پردازنده کامپیوتر CPU

پردازنده کامپیوتر CPU که همان مغز کامپیوتر است از پیچیده ترین قطعات سخت افزاری کامپیوتر است، در این مقاله به طور کامل با این قطعه آشنا می‌شویم.

فرکانس پردازنده ، Clock Speed

به تعداد کارهایی که پردازنده در یک ثانیه می‌تواند انجام دهد فرکانس پردازنده (سرعت کلاک ، Clock Speed) گویند و واحد اندازه گیری آن هرتز Hz است.

فرکانس پردازنده قبل از اینکه پردازنده های چند هسته‌ای به وجود بیایند خیلی مهم بود البته هنوز هم مهم است و هر چه بالاتر باشد سرعت پردازنده بیشتر می‌شود ولی امروزه با استفاده از پردازنده‌های چند هسته‌ای کارایی بالاتر می‌رود.

گیگاهرتز چیست؟

یک گیگاهرتز برابر با یک میلیارد هرتز است و وقتی می‌گوییم که فرکانس پردازنده‌ای 3.8 گیگاهرتز است یعنی که در یک ثانیه 3.800.000.000 کار می‌تواند انجام دهد.

پردازنده چند هسته ای

به قرار دادن چند پردازنده فیزیکی در یک پردازنده گویند، قبلا یک قطعه پردازنده که خریداری می‌کردید درون آن فقط همان یک پردازنده بود ولی پردازنده‌ های چند هسته‌ ای مثل این هست که چند تا از آن قطعه‌های پردازنده را به هم چسبانده و تبدیل به یک قطعه پردازنده شده‌اند.

سی پی یوهای چند هسته ای سرعت و قدرت بسیار بالایی دارند.

همیشه تعداد هسته‌ها زوج هست مثلا پردازنده 2 یا 4 یا 6 هسته‌ای.

Thread  چیست؟

سی پی یوهایی که قابلیت Multithreading دارند هر هسته آن می‌تواند همزمان دو کار را انجام دهد که به آن Thread  یا هسته مجازی گویند.

اینتل به این کار Hyper Threading و ای ام دی آن راSMT یا Simultaneous Multithreading می‌نامد.

اگر مشخصات سی پی یوها را دیده باشید نوشته‌اند که:

• Cores 6 , Threads 12 یعنی دارای شش هسته فیزیکی و دوازده هسته مجازی، یعنی همزمان 12 کار را می‌تواند انجام دهد.
• Cores 4 , Threads 8 یعنی دارای 4 هسته فیزیکی و 8 هسته مجازی، یعنی همزمان 8 کار را می‌تواند انجام دهد.

TDP چیست؟

مقدار گرمایی که پردازنده تولید می‌کند را Thermal Design Pofile/Power گویند که با وات اندازه گیری می‌شود.

Cache سی پی یو

کش یا حافظه پنهان سی پی یو به حافظه موقتی (رم) گویند که درون سی پی یو قرار دارد و کاربرد آن اینست که اطلاعات مهمی که سی پی یو نیاز دارد را به جای ذخیره در رم کامپیوتر در کش سی‌پی‌یو ذخیره می‌کند، زیرا کش سرعت بالاتری دارد و همچنین فاصله کش از سی پی یو کمتر از فاصله رم از سی پی یو است پس به همین دلیل هم سرعت انتقال اطلاعات بیشتر می‌شود.

سه نوع کش در پردازنده وجود دارد:

• L1 سریع اما کم ظرفیت
• L2 ظرفیت بیشتر و سرعت کمتر
• L3 بیشترین ظرفیت و کمترین سرعت

کش پردازنده بعد از فرکانس پردازنده بیشترین تاثیر را روی سرعت دارد.

اورکلاکینگ سی پی یو

اورکلاکینگ Overclocking سی پی یو یعنی دستکاری و افزایش فرکانس که درنتیجه باعث افزایش سرعت سی پی یو می‌شود.

این عمل باعث داغ شدن بیش از حد سی پی یو می‌شود که برای رفع داغی سی پی یو باید از خنک کننده‌های حرفه‌ای استفاده کنید.

تذکر: انجام اورکلاکینگ سی پی یو نیاز به تخصص دارد و اگر به خوبی نتوانید آن را انجام دهید باعث نابودی سی پی یو می‌شود.

توربو بوست

توربو بوست یک تکنولوژی در پردازنده های اینتل است که باعث می‌شود پردازنده در مواقع مورد نیاز به صورت اتوماتیک اورکلاک انجام دهد تا فرکانسش را بالاتر ببرد و در نهایت سرعت انجام کارها بیشتر شود، البته توربوست همیشه انجام نمی‌شود بلکه در مواقع ضروری که نیاز باشد انجام می‌شود.

این تکنولوژی باید در  پردازنده وجود داشته باشد پس حین انتخاب پردازنده اینتل توجه داشته باشید که از توربو بوست پشتیبانی کند.

سوکت پردازنده

هنگام خرید پردازنده و مادربرد با واژه‌ سوکت برخورد می‌کنید و می‌بینید که انواع گوناگونی سوکت وجود دارد، در ادامه توضیح جامعی درباره سوکت می‌دهیم.

سوکت چیست؟

پردازنده را یک لامپ و سوکت را سرپیچ لامپ در نظر بگیرید حال برای اتصال لامپ به برق باید آن را به سرپیچ وصل کنید پس همینطور هم برای اتصال پردازنده به مادربرد باید پردازنده را از طریق سوکت به مادربرد وصل کنید.

