cpu چیست؟

cpu واحد پردازش مرکزی کامپیوتر می باشد که اجرای تمام دستور العمل های سیستم را بر عهده دارد و در واقع به مغز  اصلی کامپیوتر معروف است. همچنین می تواند تمامی دستورات را به سایر اجزا منتقل نماید و جزو قسمت های بسیار مهم دستگاه می باشد. پردازنده ها یا همان سی پی یو ها قابلیت دریافت دستور العمل ها را از RAM دارند، که پس از آن عملیات کد گشایی را انجام داده و پردازش را به صورت خروجی انجام می دهند. سی پی یو ها در همه دستگاه ها مانند رایانه و لپ تاپ، تبلت و تلویزیون هستند و به شکل قطعه های کوچک مربعی شکل بوده، که قابلیت نصب بر روی مادربرد را دارند. سی پی یو ها می توانند در کنار دیگر قطعات عملیات های لازم را انجام دهند.

کاربرد واحد پردازش مرکزی

کار پردازنده ها بر سه نوع عملکرد صورت می پذیرد که عبارتند از: 1- فراخوانی یا واکشی fetch:  در این فرایند پردازنده دستور العمل های مورد نیاز را به صورت ورودی از حافظه دریافت می کند، که این ورودی  یک و بی نهایت است که بتواند کارآدرس دهی را در محل های جداگانه انجام دهد. واحدی به نام program counter} Pc} نیز که کار ترتیب دهی به دستورات ارسال شده را می تواند انجام دهد وبه همین دلیل است که پردازنده دائما برای پیداکردن آدرس دستور العمل ها با رم ارتباط  برقرار می کند. رمز گشایی یا ترجمه دستور العمل ها : این دستورات برای اینکه برای پردازنده قابل فهم باشند، ترجمه خواهند شد. پردازنده ها کار کد گشایی را انجام داده و به زبان ساده برنامه نویسی می نویسند وبعد از آن واحدی به نام Assemble  دستور العمل ها را برای  عمل پردازش آماده سازی می کند. پردازش Execate}} : از مهم ترین مراحل که دراین مرحله پردازنده، به انجام عملیات پردازش و اجرای آن می پردازد. در این مرحله دستور العمل ها بعد از رمز گشایی با استفاده از واحد ALL { مخفف Logic unic  و Artihmetic } و آدرس موردنظر پردازش خواهند شد. ذخیره {store} : خروجی دستور العمل ها به وسیله واحدRegister   ذخیره شده، تا سرعت عملکرد را  در انجام مراحل بعد افزایش دهند.

علائم و نام های اختصاری cpu

 پردازنده های اینتل با اصطلاحات intel® core – intel® Pentium – intel® Celeron  نام گذاری شده اند، که پردازنده های اینتل از اقتصادی ترین و مقرون به صرفه ترین پردازنده های پنتیوم ار و سلرون ارهستند و برای مصرف کنندگانی که قیمت برای آنها مهم است کاملا مناسب به نظر می آید. پردازنده های با نام intel® core سریع تر بوده ودارای ویژگیهای متنوعی هستند، که در مدل های دیگر کم تر دیده می شود . همچنین پردازنده های intel xeon  scalable  از سطح بالاتری برای سرورها و ورک استیشن ها برخوردارند. پردازنده های intel core  یک اصطلاح با یک شماره مدل دارند، که پردازنده های پنتیوم ار وسلرون ار این مدل نام گذاری را ندارند. پردازنده های intel® core  با نام های  i3,i5,i7,i9 بوده که هرچه این عدد بیشتر باشد، تاثیر آن بر عملکرد نیز بالاتر است.

هسته cpu

تعداد هسته های یک cpu همیشه رابطه ی مستقیمی با قدرت آن  داشته است. به این موضوع توجه داشته باشید که پردازنده هایی که چندین هسته پردازش دارند توانایی انجام چندین عملیات را نیز به طور همزمان را در اختیار دارند. پردازنده های جدید بین 4 تا 18 هسته داشته، که در برخی مدل ها مانند پردازنده thread dripper  از AMD  64 عدد است. برای انجام بیشتر کارها یک پردازنده چهار هسته ای کافی بوده، زیرا بسیاری از بازی ها و نرم افزار ها را انجام می دهد اما برای انجام امورات چندگانه فوق حرفه ای، پردازنده های با  64 هسته مناسب هستند. در زمان های گذشته پردازنده ها به صورت تک هسته ای بوده، اما رفته رفته  نیاز به هسته های بیشتر ضرورت پیدا می کرد که کمپانی اینتل با استفاده از فناوریhyper  اقدام به معرفی محصولات خود با قابلیت تقسیم هریک ازهسته ها  به دو واحد پردازشی را کرد. برای مثال یک پردازنده 4 هسته ای با استفاده از این فناوری دارای 8 واحد پردازشی  یا thread  است.

