المعالج هو أحد المكونات الرئيسية والمهمة لأجهزة الكمبيوتر الحديثة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية المصممة لأداء المهام التي تم الحصول عليها من البرامج المختلفة. في الآونة الأخيرة ، عند اختيار المعالج ، نظر المشترون أولاً في الشركة المصنعة وسرعة الساعة. لم يتغير هذا الموقف في الوقت الحالي ، ومع ذلك ، بالإضافة إلى اختيار إحدى العلامتين التجاريتين العالميتين AMD و Intel ، يجب الانتباه إلى مؤشرات المعالجات الأخرى التي لا تقل أهمية. لذا ، دعونا نحاول الإجابة على مثل هذا السؤال المهم -؟
في اختيار المعالج، من الضروري مراعاة ما يلي تحديد: تردد الساعة، ذاكرة التخزين المؤقت ، عدد النوى ، تبديد الحرارة ، المقبس ، تردد الناقل والعملية التقنية.
تحديد
تردد الساعة
مؤشر مهم يحدد عدد العمليات التي يقوم بها المعالج لكل وحدة زمنية (لكل ثانية واحدة). يتم قياس تردد الساعة بالجيجاهرتز (جيجا هرتز). على سبيل المثال ، المعالج بسرعة 1.8 جيجاهرتز قادر على معالجة مليار و 800 مليون عملية في الثانية. هذا يعني أنه كلما زاد التردد ، فإن معالج أكثر قوةسوف تحصل على. لذلك ننصحك أولاً بالتركيز على هذه الخاصية عند الاختيار.
الذاكرة المؤقتة
ذاكرة التخزين المؤقت هي مواصفات أخرى مهمة للمعالج تحدد السرعة التي يصل بها المعالج الدقيق إلى ذاكرة الوصول العشوائي. تساعد ذاكرة التخزين المؤقت على تحسين أداء المعالج من خلال المعالجة السريعة للبيانات الضرورية التي يتم تحميلها من ذاكرة التخزين المؤقت ، بدلاً من ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر.
يمكن أن تحتوي ذاكرة التخزين المؤقت على ثلاثة مستويات:
- المستوى الأول (L1). وهذا هو الأكثر مستوى اولذاكرة تخزين مؤقت صغيرة الحجم ولكنها عالية السرعة. يمكن أن يكون حجم ذاكرة التخزين المؤقت 8 - 128 كيلوبايت.
- المستوى الثاني (L2). هذا هو متوسط مستوى ذاكرة التخزين المؤقت ، أكبر وأبطأ. حجم ذاكرة التخزين المؤقت هو 128 كيلو بايت - 12.28 ميجا بايت.
- المستوى الثالث (L3). هذا هو المستوى الأخير من ذاكرة التخزين المؤقت ، والأبطأ والأكبر. حجم هذه الذاكرة هو 0 كيلو بايت - 16.38 ميجا بايت. قد يتم احتواء المستوى الثالث لذاكرة التخزين المؤقت في بعض طرز المعالجات فقط ، أو قد لا يكون موجودًا على الإطلاق.
عدد النوى
على الرغم من عدد النوى ، تعمل بعض البرامج بشكل أسرع باستخدام معالج عادي. إذا كان لتطوير تردد الساعة إطار عمل معين ، فإن الزيادة في عدد نوى المعالج تحدث باستمرار. ما الذي يحدد عدد النوى في المعالج؟ إنه يؤثر على أداء الكمبيوتر ككل ، بمعنى آخر ، يوضح عدد البرامج التي يمكن تشغيلها في وقت واحد في فترة زمنية معينة. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن بعض البرامج يمكن أن تركز فقط على عدد محدد من النوى ، مما يعني أنه إذا كان المعالج يحتوي على مركزين ، وكان البرنامج يستخدم نواة واحدة فقط ، فلن يتم تضمين النواة الأخرى. إذا كنت تستخدم جهاز كمبيوتر ، دفتر، نتبووك ، وكذلك للعمل ، والدراسة ، وكذلك للوصول إلى الإنترنت ، في هذه الحالة 2 معالج نوويهادئ بشكل كافي. إذا كنت تخطط لتثبيت الألعاب على جهاز الكمبيوتر الخاص بك أو معالجة ملفات الفيديو والصور الكبيرة ، فاختر معالجات رباعية النواة أو أعلى.
