى؟ تحدد هذه الخاصية قوة الجهاز. كلما زاد عدد النوى ، زادت قوة الجهاز.

خاتمة

لا يلعب المعالج المركزي أحد أهمها فحسب ، بل يمكن للمرء أيضًا أن يقول الدور الرئيسي في تشغيل الكمبيوتر. سيعتمد عليه أداء الجهاز بأكمله ، بالإضافة إلى المهام التي يمكن استخدامه بشكل عام من أجلها.

لكن هذا لا يعني أنه من الضروري شراء أقوى معالج لجهاز كمبيوتر متوسط. اختر أفضل موديل يلبي متطلباتك.

المعالج هو الشريحة الرئيسية في الكمبيوتر. كقاعدة عامة ، فهو أيضًا أحد مكونات الكمبيوتر الأكثر تطوراً وتكلفة. على الرغم من أن المعالج جهاز منفصل ، إلا أنه يحتوي في هيكله على عدد كبير من المكونات المسؤولة عن وظيفة معينة. ما هي تفاصيلهم؟

المعالج: ميزات الجهاز وسجل المظهر

يتميز مكون الكمبيوتر الشخصي ، والذي يشار إليه الآن باسم وحدة المعالجة المركزية ، بتاريخ منشأ مثير للاهتمام إلى حد ما. لذلك ، من أجل فهم تفاصيلها ، سيكون من المفيد فحص بعض الحقائق الأساسية حول تطور تطورها. الجهاز ، الذي يعرفه المستخدم الحديث باسم وحدة المعالجة المركزية ، هو نتيجة سنوات عديدة من تحسين التكنولوجيا لإنتاج الدوائر الدقيقة الحاسوبية.

بمرور الوقت ، تغيرت رؤية المهندسين لهيكل المعالج. في أجهزة الكمبيوتر من الجيل الأول والثاني ، تتكون المكونات المقابلة من عدد كبير من الكتل المنفصلة ، وهي مختلفة جدًا من حيث المهام التي يتم حلها. بدءًا من الجيل الثالث من أجهزة الكمبيوتر ، بدأ النظر في وظائف المعالج في سياق أضيق. قرر مهندسو تصميم الكمبيوتر أن هذا يجب أن يكون بمثابة التعرف على أوامر الجهاز وتفسيرها ، ودخولها في السجلات ، بالإضافة إلى التحكم في مكونات أجهزة الكمبيوتر الأخرى. بدأ دمج كل هذه الوظائف في جهاز واحد.

المعالجات الدقيقة

مع تطور تكنولوجيا الكمبيوتر ، بدأ إدخال أجهزة تسمى "المعالج الدقيق" في هيكل الكمبيوتر. من أوائل الأجهزة من هذا النوع Intel 4004 ، الذي أصدرته شركة أمريكية في عام 1971. تم دمج المعالجات الدقيقة على مقياس دائرة كهربائية واحدة في هيكلها تلك الوظائف التي حددناها أعلاه. تعمل الأجهزة الحديثة ، من حيث المبدأ ، على أساس نفس المفهوم. وبالتالي ، فإن المعالج المركزي لجهاز كمبيوتر محمول وجهاز كمبيوتر وجهاز لوحي يحتوي في هيكله: جهاز منطقي ، وسجلات ، بالإضافة إلى وحدة تحكم مسؤولة عن وظائف محددة. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، غالبًا ما يتم تقديم مكونات الدوائر الدقيقة الحديثة في مجموعة أكثر تعقيدًا. دعنا ندرس هذه الميزة بمزيد من التفصيل.

هيكل المعالجات الحديثة

يتم تمثيل المعالج المركزي لجهاز كمبيوتر شخصي أو كمبيوتر محمول أو جهاز لوحي حديث من خلال النواة - الآن يعتبر المعيار أن هناك العديد منها ، ذاكرة تخزين مؤقت على مستويات مختلفة ، بالإضافة إلى وحدات تحكم: ذاكرة الوصول العشوائي ، ناقل النظام. يتم تحديد أداء شريحة من النوع المقابل من خلال خصائصها الرئيسية. في أي مجموع يمكن تقديمها؟

أهم خصائص وحدة المعالجة المركزية على أجهزة الكمبيوتر الحديثة هي: نوع البنية الدقيقة (عادة ما يتم ذكرها بالنانومتر) ، وسرعة الساعة (بالجيجاهيرتز) ، وحجم ذاكرة التخزين المؤقت في كل مستوى (بالميغابايت) ، واستهلاك الطاقة (بالواط) ، والحضور أو الغياب من بطاقة الرسومات.

دعنا ندرس تفاصيل بعض وحدات وحدة المعالجة المركزية الرئيسية بمزيد من التفصيل. لنبدأ بالنواة.

نواة المعالج

تحتوي وحدة المعالجة المركزية لجهاز الكمبيوتر الحديث دائمًا على نواة. يحتوي على الكتل الوظيفية الرئيسية للدائرة الدقيقة ، والتي من خلالها تؤدي الوظائف المنطقية والحسابية الضرورية. كقاعدة عامة ، يتم تقديمها في مجموعة معينة من العناصر. لذلك ، غالبًا ما يفترض جهاز المعالج المركزي وجود الكتل المسؤولة عن حل المهام التالية:

تعليمات الجلب وفك التشفير ؛

أخذ عينات البيانات

تنفيذ التعليمات

حفظ نتائج الحساب ؛

العمل مع المقاطعات.

أيضًا ، يتم استكمال بنية الدوائر الدقيقة من النوع المقابل بوحدة تحكم وجهاز ذاكرة وعداد برنامج ومجموعة من السجلات. دعنا نفكر في تفاصيل المكونات المقابلة بمزيد من التفصيل.

