CPU یا Central Processing Unit که بعضی اوقات از اون به Processor یا پردازشگر هم یاد می شود در واقع مغز رایانه  است. وظیفه اش آن این است که تمامی کارهای محاسباتی رایانه را انجام دهد و نیز مدت زمان انجام این محاسبات رو به حداقل برساند.

Cpuچگونه کار میکند

 

1- وقتی که ما بر روی یک برنامه اجرایی کلیک میکنید، اطلاعات برنامه از هارد و در بعضی مواقع ازRAM فراخوانی میشه و به CPU فرستاده میشه.
2- وقتی که CPU اطلاعات رو دریافت میکند، شروع به انجام محاسبات میکند و نتیجه رو بدست می آورد
3- وقتی محاسبات CPU به اتمام رسید، CPU نتایج رو به قطعه ی مربوطه میفرستد و به عنوان خروجی برای کاربر به نمایش درمی آید.

شرکت Amdوintel

دو شرکت AMDو INTEL  سازنده انواع پردازشگر می باشند از معتبر ترین در دنیا هستند و هر کدام به روش های خود متکی هستند. در کل می توان این توصیه برای کاربران داشت

1-برای استفاده از سایر نرم افزار اعم از مهندسی ، طراحی و انواع نرم افزار موجود در بازار intelتوصیه می گردد.

مقایسه intel,amdاز بعد فنی

شرکت AMDدارای معماری انحصاری در طراحی مدار و مسیر فرمانها می باشد و در هر سیکل 9 پردازش انجام می دهد ولی INTELدر هر سیکل 6 پردازش انجام میدهد

 شرکت AMD به فرکانس بالا معتقد نبوده و هم اکنون نیز cpuهای دو هسته ای که پردازش موازی انجام دهند با ایده این شرکت ساخته شده اند .بدآن معنا نیست که cpuهای intel نا کارآمد و ضعیف هستند بخش ALu یا همان حسابگر در این cpu ها قویتر بوده.به این معنی که یک محاسبه خاص در زمان کمتری انجام می دهد. cpuهای اینتل دارای cache بالای می باشند و این قدرت عملکرد آنها را فوق العاده بالا می برد ضمن این که با استفاده از تکنولوژی های چند هسته ای، با فرکانس cpuهای هردو cpuپایین آمده  و دما و صدای فن cpuتا حد زیاد حل شده است.

حافظه پنهان مربوط به پردازنده ها

در پردازنده های جدید که شرکت اینتل تولیدمی کند بر خلاف که در یک پردازنده برای هر هسته یک حافظه پنهان مستقل وجود داشت،در این پردازنده ها از حافظه پنهان L2به صورت مشترک بین هسته ها استفاده می شود در پردازندهای جدید وقتی دو هسته  به یک نوع اطلاعات نیاز دارند،نیازی به این نیست هر کدام جداگانه آن اطلاعات را بار کنند بلکه می توانند آن را یکبار بارگذاری کرده و هردو از آن استفاده کنند این تنکنیک باعث این می شودکه صدرصد حافظه به صورت مفید استفاده می شود یعنی وقتی که یک هسته نیاز به درصد کمی از حافظه دارد،هسته دیگر می تواند از بقیه حافظه ها به نفغ خود استفاده کند

 

پردازنده های دو هسته ای(core 2Duo)

پردازنده های دو هسته ای اینتل از تکنولوژی ساخت کوچکتری بهره می برند که باعث کاهش طول خطوط و افزایش کارایی پردازنده می شوند. این سری جدید از پردازنده هال از خطوط  14 مرحله ای (در برابر خطوط 31 مرحله ای  یافته می شد). همچنین واحد Fpu  در این پردازنده ها نیز تقویت شده  است. از دیگر ویژگی های این پردازنده  حافظه نهان یکپارچه سطح 2 است که با استفاده از آن یکی از هسته ها در حالی که  هسته دیگر در حالت بیکاری به  سر می برد به تنهایی می تواند از تمام  فضای این حافظه استفاده کنیداز مهمترین مزایا پردازنده Conroe افزایش بازدهی با وجود مصرف کمتر است و این بدان معناست که این هسته ها بسیار خنک تر خواهند بود

معماریNEHALEM

 

چندی پیش  هم اینتل  معماری جدیدی به نام Nehalemرا معرفی کرد که دارای تفاوت های اساسی با سری Core2است،از مهمترین این تفاوت ها عبارتند از:
-انتقال کنترلر مموری از پل شمالی به داخل پردازنده
-استفاده از حافظه کش سطح 3
-استفاده از حافظه های سه کاناله برای اولین بار