اختر المعالجات المبنية عليها حبات حديثة... هم أكثر أمثل وبالتالي أسرع. بالإضافة إلى ذلك ، فهي لا تسخن ولديها مزايا أخرى.
التشتت الحراري
تحدد معلمة تبديد الحرارة مستوى تسخين المعالج في حالة العمل ، وكذلك نظام التبريد المطلوب. وحدات تبديد الحرارة - W (قطن صوف). يمكن أن يكون مؤشر تبديد الحرارة من 10 إلى 160 وات.
قابس كهرباء
هذا مقبس صغير لتركيب المعالج فيه اللوحة الأم... لذلك ، في اختيار المعالج، الاسترشاد بهذه المعلمة. يجب أن يكون مطابقًا للمقبس الموجود على اللوحة الأم.
تردد الحافلة
هذا مؤشر سرعة يحدد سرعة تبادل المعلومات مع مسرع الفيديو ، الرامات "الذاكرة العشوائية في الهواتف والحواسيبوالمعدات الطرفية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب مراعاة النطاق الترددي الذي يؤثر على السرعة. وحدات تردد الحافلات هي جيجاهرتز (جيجاهيرتز).
عملية فنية
توضح هذه المعلمة أبعاد عناصر أشباه الموصلات التي تشكل جزءًا من الدوائر الداخلية للمعالج. كلما صغرت اتصالات الترانزستور المستخدمة في الدوائر ، زادت قوة المعالج. لسوء الحظ ، لم يتم وضع علامة على هذه الخاصية في قوائم الأسعار للمستهلكين العاديين ، لذلك يجب التحقق منها بشكل منفصل مع مساعد مبيعات.
في اختيار المعالجيجدر النظر ليس فقط في الخصائص التقنية الرئيسية المقترحة من قبل الشركات المصنعة ، ولكن أيضًا في نتائج الاختبارات التي أجراها خبراء مستقلون. على سبيل المثال ، يمكن أن تنتج نفس المعالجات نتائج اختبار مختلفة باستخدام أنواع مختلفة من أحمال العمل عند تشغيل نفس البرامج.
لتحديد المعالج الذي سيصبح الخيار الأفضلفقط لأجلك ، يجدر تحديد الأغراض التي سيتم استخدامها. 
يجب أن تكون المعالجات الخاصة بأجهزة الكمبيوتر المنزلية والمكتبية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة مزودة بمحورين ، ولها أيضًا سرعة عالية على مدار الساعة. بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر المخصصة للألعاب ، يجب عليك اختيار المعالجات التي تحتوي على أكثر من غيرها العمارة الحديثة، حجم ذاكرة التخزين المؤقت عالي الأداء ، سرعة ساعة جيدة و عدد كبير منالنوى.
نأمل مخلصين أن تكون المعلومات التي قدمناها حول كيفية مساعدتك في اتخاذ قرار بشأن الشراء الصحيح!
تردد الساعة الداخلي الذي تعمل به الدائرة المصغرة. كما هو مذكور في هذه الفئة ، تحدث معالجة الأوامر على عدة مراحل. كل مرحلة تستهلك عدة عشرات أو حتى مئات من دورات التزامن.
يتم تحديد التردد أثناء الاختبار ويتم تطبيقه على غطاء المعالج الدقيق. يتم تجديد خط المعالجات باستمرار بنماذج جديدة وأسرع ، ويتم إيقاف أبطأ الموديلات. ومع ذلك ، هناك حد أعلى للتردد الداخلي ، والذي يتم تحديده بشكل أساسي من خلال القيد المرتبط باللوائح التكنولوجية.
يحدد تردد المعالج الخارجي التردد الذي يتواصل به المعالج مع الناقل الخارجي ، ويرتبط بـ.