نواة المعالج: المكونات

من بين الكتل الرئيسية في قلب المعالج المركزي ، تلك المسؤولة عن قراءة التعليمات المكتوبة في العنوان المثبت في عداد البرنامج. كقاعدة عامة ، خلال دورة واحدة ، يتم إجراء عدة عمليات من النوع المقابل في وقت واحد. يتم تحديد العدد الإجمالي للتعليمات التي يتعين قراءتها مسبقًا بواسطة الفهرس في فدرات فك التشفير. المبدأ الرئيسي هنا هو أنه في كل دورة يتم تحميل المكونات المميزة إلى الحد الأقصى. من أجل تلبية هذا المعيار ، قد تكون عناصر الأجهزة المساعدة موجودة في بنية المعالج.

في وحدة فك التشفير ، تتم معالجة التعليمات التي تحدد خوارزمية تشغيل الدائرة المصغرة في سياق حل بعض المشكلات. يعتبر ضمان عملها مهمة صعبة ، وفقًا للعديد من متخصصي تكنولوجيا المعلومات. ويرجع ذلك جزئيًا إلى حقيقة أن طول التعليمات ليس دائمًا محددًا بوضوح. تشتمل المعالجات الحديثة عادةً على 2 أو 4 كتل يتم فيها فك التشفير المقابل.

فيما يتعلق بالمكونات المسؤولة عن جلب البيانات ، فإن مهمتها الرئيسية هي ضمان استلام الأوامر من ذاكرة التخزين المؤقت أو ذاكرة الوصول العشوائي ، والتي تعد ضرورية لضمان تنفيذ التعليمات. في نوى المعالجات الحديثة ، عادة ما توجد عدة كتل من النوع المقابل.

تعتمد مكونات التحكم الموجودة في الشريحة أيضًا على تعليمات فك الشفرة. إنها مصممة للتحكم في عمل الكتل المسؤولة عن تنفيذ التعليمات ، وكذلك توزيع المهام بينها ، والتحكم في تنفيذها في الوقت المناسب. تعد مكونات التحكم من أهم مكونات بنية المعالجات الدقيقة.

في قلب الدوائر المصغرة من النوع المقابل ، توجد أيضًا كتل مسؤولة عن التنفيذ الصحيح للتعليمات. يحتوي هيكلها على عناصر مثل وحدة حسابية ومنطقية ، بالإضافة إلى عنصر مسؤول عن حسابات النقطة العائمة.

توجد كتل في نوى المعالج تتحكم في معالجة توسيع المجموعات التي تم تعيينها للتعليمات. تُستخدم هذه الخوارزميات ، المكملة للأوامر الأساسية ، لزيادة كثافة معالجة البيانات ، وتنفيذ إجراءات تشفير الملفات أو فك التشفير. يتطلب حل مثل هذه المشكلات إدخال سجلات إضافية في هيكل قلب الدائرة المصغرة ، بالإضافة إلى مجموعات من التعليمات. تتضمن المعالجات الحديثة عادةً الامتدادات التالية: MMX (مصمم لتشفير ملفات الصوت والفيديو) ، SSE (يستخدم للحوسبة المتوازية) ، ATA (يستخدم لتسريع البرامج وتقليل استهلاك طاقة الكمبيوتر) ، 3DNow (توسيع قدرات الوسائط المتعددة للكمبيوتر) ، AES (تشفير البيانات) ، بالإضافة إلى العديد من المعايير الأخرى.

عادةً ما تحتوي بنية نوى المعالج أيضًا على كتل مسؤولة عن تخزين النتائج في ذاكرة الوصول العشوائي وفقًا للعنوان الوارد في التعليمات.

المهم هو مكون النواة الذي يتحكم في تشغيل الشريحة مع المقاطعات. تتيح هذه الوظيفة للمعالج ضمان استقرار البرامج في ظروف تعدد المهام.

يرتبط عمل المعالج المركزي أيضًا باستخدام السجلات. تشبه هذه المكونات ذاكرة الوصول العشوائي ، ولكن الوصول إليها أسرع عدة مرات. حجم المورد المقابل صغير - كقاعدة عامة ، لا يتجاوز كيلوبايت. يتم تصنيف السجلات إلى عدة أصناف. يمكن أن تكون هذه مكونات للأغراض العامة تشارك في إجراء العمليات الحسابية أو العمليات الحسابية المنطقية. توجد سجلات للأغراض الخاصة يمكن أن تحتوي على بيانات النظام التي يستخدمها المعالج أثناء التشغيل.

يحتوي هيكل نواة المعالج أيضًا على مكونات مساعدة مختلفة. الذي على سبيل المثال؟ قد يكون هذا مستشعرًا يتتبع درجة الحرارة الحالية لوحدة المعالجة المركزية. إذا كان أداؤها أعلى من المعايير المعمول بها ، فيمكن للدائرة الدقيقة إرسال إشارة إلى الوحدات المسؤولة عن تشغيل المراوح - وستبدأ في الدوران بشكل أسرع. يوجد متنبئ فرعي في بنية النواة - وهو مكون مصمم لتحديد الأوامر التي سيتم تنفيذها بعد اكتمال دورات معينة من العمليات التي تقوم بها الدائرة المصغرة. مثال على عنصر مهم آخر هو عداد البرنامج. تعمل هذه الوحدة على إصلاح عنوان الخوارزمية المقابلة ، والتي يتم إرسالها إلى الدائرة المصغرة في اللحظة التي تبدأ فيها في تنفيذ دورة أو أخرى.

هذا هو هيكل النواة ، والذي يتم تضمينه في وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر. دعونا الآن ندرس بمزيد من التفصيل بعض الخصائص الرئيسية للدوائر الدقيقة من النوع المقابل. وهي: تقنية المعالجة وتردد الساعة وذاكرة التخزين المؤقت واستهلاك الطاقة.

