أنواع وحدة المعالجة المركزية | تكنولوجيا وسيارات

عمون – أنواع وحدة المعالجة المركزية
وحدة المعالجة المركزية تمثل المكون الأساسي لأي نظام حاسوبي رقمي، وهي تتكون من ثلاث مكونات، وهي: الذاكرة الرئيسية، ووحدة التحكم، ووحدة المنطق الحسابي. كما أنها قلب نظام الحاسوب المادي؛ وذلك لأنها تتصل بمعدات طرفية، مثل وحدات الإدخال، والإخراج، بالإضافة إلى وحدات التخزين، وتوجد وحدة المعالجة المركزية في أجهزة الحاسوب الحديثة على شريحة دائرة متكاملة؛ تسمى بالمعالج الدقيق.، ومن الممكن تقسيم أنواع وحدة المعالجة المركزية إلى 3 أنواع، وهي:

وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة
وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة هي أقدم نوع لوحدة المعالجة المركزية المتاحة، والتي تُستخدم في غالبية أجهزة الحاسوب المحمولة والمكتبية، ويمكن لهذا النوع تنفيذ أمر واحد فقط في كل مرة، وهو نوع غير فعال في تنفيذ المهام المتعددة، وهو معروف بانخفاض أدائه بشكل ملحوظ إذا عمل المستخدم على أكثر من تطبيق واحد.

وفي حالة بدء أمر واحد يجب انتظار الانتهاء منه قبل البدء بتنفيذ أمر آخر، ولكن في حال البدء بعدة عمليات معًا، فإن أداء الحاسوب ينخفض ​​بنسبة كبيرة، ويعتمد عمل وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة على سرعته عن طريق قياس قوتها.

وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة
هذا النوع من وحدة المعالجة المركزية يتكون من نواتين قويتين، ويؤدي وظائف محددة، مثل: وحدة المعالجة المركزية المزدوجة التي تعمل كوحدة واحدة، وبعكس وحدة المعالجة المركزية ذات النواة الواحدة، يجب تحويل المعالج ذهابًا وإيابًا ضمن مجموعة تدفقات متغيرة للبيانات، وفي حال تنفيذ مهمة واحدة، أو أكثر، فإن وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة تسيطر على المهام المتعددة بفعالية.

وللاستفادة من هذا النوع من وحدة المعالجة المركزية بفعالية كبيرة؛ يجب أن تكون لدى البرامج التي هي قيد التشغيل ونظام التشغيل رمزاً مميزاً؛ يدعى بتقنية الترابط المتعدد المتزامن المضمنة فيه، ووحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة تتميز بكونها أسرع من وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة، إلا أنها ليست قوية كما هو الحال بالنسبة لوحدة المعالجة المركزية رباعية النواة.

وحدة المعالجة المركزية متعددة النواة
تمثل وحدة المعالجة المركزية رباعية النواة نموذجًا مطورًا ذو ميزات عديدة لوحدة المعالجة المركزية، وهو نوع مصمم بأربعة أنوية على وحدة معالجة مركزية واحدة، وكما هو الحال في وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة.

والتي تقسم العمل بين النوى؛ فتُنجز وحدة المعالجة المركزية رباعية النواة عدة مهام بفعالية عالية، ويستخدم هذا النوع من وحدة المعالجة المركزية الأشخاص الذين يعملون على برامج مختلفة عديدة في ذات الوقت مثل اللاعبين.

مكونات وحدة المعالجة المركزية
تتكون وحدة المعالجة المركزية من ثلاث مكونات رئيسية، وهي كما يأتي:

وحدة التخزين
تخزن وحدة التخزين البيانات، والتعليمات الضرورية للمعالجة، ونتائج المعالجة الوسيطة، بالإضافة إلى تخزين نتائج المعالجة النهائية قبل صدورها إلى وحدات الإخراج، وتسمى كذلك بوحدة التخزين الداخلية، أو الذاكرة الرئيسية، أو التخزين الأساسي، أو ذاكرة الوصول العشوائي، ويؤثر حجمها على سرعة، وقوة، وقدرة الحاسوب، كما أن الذاكرة الأساسية، والذاكرة الثانوية هما نوعين من الذاكرة في الحاسوب.

وحدة التحكم
تتحكم هذه الوحدة في عمليات مختلف أجزاء الحاسوب؛ ولكنها لا تؤدي أي عملية معالجة فعلية للبيانات، كما أنها تتحكم في نقل البيانات والتعليمات بين أجزاء الحاسوب الأخرى، بالإضافة إلى إدارة وتنسيق مختلف أجزاء الحاسوب، ويمكن الحصول على تعليمات من الذاكرة وتفسيرها، وتوجيه تشغيل الحاسوب، كما تتواصل وحدة التحكم مع وحدات الإدخال والإخراج لنقل البيانات، أو النتائج من الذاكرة.

وحدة المنطق الحسابية
تتألف وحدة المنطق الحسابية في وحدة المعالجة المركزية من قسمين، هما: قسم الحساب الذي يُجري عمليات حسابية كالجمع، والطرح، والضرب، والقسمة، بالإضافة إلى عمليات معقدة من خلال تكرار استخدام العمليات الحسابية، والقسم الآخر هو قسم المنطق الذي يُجري عمليات منطقية كمقارنة البيانات، واختيارها، ومطابقتها، ودمجها.