إذا تم اعتبار الناقل الخارجي للمعالج على مستوى وحدة واجهة الناقل ، فإن طريق الاتصال السريع بين و هو.
وتجدر الإشارة إلى أن التردد الفعال نظام الحافلاتيمكن أن يكون أعلى مرتين إذا تم استخدام مزامنة الحافة والقطع لمولد الساعة لنقل البيانات (على سبيل المثال ، للحافلة).
تسمى الزيادة في التردد الفعال لناقل النظام فوق تردد الناقل الخارجي للمعالج. يوفر البعض القدرة على زيادة تردد FSB تدريجياً في خطوات 1 MHz حتى يتم العثور على أعلى FSB ، حيث لا يزال النظام بأكمله مستقرًا. رفع تردد التشغيل الخارجي له تأثير أكبر بكثير من رفع تردد التشغيل الداخلي للمعالج ، لأنه يزيد من سعر الصرف مع المعالج.
رسم تخطيطي للمعالج
كتلة التحكم- يتحكم في تشغيل جميع وحدات المعالج.
كتلة المنطق الحسابي- يقوم بعمليات حسابية ومنطقية.
السجلات- كتلة لتخزين البيانات والنتائج الوسيطة للحسابات ؛ - ذاكرة الوصول العشوائي الداخلية للمعالج.
فك كتلة- يحول البيانات إلى نظام ثنائي.
كتلة الجلب المسبق- يتلقى أمرًا من جهاز (لوحة مفاتيح ، إلخ) ويطلب تعليمات في ذاكرة النظام.
ذاكرة التخزين المؤقت (أو ببساطة تخزين مؤقت) من المستوى الأول- يخزن التعليمات والبيانات المستخدمة بكثرة.
مخبأ L2- يخزن البيانات المستخدمة بكثرة.
كتلة الحافلات- يخدم لإدخال وإخراج المعلومات.
يتوافق هذا الرسم البياني مع معالجات هندسة P6. تم استخدام هذه البنية لإنشاء معالجات من Pentium Pro إلى Pentium III. يتم تصنيع معالجات Pentium 4 باستخدام بنية Intel® NetBurst الجديدة. الخامس معالجات بنتيوم 4 ، يتم تقسيم ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الأول إلى جزأين - ذاكرة التخزين المؤقت للبيانات وذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات.
مواصفات المعالج
تتمثل الخصائص الرئيسية للمعالج في تردد الساعة وعرض البت وأحجام ذاكرة التخزين المؤقت للمستويين الأول والثاني.
التردد هو عدد الاهتزازات في الثانية. معدل الساعة هو عدد دورات الساعة في الثانية. تطبق على المعالج:
تردد الساعةهو عدد العمليات التي يمكن للمعالج إجراؤها في الثانية.
أولئك. كلما زاد عدد العمليات التي يمكن للمعالج إجراؤها في الثانية ، زادت سرعة عمله. على سبيل المثال ، يقوم المعالج الذي تبلغ سرعته 40 ميجاهرتز بإجراء 40 مليون عملية في الثانية ، بتردد 300 ميجاهرتز - 300 مليون عملية في الثانية ، بتردد 1 جيجاهرتز - 1 مليار عملية في الثانية.
بحلول عام 2003 ، وصلت سرعة المعالجات إلى 3 جيجا هرتز.
هناك نوعان من ترددات الساعة ، داخلي وخارجي.
تردد الساعة الداخلي- هذا هو تردد الساعة الذي يتم به العمل داخل المعالج.
تردد الساعة الخارجية أو تردد ناقل النظامهو تردد الساعة الذي يتم من خلاله تبادل البيانات بين المعالج وذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر.
حتى عام 1992 ، كانت الترددات الداخلية والخارجية في المعالجات هي نفسها ، وفي عام 1992 قدمت Intel المعالج 80486DX2 ، حيث كانت الترددات الداخلية والخارجية مختلفة - كان التردد الداخلي أعلى مرتين من التردد الخارجي. تم إصدار نوعين من هذه المعالجات بترددات 25/50 ميجاهرتز و 33/66 ميجاهرتز ، ثم أصدرت إنتل المعالج 80486DX4 بتردد داخلي ثلاثة أضعاف (33/100 ميجاهرتز).