مواصفات المعالج: نوع العملية

عادة ما يرتبط تطوير تكنولوجيا الكمبيوتر بظهور أجيال جديدة من أجهزة الكمبيوتر مع تحسن تقنيات الحوسبة. في الوقت نفسه ، بصرف النظر عن مؤشرات الأداء ، يمكن اعتبار أحد معايير تصنيف جهاز كمبيوتر إلى جيل معين هو الحجم المطلق. كانت أجهزة الكمبيوتر الأولى مماثلة في الحجم لمبنى متعدد الطوابق. كانت أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثاني قابلة للمقارنة في الحجم ، على سبيل المثال ، بأريكة أو بيانو. كانت أجهزة الكمبيوتر من المستوى التالي قريبة جدًا بالفعل من تلك المألوفة لنا الآن. في المقابل ، أجهزة الكمبيوتر الحديثة هي أجهزة كمبيوتر من الجيل الرابع.

في الواقع ، لماذا كل هذا؟ الحقيقة هي أنه في سياق تطور أجهزة الكمبيوتر ، تم تشكيل قاعدة غير رسمية: كلما كان الجهاز أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية ، كانت الأبعاد أصغر بنفس الأداء ، وحتى مع وجود المزيد - لقد كان كذلك. كما أنه صالح تمامًا فيما يتعلق بالخاصية المدروسة للمعالج المركزي ، وهي العملية الفنية لتصنيعه. في هذه الحالة ، فإن المسافة بين بلورات السيليكون المفردة التي تشكل بنية الدائرة الدقيقة مهمة. كلما كانت أصغر ، زادت كثافة العناصر المقابلة التي تضعها لوحة وحدة المعالجة المركزية على نفسها. علاوة على ذلك ، يمكن اعتباره أكثر إنتاجية ، على التوالي. يتم تصنيع المعالجات الحديثة وفقًا لتقنية المعالجة 90-14 نانومتر. يميل هذا المؤشر إلى الانخفاض تدريجيًا.

تردد الساعة

تعد سرعة وحدة المعالجة المركزية (CPU) أحد المؤشرات الرئيسية لأدائها. يحدد عدد العمليات التي يمكن أن تؤديها الشريحة في الثانية. وكلما زاد عددهم ، زادت إنتاجية المعالج والكمبيوتر ككل. وتجدر الإشارة إلى أن هذه المعلمة تميز ، أولاً وقبل كل شيء ، النواة كوحدة نمطية مستقلة للمعالج المركزي. بمعنى ، إذا كان هناك العديد من المكونات المقابلة على الشريحة ، فسيعمل كل منها بتردد منفصل. يجد بعض محترفي تكنولوجيا المعلومات أنه من المقبول تلخيص هذه الخصائص عبر جميع النوى. ماذا يعني ذلك؟ على سبيل المثال ، إذا كان المعالج يحتوي على 4 مراكز بتردد 1 جيجاهرتز ، فسيكون إجمالي مؤشر أداء الكمبيوتر ، إذا اتبعت هذه المنهجية ، 4 جيجاهرتز.

مكونات التردد

يتكون المؤشر المدروس من مكونين. أولاً ، هذا هو تردد ناقل النظام - يقاس عادةً بمئات الميجاهرتز. ثانيًا ، هو المعامل الذي يتم به ضرب المؤشر المقابل. في بعض الحالات ، تمنح الشركات المصنعة للمعالج المستخدمين القدرة على ضبط كلا الإعدادين. في الوقت نفسه ، إذا قمت بتعيين قيم عالية بما فيه الكفاية لناقل النظام والمضاعف ، فيمكنك زيادة أداء الدائرة المصغرة بشكل كبير. هذه هي الطريقة التي يتم بها رفع تردد التشغيل عن المعالج. صحيح ، يجب استخدامه بعناية.

الحقيقة هي أنه أثناء رفع تردد التشغيل ، يمكن أن تزيد درجة حرارة المعالج المركزي بشكل كبير. إذا لم يتم تثبيت نظام تبريد مناسب على جهاز الكمبيوتر ، فقد يؤدي ذلك إلى فشل الدائرة المصغرة.

حجم ذاكرة التخزين المؤقت

تم تجهيز المعالجات الحديثة بوحدات ذاكرة التخزين المؤقت. الغرض الرئيسي منها هو التنسيب المؤقت للبيانات ، وعادة ما يتم تمثيله من خلال مجموعة من الأوامر والخوارزميات الخاصة - تلك التي تستخدم غالبًا في تشغيل الدائرة المصغرة. ماذا يقدم في الممارسة؟ بادئ ذي بدء ، يمكن تقليل تحميل المعالج المركزي نظرًا لحقيقة أن نفس الأوامر والخوارزميات ستكون متاحة عبر الإنترنت. الدائرة المصغرة ، بعد أن تلقت تعليمات جاهزة من ذاكرة التخزين المؤقت ، لا تضيع الوقت في تطويرها من نقطة الصفر. نتيجة لذلك ، يعمل الكمبيوتر بشكل أسرع.

السمة الرئيسية لذاكرة التخزين المؤقت هي الحجم. كلما كان حجمها أكبر ، كانت هذه الوحدة أكثر اتساعًا ، على التوالي ، من حيث موقع التعليمات والخوارزميات التي يستخدمها المعالج. كلما زاد احتمال أن تجد الدائرة المصغرة في كل مرة من بينها ما تحتاجه وتعمل بشكل أسرع. غالبًا ما يتم تقسيم ذاكرة التخزين المؤقت على المعالجات الحديثة إلى ثلاثة مستويات. الأول يعمل على أساس الدوائر الدقيقة الأسرع والأكثر تقنية ، والباقي أبطأ. يبلغ حجم ذاكرة التخزين المؤقت للمستوى الأول على المعالجات الحديثة حوالي 128-256 كيلوبايت ، والثاني - 1-8 ميجابايت ، والثالث - يمكن أن يتجاوز 20 ميجابايت.