حافظه کش

حافظه پنهان یا همان حافظه کش را یک رم فوق العاده سریع می نامند و نیز به حافظه استفاده شده بین پردازنده و رم نیز حافظه کش می گویند، که پردازنده قابلیت دسترسی سریع به داده های ذخیره شده را دارد. بدین صورت می توان گفت که کش در سرعت cpu  نقش اساس را دارد، زیرا این قطعه  نسبت به رم بسیار نزدیک بهcpu  قراردارد و می تواند اطلاعات را بدون انجام بارگیری منتقل کند ودر فرصت های زیاد برای خواندن اطلاعات بزرگ تر از رم و دیگر دستگاههای مربوط به ذخیره سازی صرفه جویی کند. کش عامل اصلی انجام عملیات پر سرعت است، اطلاعاتی که می توانند در حافظه اصلی جا بگیرند درون کش قرارگرفته و زمانی که پردازنده بخواهد اطلاعات را بخواند یا بنویسد ابتدا می تواند کش را بررسی کند و در صورت وجود اطلاعات لازم در کش بدون مراجعه به حافظه اصلی انجام دهد که این عمل بسیار سریع تر است.

محصول پیشنهادی: کابل شبکه بلدن

مفهوم SMT

در دنیای امروز، با پیشرفت تکنولوژی های روز دنیا نوعی معماری جدید وارد سیستم شده است، که به آن symmetric multi processing  یا همان SMT می گویند. SMT در ترجمه به معنی چند پردازش متقارن است، که امکان استفاده از چند پردازنده را به طور همزمان فراهم می کند. به طوریکه یک برنامه می تواند فرایندهای پردازشی را به طور همزمان بین چند پردازنده تقسیم کند و بر روی سرعت و کارایی سیستم تاثیرداشته باشد، که به این کار  Multi processing می گویند که در صورت عدم پردازش متقارن هر کدام از پردازنده ها که پردازش آنها صورت نگرفته باشد، دیگر پردازنده ها بیکار نبوده و می توان بر روی آنها نیز یک وظیفه را انجام داد. با این روش تعداد پردازنده های روی سیستم افزایش یافته و کارایی سیستم افزایش می یابد. البته باید گفت که تمامی نرم افزار ها قابلیت SMT  را ندارند و درصورت دارا بودن می توانند به راحتی پردازش های سنگین را انجام دهند. SMT برای محل های با تبادلات پردازش های آنلاین بسیار مناسب است، زیرا کاربران زیادی می توانند به یک پایگاه داده متصل شوند.

تکنولوژی Hyper threading

این تکنولوژی را که اصطلاحا AMD یا SMT می نامند، توانایی تقسیم کردن هسته فیزیکی را به دو هسته مجازی که Thread نامیده می شوند را دارد. برای استفاده از این فناوری باید سیستم عامل وبایوس توانایی پشتیبانی از Hyper threading را داشته باشد. برای مثال اگر پردازنده 4 هسته ای دارید با استفاده از این قابلیت توان بهره وری از 8 مجازی را نیز داشته، که برای انجام برنامه های  سنگین مانند تدوین فیلم کاربرد دارد و سرعت پردازش را چند برابر می کند.

cpu سرور HP

در سرور های hp سی پی یو ها بر اساس نوع نسل قابل تقسیم بندی هستند. برای مثال سرور های نسل هفت از سری پردازنده های E,L,X  intel Xeon و نسل هشت از سری پردازنده های intel Xeon 2600v1,v2 و نسل نهم از سری پردازنده های intel Xeon v3,v4  و نسل دهم  از پردازنده های intel Xeon platinum- Bronze- silver پشتیبانی خواهند کرد. برای مثال مدل 8280 intel Xeon platinum از پردازنده های نسل دهم است، که تعداد آن به 28 عدد می رسد و حداکثر فرکانس 2.7GHz  را دارد که حافظه آن 38.5 و توان مصرفی آن 205 وات است که قابلیت های زیادی از جمله سرعت بالا در پردازش اطلاعات دارد. از جمله بهترین مشخصات پردازنده های سرور اچ پی می توان  برخورداری از اجزای مختلف مانند thread , core, lpc, cache  و سرعت کلاک را نام برد، که دمای کم وبازدهی بیشتری را دارد و می توان آن را در دیتا سنترهای بزرگ استفاده کرد. پردازنده های سرور های اچ پی دارای ویژگی های کاربردی زیر است، پردازند های سری زئون در مادربردهای دارای دو سوکت پردازنده به کار می روند  و از فناوری ECC Memory پشتیبانی کرده و می تواند خطا را به موقع تشخیص و به تصحیح  آن بپردازند. این پردازنده ها همچنین قابلیت پشتیبانی  تا حدود 3 ترابایت از حافظه رم را دارند، که موجب افزایش بازدهی پردازنده می شوند.