منذ ذلك الوقت ، بدأت شركات التصنيع الأخرى أيضًا في إنتاج معالجات بتردد داخلي مضاعف ، وبدأت شركة IBM في إنتاج معالجات بتردد داخلي ثلاثي (25/75 ميجاهرتز ، 33/100 ميجاهرتز و 40/120 ميجاهرتز).
الخامس المعالجات الحديثة، على سبيل المثال ، بسرعة ساعة معالج تبلغ 3 جيجاهرتز ، يبلغ تردد ناقل النظام 800 ميجاهرتز.
حجم المعالجيتم تحديده من خلال عرض سجلاته.
يمكن لجهاز الكمبيوتر أن يعمل في وقت واحد مع مجموعة محدودة من وحدات المعلومات. تعتمد هذه المجموعة على عرض البت للسجلات الداخلية. التفريغ هو وحدة تخزين للمعلومات. في دورة عمل واحدة ، يمكن للكمبيوتر معالجة كمية المعلومات التي يمكن وضعها في السجلات. إذا كان بإمكان السجلات تخزين 8 وحدات من المعلومات ، فهي 8 بت ، والمعالج 8 بت ، وإذا كانت السجلات 16 بت ، فإن المعالج 16 بت ، إلخ. كلما زاد عمق وحدة المعالجة ، زاد حجم الملف كمية كبيرةيمكنه معالجة المعلومات في دورة واحدة ، مما يعني أنه كلما كان المعالج يعمل بشكل أسرع.
معالج بنتيوم 4 32 بت.
مخبأ المستوى 1 و 2يؤثر أيضًا على أداء المعالج.
في معالج Pentium III ، ذاكرة التخزين المؤقت المستوى 1 هي 16 كيلو بايت ، وذاكرة التخزين المؤقت من المستوى 2 هي 256 كيلو بايت.
في معالجات Pentium 4 ، تبلغ ذاكرة التخزين المؤقت لبيانات L1 8 كيلوبايت ، وذاكرة التخزين المؤقت لتعليمات L1 هي 12000 تعليمات بترتيب التنفيذ ، وذاكرة التخزين المؤقت L2 هي 512 كيلوبايت.
في الأوقات التي الهواتف المحمولةكانت سميكة وأبيض وأسود ، وكانت المعالجات أحادية النواة ، وبدا الجيجاهيرتز شريطًا لا يمكن التغلب عليه (منذ 20 عامًا) ، وكانت السمة الوحيدة لمقارنة قوة وحدة المعالجة المركزية هي تردد الساعة. بعد عقد من الزمان ، الثاني خاصية مهمةأصبح عدد النوى. في الوقت الحاضر ، يحتوي الهاتف الذكي الذي يقل سمكه عن سنتيمتر واحد على عدد أكبر من النوى ، وتردد الساعة أعلى من جهاز كمبيوتر بسيط في تلك السنوات. دعنا نحاول معرفة ما الذي يؤثر على سرعة ساعة المعالج.
يؤثر تردد المعالج على سرعة تبديل ترانزستورات المعالج (ويوجد مئات الملايين منها داخل الشريحة). يتم قياسه بعدد المفاتيح في الثانية ويتم التعبير عنه بالملايين أو المليارات من هرتز (ميغا هرتز أو جيجاهيرتز). واحد هرتز هو تبديل واحد لترانزستورات المعالج في الثانية ، لذلك ، واحد جيجاهيرتز هو مليار من هذا التحويل في نفس الوقت. في مفتاح واحد ، ببساطة ، تقوم النواة بعملية حسابية واحدة.
باتباع المنطق المعتاد ، يمكننا التوصل إلى استنتاج مفاده أنه كلما زاد التردد ، كلما زادت سرعة تبديل الترانزستورات في النوى ، كلما تم حل المشكلات بشكل أسرع. هذا هو السبب في الماضي ، عندما تم تحسين الجزء الأكبر من المعالجات بشكل أساسي Intel x86 ، كانت الاختلافات المعمارية ضئيلة ، وكان من الواضح أنه كلما زاد تردد الساعة ، كانت العمليات الحسابية أسرع. لكن مع مرور الوقت ، تغير كل شيء.