استهلاك الطاقة

معلمة مهمة أخرى للدائرة الدقيقة هي استهلاك الطاقة. يمكن أن ينطوي تشغيل وحدة المعالجة المركزية على استهلاك كبير للطاقة. تستهلك النماذج الحديثة للدوائر الدقيقة حوالي 40-50 واط. في بعض الحالات ، يكون لهذه المعلمة أهمية اقتصادية - على سبيل المثال ، عندما يتعلق الأمر بتجهيز الشركات الكبيرة بعدة مئات أو آلاف من أجهزة الكمبيوتر. ولكن هناك عامل أقل أهمية هو استهلاك الطاقة من حيث تكييف المعالجات للاستخدام على الأجهزة المحمولة - أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية. كلما انخفض المؤشر المقابل ، زاد عمر بطارية الجهاز.

نحن نتحدث عن طراز Intel 4004. لم يكن قويًا ويمكنه فقط إجراء عمليات الجمع والطرح. في الوقت نفسه ، كان بإمكانه معالجة أربعة أجزاء فقط من المعلومات (أي أنها كانت 4 بت). لكن في وقتها ، كان ظهورها حدثًا مهمًا. بعد كل شيء ، المعالج بأكمله يتناسب مع شريحة واحدة. قبل ظهور Intel 4004 ، كانت أجهزة الكمبيوتر تعتمد على مجموعة كاملة من الرقائق أو المكونات المنفصلة (الترانزستورات). شكل المعالج الدقيق 4004 أساس إحدى الآلات الحاسبة المحمولة الأولى.

كان أول معالج دقيق لأجهزة الكمبيوتر المنزلية هو Intel 8080 الذي تم تقديمه في عام 1974. تم وضع كل قوة الحوسبة لجهاز كمبيوتر 8 بت في شريحة واحدة. لكن الإعلان عن معالج إنتل 8088 كان ذا أهمية حقيقية ، فقد ظهر في عام 1979 ومنذ عام 1981 تم استخدامه في أول حواسيب شخصية آي بي إم ذات الإنتاج الضخم.

علاوة على ذلك ، بدأت المعالجات في التطور والحصول على الطاقة. يتذكر كل من لديه على الأقل القليل من المعرفة بتاريخ صناعة المعالجات الدقيقة أن 8088 تم استبداله بـ 80286. ثم جاء دور 80386 ، ثم 80486. ثم كانت هناك عدة أجيال من Pentiums: Pentium و Pentium II و III و بنتيوم 4. كل هذه المعالجات "إنتل" تعتمد على التصميم الأساسي لجهاز 8088. كانت متوافقة مع الإصدارات السابقة. هذا يعني أن Pentium 4 يمكنه معالجة أي جزء من التعليمات البرمجية لـ 8088 ، لكنه فعل ذلك بسرعة أكبر بحوالي خمسة آلاف مرة. لم تمر سنوات كثيرة منذ ذلك الحين ، ولكن تغيرت عدة أجيال أخرى من المعالجات الدقيقة.

منذ عام 2004 ، تقدم Intel معالجات متعددة النواة. زاد عدد الترانزستورات المستخدمة فيها بالملايين. ولكن حتى الآن ، يلتزم المعالج بالقواعد العامة التي تم إنشاؤها للرقائق المبكرة. يعكس الجدول تاريخ معالجات إنتل الدقيقة حتى عام 2004 بما في ذلك. وسنقدم بعض الإيضاحات حول ما تعنيه المؤشرات المنعكسة فيه:

• اسم اسم). طراز المعالج
• التاريخ (التاريخ). السنة التي تم فيها تقديم المعالج لأول مرة. تم إدخال العديد من المعالجات عدة مرات ، في كل مرة يتم زيادة سرعة الساعة الخاصة بهم. وبالتالي ، يمكن إعادة الإعلان عن التعديل التالي للرقاقة حتى بعد عدة سنوات من ظهور نسختها الأولى في السوق.
• الترانزستورات (عدد الترانزستورات). عدد الترانزستورات في الرقاقة. يمكنك أن ترى أن هذا الرقم قد زاد باطراد
• ميكرون (العرض بالميكرونات). الميكرون الواحد يساوي المليون من المتر. يتم تحديد قيمة هذا المؤشر من خلال سمك أنحف سلك في الشريحة. للمقارنة ، سماكة شعرة الإنسان 100 ميكرون.
• سرعة الساعة. سرعة المعالج القصوى
• عرض البيانات. "Bitness" من وحدة المنطق الحسابي للمعالج (ALU ، ALU). يمكن لـ ALU 8 بت الجمع والطرح والضرب وتنفيذ عمليات أخرى على رقمين 8 بت. يمكن أن يعمل ALU 32 بت مع أرقام 32 بت. لإضافة رقمين 32 بت ، تحتاج وحدة ALU من ثماني بتات لتنفيذ أربعة تعليمات. يمكن لوحدة ALU 32 بت التعامل مع هذه المهمة في تعليمات واحدة. في كثير من الحالات (ولكن ليس كلها) ، يكون عرض ناقل البيانات الخارجية هو نفسه عرض "bitness" في ALU. كان لدى المعالج 8088 وحدة ALU 16 بت ولكن ناقل 8 بت. تميزت أواخر Pentiums بالحالة حيث كانت الحافلة بالفعل 64 بت ، وكان ALU لا يزال 32 بت
• MIPS (مليون تعليمات في الثانية). يسمح لك بتقييم أداء المعالج تقريبًا. تؤدي الأجهزة الحديثة العديد من المهام المختلفة لدرجة أن هذا المؤشر فقد قيمته الأصلية ويمكن استخدامه بشكل أساسي لمقارنة قوة المعالجة للعديد من المعالجات (كما في هذا الجدول)

هناك علاقة مباشرة بين سرعة الساعة وعدد الترانزستورات وعدد العمليات التي يقوم بها المعالج في ثانية واحدة. على سبيل المثال ، وصلت سرعة ساعة المعالج 8088 إلى 5 ميجا هرتز ، والأداء: 0.33 مليون عملية فقط في الثانية. وهذا يعني أن تنفيذ أحد التعليمات يتطلب حوالي 15 دورة معالج. في عام 2004 ، كان بإمكان المعالجات بالفعل تنفيذ تعليمتين لكل دورة ساعة. تم توفير هذا التحسين من خلال زيادة عدد المعالجات في الشريحة.