و یک نکته مهم  دیگر این است که تمامی Quad coreها از دو پردازنده Core2Duo تشکیل شده اند ولی Corel7 یک چهار هسته ای حقیقی و مجزا است پردازندهای که بر اساس معماری Nehalemساخته شده اند

اجزای پردازنده

1- ALU (ARITHMETIC LOGIC UNIT): واحد محاسبه و منطق : این واحدوظیفه اعمالی چون محاسبات (جمع ،تفریق ، ضرب ، تقسیم )، مقایسه ،داده ها و مشابه آن را دارد

2- CUCONTROL UNIT واحد کنترل : کنترل دریافت ورودی عملیات ، عملیات داخلی CPU وکنترل ارسال اطلاعات به واحد خروجی وظیفه این بخش می باشد .

 

3-REGISTER ثبات: در هر CPU چند ثبات وجود دارد. ثبات ها در واقع واحدهای کوچک حافظه هستند که جهت نگهداری نتایج محاسبات در CPU بکار می روند .

 

4- ( CACHE )حافظه پنهان : همانطور که از اسم آن مشخص است این یک حافظه است که در داخل CPU قرار دارد که دارای سرعت بالا می باشد . هرگاه برنامه ای در حافظه اصلی برای پردازش قرار می گیرد ، در هرلحظه فقط بخشی از برنامه اجرا می شود.

کارپردازنده ها

 

ريجستر Test يک نوع خاص نگاهدارنده بوده که قادر به نگهداری نتايج حاصل ازانجام مقايسه ها توسط ALU است .ALU قادر به مقايسه دو عدد وتشخيص مساوی ويا نامساوی بودن آنها است . ريجستر Test همچنين قادر به نگهداری يک Carry bit( حاصل آخرين مرحله عمليات جمع) است . ريجستر فوق مقادير مورد نظر را درفليپ فلاپ ها ذخيره و در ادامه Instruction "تشخيص دهنده دستورالعمل ها " با استفاده از مقادير فوق قادر به اتخاذ تصميمات لازم خواهد بود.

ريجستر Instruction

 

مسئوليت کنترل ساير عناصر را برعهده خواهند داشت . بدين منظور از خطوط کنترلی متفاوتی استفاده می گردد. خطوط فوق در شکل فوق نشان داده نشده اند ولی می بايست قادر به انجام عمليات زير باشند:

-به ريجستر A,B,c اعلام نمايد که مقدار موجود بر روی گذرگاه داده را در خودنگاهدارد.(Latch)

-به " شمارنده برنامه " اعلام نمايد که مقدار موجود بر روی گذرگاه دادهرا در خود نگاهدارد.(Latch)

-به ريجستر Test اعلام نمايد که بيت های ماحصل عمليات ALU را در خودنگاهدارد.

-فعال نمودن خط RD ( خواندن )

-فعال نمودن خط WR ( نوشتن )

واحد محاسبه و منطق Alu

ریزپردازنده واحد پردازش مرکزی (CPU) در رایانه است. ریزپردازنده‌ها تراشه‌های کوچکی هستند که می‌توانند عملیات حسابی و منطقی را انجام دهند. این تراشه‌ها خود از تعداد بسیار زیادی ترانزیستور ساخته شده‌اند یک دستگاه محاسبه‌ای کامل است که روی یک تراشه واحد ساخته می‌شود و مجموعه دستورات دستگاه را اجرا می‌کند.  می‌تواند اطلاعات را از مکان یکحافظه به حافظه دیگر انتقال دهد و اینکه می‌تواند تصمیم بگیرد و به یک سری ازدستورات جدید که براساس آن تصمیمات است جهش کند.و شکل ALUبه این صورت است فناوری پردازنده‌ها بر پایه حداقل طول کانال ترانزیستورهای آنها که معمولاً "mosfet" هستند سنجیده می‌شوند. در واحدهای پردازش مرکزی P4 عادیاین مقدار 0.18 میکرون است. در پردازنده‌های جدید این مقدار به 90 نانومترکاهش پیدا کرده است و هم اکنون نیز سعی بر کاهش آن است. یکی دیگر ازمعیارهای فناوری پردازنده‌ها حداکثر بسامد پالس ساعت (Clock Pulse)است. هرچه این مقدار بیشتر باشد واحدهای منطقی داخلی سریع تر به ورودی‌هاواکنش می‌دهند.