وحدة المعالجة المركزية؛ في حالة أنك مستخدم للحاسب الآلي فمن الممكن أن تكون قد سمعت من قبل بمصطلح الـ CPU، ومن الممكن أيضًا أنك تعرف بأنه وحدة المعالجة المركزية، والذي يعد هو المكون الرئيسي لأي حاسب آلي، ولكن من الأكيد أنك لم تتعرض بشكل واضح إلى معرفة كيفية عمله، أو حتى تعرف دوره بين مكونات الحاسب الآلي.
لذلك في هذا المقال من “باراجون” سوف نشرح لك بكل سلاسة كيف تعمل وحدة المعالجة المركزية، وما هي وظيفتها داخل الحاسب الآلي، بالإضافة إلى كل ما تحتاج أن تعرفه عن المعالجات المركزية بشكل عام.
أولًا ما هي وحدة المعالجة المركزية الـ CPU؟
يعتبر مصطلح الـ CPU هو اختصار لكلمة “Central Processing Unit”، والتي تعني باللغة العربية “وحدة المعالجة المركزية”، وهي تعد المكون الأساسي للحاسب الآلى؛ حيث أنها تمثل العقل الخاص بالحاسب الآلي، سواء كان هذا الحاسب الآلي “مكتبي، أو محمول”.
كما أنها عبارة عن شريحة توضع في مقبس موجود على لوحة الدائرة الرئيسية “اللوحة الأم MotherBoard” داخل الحاسب الآلي، كما أن الـ CPU منفصل تمامًا عن ذاكرة الوصول العشوائية أو الـ RAM حيث يتم التخزين موقتًا، بالإضافة إلى أنها منفصلة تمامًا عن بطاقة الرسومات أو عن شريحة الرسوميات “Graphics Processing Unit “GPU، والتي تعد وظيفتها الأساسية هي معالجة وتشغيل جميع مقاطع الفيديو والرسومات ثلاثية الأبعاد.
كيف يتم بناء وحدة المعالجة المركزية الـ CPU؟
يتم بناء الـ “CPU” عن طريق وضع مليارات من وحدات الترانزستور التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة على شريحة حاسب آلي واحدة، كما أنه يطلق عليها أيضًا دائرة متكاملة؛ حيث تسمح تلك الترانزستورات بإجراء جميع الإجراءات المطلوبة لتشغيل البرامج المخزنة على ذاكرة النظام.
كما أنها تعد بوابات دقيقة يتم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها، بالإضافة إلى أن الإيقاف أو التشغيل يتم تحديده بناء على رقمين هما الصفر والواحد، بمعنى أنه في حالة كانت القيمة المرسلة صفرًا فهذا يعني إيقاف، أما في حالة أن القيمة المرسلة واحد فهذا معناه التشغيل.
ما هي وظيفة وحدة المعالجة المركزية “CPU”؟
بكل بساطة تقوم وحدة المعالجة بتلقي التعليمات من خلال برنامج أو تطبيق، وتقوم بعملية حسابية، وتنقسم هذه العملية إلى ثلاث مراحل رئيسية…
- الجلب.
- فك التشفير.
- التنفيذ.
حيث أن الـ CPU تقوم بجلب جميع التعليمات من ذاكرة الوصول العشوائي “RAM”، وتعمل أيضًا على فك تشفير التعليمات، ثم تقوم بتنفيذ هذه التعليمات باستخدام الأجزاء الأخرى الموجودة في وحدة المعالجة الـ “CPU”.
ومن الممكن أن تتضمن التعليمات المنفذة عمليات حسابية بسيطة جدًا، أو مقارنة أرقام معينة معًا، وذلك لأن كل ما يحتويه جهاز الحاسب الآلى يتم تمثيله من خلال الأرقام، فإن هذه المهام البسيطة تعادل ما تفعله وحدة المعالجة.
كما أنه في الأنظمة الحديثة لا تقوم الـ CPU بعمل كل شيء إطلاقًا، ولكن لا يزال عليها تزويد الأجزاء الأخرى الموجودة في الحاسب الآلي “والخاصة بالمهام الأخرى” بالأرقام التي تحتاجها لكي تعمل، فمثال على ذلك تحتاج إلى إخبار بطاقة الرسومات الـ GPU بإظهار أجساد خصومك في لعبة ما، أو من الممكن أن تطلب من وحدة التخزين الخاصة بك Hard Drive نقل مستند إلى ذاكرة الوصول العشوائية RAM؛ حتى يتمكن النظام من الوصول إليها بشكل أسرع.
وهكذا في هذا المقال من باراجون حاولنا شرح بعض المعلومات الخاصة بوحدة المعالجة المركزية الـ “CPU”، مع شرح العديد من الأشياء التي ترتبط بها.