يشار إلى الشريحة أيضًا على أنها دائرة متكاملة (أو ببساطة رقاقة دقيقة). غالبًا ما تكون هذه عبارة عن صفيحة سيليكون صغيرة ورفيعة يتم "طباعة" الترانزستورات عليها. يمكن أن تحتوي الرقاقة التي يبلغ طول جانبها سنتان ونصف السنتيمتر على عشرات الملايين من الترانزستورات. يمكن أن تكون أبسط المعالجات عبارة عن مربعات يبلغ جانبها بضعة ملليمترات فقط. وهذا الحجم يكفي لعدة آلاف من الترانزستورات.

منطق المعالج الدقيق

لفهم كيفية عمل المعالج الدقيق ، يجب عليك دراسة المنطق الذي يقوم عليه ، وكذلك التعرف على لغة التجميع. هذه هي اللغة الأم للمعالج الدقيق.

المعالج الدقيق قادر على تنفيذ مجموعة محددة من تعليمات الجهاز (الأوامر). بالعمل بهذه التعليمات ، يقوم المعالج بثلاث مهام رئيسية:

• بمساعدة وحدة المنطق الحسابي ، يقوم المعالج بإجراء عمليات حسابية: الجمع والطرح والضرب والقسمة. تدعم المعالجات الدقيقة الحديثة عمليات الفاصلة العائمة (باستخدام معالج حسابي مخصص للفاصلة العائمة)
• المعالج الدقيق قادر على نقل البيانات من نوع واحد من الذاكرة إلى نوع آخر
• يتمتع المعالج الدقيق بالقدرة على اتخاذ القرار ، وبناءً على قراره ، "القفز" ، أي التبديل إلى تنفيذ مجموعة جديدة من التعليمات.

يحتوي المعالج الدقيق على:

• ناقل العنوان (عنوان الحافلة). يمكن أن يكون عرض هذه الحافلة 8 أو 16 أو 32 بت. هي منخرطة في إرسال العنوان إلى الذاكرة
• ناقل البيانات (ناقل البيانات): بعرض 8 أو 16 أو 32 أو 64 بت. يمكن لهذا الناقل إرسال البيانات إلى الذاكرة أو استقبالها منها. عندما نتحدث عن "شدة" المعالج ، فإننا نتحدث عن عرض ناقل البيانات
• القنوات RD (قراءة ، قراءة) و WR (كتابة ، كتابة) ، مما يوفر التفاعل مع الذاكرة
• خط الساعة (ناقل الساعة) يوفر دورات المعالج
• إعادة تعيين الخط (محو الناقل ، إعادة تعيين الحافلة) ، إعادة ضبط قيمة عداد البرنامج وإعادة تشغيل تنفيذ التعليمات

نظرًا لأن المعلومات معقدة للغاية ، سنفترض أن عرض كلا الحافلين - كل من العنوان وناقل البيانات - هو 8 بتات فقط. وفكر بإيجاز في مكونات هذا المعالج الدقيق البسيط نسبيًا:

• السجلات A و B و C عبارة عن دوائر منطقية تستخدم لتخزين البيانات الوسيطة.
• مزلاج العنوان مشابه للسجلات A و B و C
• عداد البرنامج عبارة عن شريحة منطقية (مزلاج) قادرة على زيادة قيمة بمقدار واحد في خطوة واحدة (إذا استقبل الأمر المناسب) وتصفير القيمة (رهنا باستلام الأمر المناسب)
• يمكن للوحدة المنطقية الحسابية (ALU) إجراء عمليات الجمع والطرح والضرب والقسمة بين أرقام 8 بت أو العمل كإعلان عادي
• سجل الاختبار عبارة عن مزلاج خاص يخزن نتائج عمليات المقارنة التي يتم إجراؤها بواسطة ALU. عادةً ما يقارن ALU بين رقمين ويحدد ما إذا كانا متساويين أو إذا كان أحدهما أكبر من الآخر. سجل الاختبار قادر أيضًا على تخزين جزء الحمل من الإجراء الأخير للإعلان. يقوم بتخزين هذه القيم في مخطط المشغل. في المستقبل ، يمكن استخدام هذه القيم بواسطة وحدة فك ترميز الأوامر لاتخاذ القرارات.
• الكتل الست على الرسم البياني تسمى "3-State". هذه هي فرز المخازن. يمكن توصيل مصادر الإخراج المتعددة بالسلك ، لكن المخزن المؤقت للفرز يسمح لواحد منها فقط (في وقت واحد) بتمرير قيمة: "0" أو "1". وبالتالي ، يمكن لمخزن الفرز المؤقت تخطي القيم أو منع مصدر الإخراج من إرسال البيانات
• يحافظ سجل التعليمات ووحدة فك التشفير على جميع المكونات المذكورة أعلاه تحت السيطرة.

لا يُظهر هذا الرسم البياني خطوط التحكم الخاصة بوحدة فك ترميز الأوامر ، والتي يمكن التعبير عنها على أنها "الأوامر" التالية:

• "تسجيل أ قبول القيمة القادمة من ناقل البيانات"
• "تسجيل B لقبول القيمة القادمة من ناقل البيانات"
• "تسجيل C لقبول القيمة القادمة من وحدة المنطق الحسابي"
• "تسجيل عداد البرنامج لقبول القيمة القادمة من ناقل البيانات"
• "سجل العنوان لقبول القيمة القادمة من ناقل البيانات"
• "سجل التعليمات لقبول القيمة القادمة من ناقل البيانات"
• "قيمة زيادة عداد البرنامج [بواحد]"
• "إعادة تعيين عداد الأوامر"
• "تنشيط واحد من ستة مخازن الفرز" (ستة خطوط تحكم منفصلة)
• "أخبر وحدة المنطق الحسابي بالعملية المطلوب إجراؤها"
• "سجل الاختبار يقبل بتات الاختبار من ALU"
• "تنشيط RD (قراءة القناة)"
• "تنشيط WR (قناة التسجيل)"

يستقبل مفكك تشفير الأوامر بتات البيانات من سجل الاختبار وقناة التزامن وأيضًا من سجل الأوامر. إذا قمنا بتبسيط وصف مهام وحدة فك ترميز التعليمات قدر الإمكان ، فيمكننا القول إن هذه الوحدة هي التي "تخبر" المعالج بما يجب القيام به في الوقت الحالي.