هل من الممكن مقارنة ترددات المعالجات المختلفة
في القرن الحادي والعشرين ، قام المطورون بتعليم معالجاتهم معالجة أكثر من تعليمة واحدة لكل دورة ساعة. لذلك ، تنتج المعالجات التي لها نفس معدل الساعة ، ولكن بناءً على معماريات مختلفة مستوى مختلفأداء. إنتل كور i5 2GHz و Qualcomm Snapdragon 625 2GHz هما شيئان مختلفان. على الرغم من أن النواة الثانية لديها المزيد ، إلا أنها ستكون أضعف في المهام الصعبة. لذلك ، لا يمكن مقارنة تكرار الأنواع المختلفة من النوى ؛ من المهم أيضًا مراعاة الأداء المحدد (عدد عمليات تنفيذ التعليمات لكل دورة ساعة).
بالقياس مع الآلات ، فإن تردد الساعة هو السرعة بالكيلومتر / الساعة ، والإنتاجية المحددة هي القدرة الاستيعابية بالكيلو جرام. إذا كانت سيارة (معالج ARM لهاتف ذكي) وشاحنة قلابة (شريحة x86 لجهاز كمبيوتر) تسير في مكان قريب ، فبالسرعة نفسها ، ستحمل السيارة بضع مئات من الكيلوغرامات في المرة الواحدة ، وشاحنة - عدة أطنان. إذا تحدثنا عن أنواع مختلفةالنوى المخصصة للهواتف الذكية (Cortex A53 و Cortex A72 و Qualcomm Kryo) - هذه كلها سيارات ، ولكن بقدرات مختلفة. وفقًا لذلك ، لن يكون الاختلاف هنا كبيرًا جدًا ، ولكنه مهم أيضًا.
يمكنك فقط مقارنة سرعات النوى على مدار الساعة في نفس البنية. على سبيل المثال ، يحتوي كل من MediaTek MT6750 و Qualcomm Sanapdragon 625 على 8 نوى Cortex A53. ولكن في MTK ، يصل ترددها إلى 1.5 جيجاهرتز ، وفي كوالكوم - 2 جيجاهرتز. وبالتالي ، سيعمل المعالج الثاني بنسبة 33٪ أسرع. لكن Qualcomm Snapdragon 652 ، على الرغم من أن تردده يصل إلى 1.8 جيجاهرتز ، فهو أسرع من طراز 625 ، لأنه يستخدم نوى Cortex A72 أكثر قوة.
ما يعطي ترددًا عاليًا للمعالج في الهاتف الذكي
كما اكتشفنا بالفعل ، كلما زاد تردد الساعة ، زادت سرعة عمل المعالج. وبالتالي ، سيكون أداء الهاتف الذكي المزود بشرائح ذات تردد أعلى أعلى. إذا كان معالج الهاتف الذكي يحتوي على 4 نوى Kryo بسرعة 2 جيجاهرتز ، والثاني - 4 من نفس نوى Kryo بتردد 3 جيجاهرتز ، فإن الثاني سيكون أسرع بنحو 1.5 مرة. سيؤدي ذلك إلى تسريع تشغيل التطبيقات ، وتقليل وقت التشغيل ، والسماح بمعالجة أسرع للمواقع الثقيلة في المتصفح ، وما إلى ذلك.
ومع ذلك ، عند اختيار هاتف ذكي ذي ترددات عالية للمعالج ، يجب أن تتذكر أيضًا أنه كلما كانت أعلى ، زاد استهلاك الطاقة. لذلك ، إذا سجلت الشركة المصنعة المزيد من الجيجاهيرتز ، لكنها لم تقم بتحسين الجهاز بشكل صحيح ، فقد ترتفع درجة حرارتها وتدخل في "الاختناق" (إعادة الضبط القسري للترددات). على سبيل المثال ، عانى Qualcomm Snapdragon 810 من مثل هذا العيب في وقت واحد.