ذاكرة المعالجات الدقيقة

سيساعدك التعرف على ذاكرة الكمبيوتر وتسلسلها الهرمي على فهم محتويات هذا القسم بشكل أفضل.

أعلاه ، كتبنا عن الحافلات (العنوان والبيانات) ، وكذلك قراءة (RD) وكتابة (WR) القنوات. هذه الحافلات والقنوات متصلة بالذاكرة: تشغيلية (RAM ، RAM) وذاكرة للقراءة فقط (ROM ، ROM). في مثالنا ، نعتبر معالجًا دقيقًا يبلغ عرض ناقله 8 بت. هذا يعني أنه قادر على معالجة 256 بايت (اثنان إلى الثامن). في وقت ما ، يمكنه القراءة من الذاكرة أو الكتابة إليها 8 بتات من البيانات. لنفترض أن هذا المعالج الدقيق يحتوي على 128 بايت من ذاكرة القراءة فقط (تبدأ من العنوان 0) أو 128 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي (بدءًا من العنوان 128).

تحتوي وحدة الذاكرة الدائمة على مجموعة محددة من البايت الثابتة مثبتة مسبقًا. يطلب ناقل العنوان من ROM بايت معين لإرساله إلى ناقل البيانات. عندما تغير قناة القراءة (RD) حالتها ، توفر وحدة ROM البايت المطلوب إلى ناقل البيانات. وهذا هو ، في هذه الحالة ، يمكن قراءة البيانات فقط.

من ذاكرة الوصول العشوائي ، لا يستطيع المعالج قراءة المعلومات فحسب ، بل يمكنه أيضًا كتابة البيانات إليها. اعتمادًا على ما إذا كانت القراءة أو الكتابة تتم ، تأتي الإشارة إما من خلال قناة القراءة (RD) أو عبر قناة الكتابة (WR). لسوء الحظ ، ذاكرة الوصول العشوائي متقلبة. عند انقطاع التيار الكهربائي ، تفقد جميع البيانات الموضوعة فيها. لهذا السبب ، يحتاج الكمبيوتر إلى جهاز ذاكرة للقراءة فقط غير متطاير.

علاوة على ذلك ، من الناحية النظرية ، يمكن للكمبيوتر الاستغناء عن ذاكرة الوصول العشوائي على الإطلاق. تسمح لك العديد من وحدات التحكم الدقيقة بوضع وحدات بايت البيانات الضرورية مباشرة على شريحة المعالج. لكن من المستحيل الاستغناء عن ROM. في أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، يُطلق على ROM نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BSVV ، BIOS ، نظام الإدخال / الإخراج الأساسي). يبدأ المعالج الدقيق عمله عند بدء التشغيل عن طريق تنفيذ الأوامر التي وجدها في BIOS.

تقوم أوامر BIOS بإجراء اختبار على أجهزة الكمبيوتر ، ثم يصلون إلى القرص الصلب ويختارون قطاع التمهيد. قطاع التمهيد هذا هو برنامج صغير منفصل يقرأه BIOS أولاً من القرص ثم يضعه في ذاكرة الوصول العشوائي. بعد ذلك ، يبدأ المعالج الدقيق في تنفيذ التعليمات من قطاع التمهيد الموجود في ذاكرة الوصول العشوائي. يخبر برنامج قطاع التمهيد المعالج الدقيق بالبيانات (الموجهة للتنفيذ اللاحق بواسطة المعالج) التي يجب نقلها بشكل إضافي من القرص الصلب إلى ذاكرة الوصول العشوائي. هذه هي الطريقة التي يقوم بها المعالج بتحميل نظام التشغيل.

تعليمات المعالجات الدقيقة

حتى أبسط المعالجات الدقيقة قادر على معالجة مجموعة كبيرة من التعليمات. مجموعة التعليمات نوع من القالب. كل من هذه التعليمات التي تم تحميلها في سجل التعليمات لها معناها الخاص. ليس من السهل على الأشخاص تذكر تسلسل البتات ، لذلك يتم وصف كل تعليمات على أنها كلمة قصيرة ، كل منها يمثل أمرًا محددًا. تشكل هذه الكلمات لغة التجميع الخاصة بالمعالج. يترجم المجمع هذه الكلمات إلى لغة ثنائية يفهمها المعالج.

فيما يلي قائمة بكلمات أوامر لغة التجميع لمعالج بسيط شرطي ، والتي نعتبرها مثالاً على قصتنا:

• ذاكرة LOADA - تحميل السجل A من بعض عناوين الذاكرة
• ذاكرة LOADB - تحميل السجل B من بعض عناوين الذاكرة
• CONB con - تحميل قيمة ثابتة في السجل B.
• SAVEB mem - حفظ (حفظ) قيمة السجل B في الذاكرة في عنوان محدد
• SAVEC mem - حفظ (حفظ) قيمة السجل C في الذاكرة في عنوان محدد
• إضافة - أضف (إضافة) قيم السجلات A و B. قم بتخزين نتيجة الإجراء في السجل C
• SUB - طرح (طرح) قيمة السجل B من قيمة السجل A. تخزين نتيجة الإجراء في السجل C
• MUL - اضرب (اضرب) قيم السجلات A و B. قم بتخزين نتيجة الإجراء في السجل C.
• DIV - قسّم (قسّم) قيمة السجل A على قيمة السجل B. تخزين نتيجة الإجراء في السجل C
• COM - قارن (قارن) قيم السجلات A و B. انقل النتيجة إلى سجل الاختبار
• عنوان JUMP - للانتقال إلى العنوان المحدد
• JEQ addr - إذا تم استيفاء شرط القيم المتساوية لسجلين ، فانتقل (قفزة) إلى العنوان المحدد
• عنوان JNEQ - إذا لم يتم استيفاء شرط القيم المتساوية لسجلين ، فانتقل (قفزة) إلى العنوان المحدد
• JG addr - إذا كانت القيمة أكبر ، فانتقل إلى العنوان المحدد
• عنوان JGE - إذا كانت القيمة أكبر من أو تساوي ، فانتقل إلى العنوان المحدد
• عنوان JL - إذا كانت القيمة أقل من ، فانتقل إلى العنوان المحدد
• عنوان JLE - إذا كانت القيمة أقل من أو تساوي ، فانتقل إلى العنوان المحدد
• STOP - إيقاف (إيقاف) التنفيذ

ترد الكلمات الإنجليزية التي تشير إلى الإجراءات التي تم تنفيذها بين قوسين لسبب ما. لذلك يمكننا أن نرى أن لغة التجميع (مثل العديد من لغات البرمجة الأخرى) تعتمد على اللغة الإنجليزية ، أي على وسائل الاتصال المعتادة لأولئك الأشخاص الذين ابتكروا التقنيات الرقمية.

عمل المعالج الدقيق على مثال حساب مضروب

ضع في اعتبارك تشغيل المعالج الدقيق على مثال محدد لتنفيذه لبرنامج بسيط يحسب مضروب الرقم "5". أولاً ، لنحل هذه المشكلة "في دفتر ملاحظات":

مضروب 5 = 5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120

في لغة البرمجة C ، سيبدو هذا الجزء من الكود الذي يؤدي هذا الحساب كما يلي:

أ = 1 ؛ و = 1 ؛ بينما (أ

عند اكتمال هذا البرنامج ، سيحتوي المتغير f على قيمة العامل خمسة.

يترجم مترجم C (أي يترجم) هذا الرمز إلى مجموعة تعليمات لغة التجميع. في المعالج الذي ندرسه ، تبدأ ذاكرة الوصول العشوائي في العنوان 128 ، وتبدأ ذاكرة القراءة فقط (التي تحتوي على لغة التجميع) من العنوان 0. لذلك ، بلغة هذا المعالج ، سيبدو هذا البرنامج كما يلي:

// افترض a في العنوان 128 // Assume F على العنوان 1290 CONB 1 // a = 1؛ 1 SAVEB 1282 CONB 1 // f = 1؛ 3 SAVEB 1294 LOADA 128 // if a> 5 الانتقال إلى 175 CONB 56 COM7 JG 178 LOADA 129 // f = f * a ؛ 9 LOADB 12810 MUL11 SAVEC 12912 LOADA 128 // a = a + 1 ؛ 13 CONB 114 ADD15 SAVEC 12816 JUMP 4 // loop back to if17 STOP

الآن السؤال التالي الذي يطرح نفسه: كيف تبدو كل هذه الأوامر في الذاكرة الدائمة؟ يجب تمثيل كل من هذه التعليمات كرقم ثنائي. لتبسيط فهم المادة ، افترض أن كل تعليمات لغة التجميع الخاصة بالمعالج الذي ندرسه لها رقم فريد:

• تحميل -1
• تحميل -2
• CONB-3
• SAVEB-4
• ذاكرة SAVEC - 5
• إضافة -6
• SUB-7
• MUL-8
• div-9
• كوم -10
• JUMP addr - 11
• JEQ addr - 12
• JNEQ العنوان - 13
• JG addr - 14
• JGE addr - 15
• JL addr - 16
• JLE addr - 17
• توقف 18

// افترض a في العنوان 128 // افترض F على العنوان 129 تعليمات / قيمة آلة Add 0 3 // CONB 11 12 4 // SAVEB 1283 1284 3 // CONB 15 16 4 // SAVEB 1297 1298 1 // LOADA 1289 12810 3 / / CONB 511512 10 // COM13 14 // JG 1714 3115 1 // LOADA 12916 12917 2 // LOADB 125126 6 // ADD27 5 // SAVEC 12828 12829 11 // JUMP 430831 18 // STOP

كما ترى ، تم تحويل سبعة أسطر من كود C إلى 18 سطرًا من لغة التجميع. أخذوا 32 بايت في ROM.

فك

يجب أن تبدأ المحادثة حول فك التشفير مع مراعاة القضايا اللغوية. للأسف ، ليست كل مصطلحات الكمبيوتر لها مراسلات واضحة باللغة الروسية. غالبًا ما كانت ترجمة المصطلحات تتم بشكل عفوي ، وبالتالي يمكن ترجمة المصطلح الإنجليزي نفسه إلى اللغة الروسية بعدة طرق. وهكذا حدث ذلك مع أهم مكون من مكونات منطق المعالج الدقيق "فك التعليمات". يسميها خبراء الكمبيوتر كلاً من وحدة فك ترميز التعليمات ووحدة فك ترميز التعليمات. لا يمكن تسمية أي من هذه المتغيرات للاسم بأنها "صحيحة" أكثر أو أقل من الأخرى.

هناك حاجة إلى وحدة فك تشفير التعليمات لترجمة كل رمز آلة إلى مجموعة من الإشارات التي تحفز المكونات المختلفة للمعالج الدقيق. إذا قمنا بتبسيط جوهر أفعاله ، فيمكننا القول إنه هو الذي ينسق "البرامج" و "الأجهزة".

ضع في اعتبارك تشغيل وحدة فك ترميز الأوامر باستخدام مثال تعليمة ADD التي تنفذ إجراء الإضافة:

• أثناء دورة الساعة الأولى للمعالج ، يتم تحميل التعليمات. في هذه المرحلة ، يحتاج مفكك التعليمات إلى: تنشيط المخزن المؤقت لعداد التعليمات ؛ تنشيط قناة القراءة (RD) ؛ قم بتنشيط مزلاج المخزن المؤقت للفرز لتمرير الإدخال إلى سجل التعليمات
• أثناء دورة ساعة المعالج الثانية ، يتم فك تشفير تعليمات ADD. في هذه المرحلة ، تقوم ALU بالإضافة وتحويل القيمة لتسجيل C
• خلال الدورة الثالثة لتردد ساعة المعالج ، يزيد عداد البرنامج قيمته بمقدار واحد (نظريًا ، يتداخل هذا الإجراء مع ما حدث خلال الدورة الثانية)

يمكن تمثيل كل تعليمة على أنها مجموعة من العمليات المنفذة بالتسلسل والتي تعالج مكونات المعالج الدقيق بترتيب معين. أي أن تعليمات البرنامج تؤدي إلى تغييرات جسدية تمامًا: على سبيل المثال ، تغيير موضع المزلاج. قد تتطلب بعض التعليمات دورتين أو ثلاث دورات لساعة المعالج حتى تكتمل. قد يحتاج البعض الآخر حتى خمس أو ست دورات.

المعالجات الدقيقة: الأداء والاتجاهات

عدد الترانزستورات في المعالج عامل مهم يؤثر على أدائه. كما هو موضح سابقًا ، تطلب المعالج 8088 15 دورة على مدار الساعة لتنفيذ تعليمات واحدة. ولإجراء عملية 16 بت ، استغرق الأمر حوالي 80 دورة على الإطلاق. هذه هي الطريقة التي تم بها ترتيب مُضاعِف ALU لهذا المعالج. كلما زاد عدد الترانزستورات وقوة مضاعف ALU ، تمكن المعالج من القيام به في دورة واحدة.

تدعم العديد من الترانزستورات تقنية خطوط الأنابيب. في إطار بنية خطوط الأنابيب ، هناك فرض جزئي للتعليمات القابلة للتنفيذ على بعضها البعض. قد يتطلب تنفيذ التعليمات نفس الدورات الخمس ، ولكن إذا تمت معالجة خمس تعليمات في وقت واحد بواسطة المعالج (في مراحل مختلفة من الإكمال) ، فسيتطلب تنفيذ تعليمات واحدة في المتوسط ​​دورة ساعة واحدة للمعالج.

في العديد من المعالجات الحديثة ، يوجد أكثر من وحدة فك ترميز تعليمات. وكل منهم يدعم خطوط الأنابيب. يسمح هذا بتنفيذ أكثر من تعليمة واحدة لكل دورة معالج. لتنفيذ هذه التقنية ، هناك حاجة إلى عدد لا يصدق من الترانزستورات.

معالجات 64 بت

على الرغم من انتشار معالجات 64 بت منذ بضع سنوات فقط ، إلا أنها كانت موجودة منذ فترة طويلة نسبيًا: منذ عام 1992. تقدم كل من Intel و AMD حاليًا مثل هذه المعالجات. المعالج 64 بت هو معالج يحتوي على وحدة منطقية حسابية 64 بت (ALU) ومسجلات 64 بت وناقلات 64 بت.

السبب الرئيسي وراء حاجة المعالجات إلى 64 بت هو أن هذه البنية توسع مساحة العنوان. يمكن للمعالجات 32 بت الوصول إلى اثنين أو أربعة غيغابايت فقط من ذاكرة الوصول العشوائي. بمجرد أن بدت هذه الأرقام ضخمة ، ولكن مرت سنوات واليوم لن تفاجئ أي شخص بهذه الذكرى. قبل بضع سنوات ، كانت ذاكرة الكمبيوتر العادي 256 أو 512 ميغا بايت. في ذلك الوقت ، كان حد 4 جيجا بايت يمثل مشكلة فقط للخوادم والأجهزة التي تشغل قواعد بيانات كبيرة.

ولكن سرعان ما اتضح أنه حتى المستخدمين العاديين في بعض الأحيان لا يملكون ما يكفي من اثنين أو حتى أربعة غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي. لا ينطبق هذا القيد المزعج على معالجات 64 بت. مساحة العنوان المتاحة لهم تبدو لا نهاية لها هذه الأيام: من اثنين إلى أربعة وستين بايت ، أي ما يعادل مليار جيجا بايت. في المستقبل المنظور ، لا يُتوقع وجود ذاكرة وصول عشوائي عملاقة كهذه.

يسمح ناقل العنوان 64 بت ، بالإضافة إلى حافلات البيانات العريضة وعالية السرعة للوحات الأم المقابلة ، لأجهزة الكمبيوتر ذات 64 بت بزيادة سرعة إدخال وإخراج البيانات عند التفاعل مع أجهزة مثل محرك الأقراص الثابتة وبطاقة الفيديو . هذه الميزات الجديدة تزيد بشكل كبير من أداء أجهزة الكمبيوتر الحديثة.

ولكن لن يشعر جميع المستخدمين بفوائد بنية 64 بت. إنه ضروري ، أولاً وقبل كل شيء ، لأولئك الذين يقومون بتحرير مقاطع الفيديو والصور ، وكذلك العمل مع العديد من الصور الكبيرة. تحظى أجهزة الكمبيوتر ذات 64 بت بتقدير خبراء ألعاب الكمبيوتر. لكن هؤلاء المستخدمين الذين يستخدمون جهاز كمبيوتر ، يتواصلون ببساطة على الشبكات الاجتماعية ويتصفحون الويب ويحررون الملفات النصية ، على الأرجح لن يشعروا ببساطة بأي مزايا لهذه المعالجات.

مصدرها computer.howstuffworks.com