 تفاوت انواع سوکت ها در چیست؟

همانند لامپ که برای اندازه و مدل‌های مختلف سرپیچ‌های متفاوتی وجود دارد، پردازنده کامپیوتر هم در اندازه و مدل‌های مختلفی ساخته می‌شوند و به همین دلیل سوکت‌های مختلفی نیز وجود دارد.

پردازنده های اینتل و AMD در معماری و ابعاد مختلفی تولید می‌شوند پس به همین دلیل هر نوع از پردازنده سوکت مخصوص به خود را دارد و باید مادربردی را خریداری کنید که سوکت آن با پردازنده شما یکسان  باشد.

سوکت پردازنده و مادربرد در لپ تاپ

در لپ تاپ پردازنده مستقیما به مادربرد متصل شده و از سوکت استفاده نشده است، به این دلیل که استفاده از سوکت باعث اشغال فضا و ایجاد گرمای بیشتری می‌شود که کاهش دما و فضا در لپ تاپ ضروری است.

چند نوع از انواع سوکت های پردازنده اینتل

LGA 1200    سال معرفی 2020  مناسب برای پردازنده های Intel Comet Lake

LGA 2066    سال معرفی 2017  مناسب برای پردازنده‌های  Intel Skylake-X و Intel Kaby Lake-X

LGA 1151    سال معرفی 2015  مناسب برای پردازنده های Intel Skylake و Intel Kaby Lake و Intel Coffee Lake

چند نوع از انواع سوکت های پردازنده AMD

Socket sTRX4/Socket SP3r3    سال معرفی 2019          مناسب برای پردازنده های AMD Ryzen Threadripper

Socket AM4                           سال معرفی 2017          مناسب برای پردازنده های AMD Ryzen 9 و AMD Ryzen 7 و AMD Ryzen 5 و AMD Ryzen 3  و Athlon 200

Socket FM1                            سال معرفی  2011          مناسب برای پردازنده‌های AMD Llano Processors

مشاهده تمامی انواع سوکت های پردازنده با مشخصات کامل در سایت ویکیپدیا

https://en.wikipedia.org/wiki/CPU_socket

نکته: برای خرید پردازنده حتما باید نوع سوکت آن با نوع سوکت مادربردتان یکسان باشد، اگر مادربرد را دارید و قصد خرید پردازنده دارین پس حتما باید پردازنده‌ای انتخاب کنید که سوکت آن با سوکت مادربرد یکی باشد ولی اگر پردازنده دارید و سپس قصد خرید مادربرد را دارید پس حتما باید مادربردی را انتخاب کنید که با سوکت پردازنده شما یکی باشد.

 

لیتیوگرافی پردازنده

لیتیوگرافی در زبان یونانی یعنی سنگ نگاری.

در پردازنده به فاصله بین اجزای داخلی لیتیوگرافی گویند، مثلا در لیتیوگرافی 10 نانومتری یعنی فاصله بین اجزا داخلی پردازنده 10 نانومتر است، هر چقدر این عدد کوچک‌تر باشد بهتر است.

نانومتر چیست؟

هر نانومتر برابر با یک میلیون میلی‌متر است.

مزایای لیتیوگرافی کم

• تعداد ترانزیستور بیشتر

وقتی عدد لیتیوگرافی کمتر شود پس فضای خالی بیشتری در دسترس قرار می‌گیرد که در نتیجه شرکت‌های تولید کننده پردازنده می‌توانند تعداد ترانزیستور اضافی در فضای خالی قرار دهند که همین باعث افزایش قدرت پردازنده می‌شود.

• کاهش مصرف انرژی و دما

با کاهش لیتیوگرافی که در نتیجه باعث کاهش فضا بین قطعات پردازنده می‌شود مصرف انرژی کمتر شده و دمای ایجاد شده نیز کاهش می‌یابد.

• افزایش فرکانس پردازنده

در لیتیوگرافی کم، اندازه خازن پردازنده نیز کم می‌شود که باعث شارژ و دشارژ سریعتر خازن‌ها شده و در نتیجه فرکانس پردازنده افزایش می‌یابد.

• هزینه ساخت

هر چه لیتیوگرافی کمتر شود و در نتیجه فاصله بین قطعات پردازنده کمتر شود و تعداد ترانزیستورها افزایش یابد در نهایت باعث کاهش استفاده از سیلیکون می‌شود، سیلیکون ماده‌ای است که در آزمایشگاه تولید می‌شود و بسیار گران است.

شرکت سازنده

در طراحی و تولید پردازنده‌ های کامپیوتر، لپ تاپ و سرور دو شرکت اینتل / Intel و ای‌ام‌دی / AMD وجود دارند که هر دو بسیار با یکدیگر در رقابت هستند.

اینتل / Intel

اینتل intel برگرفته از عبارت Integrated Electronics به معنی “مجتمع الکترونیک” است در سال 1968 میلادی در زمینه تولید سخت افزارهای کامپیوتری فعالیت خودش را در آمریکا آغاز کرد و امروزه اکثر پردازنده‌های استفاده شده از این شرکت هستند.

لیست مدل‌ های سی پی یو اینتل:

• Pentium 1, 2, 3, 4
• Celeron
• Pentium Dual Core
• Core Solo
• Core Duo
• Core 2 Duo
• Core 2 Quad
• Core i3, i5, i7, i9

پس از معرفی Core I نسل بندی به سی پی یوهای اینتل وارد شد

در یک نسل از پردازنده‌های اینتل سرعت و قدرت

 Intel Core-i9 بیشتر از Intel Core-i7

 Intel Core-i7 بیشتر از Intel Core-i5

و Intel Core-i5 بیشتر از Intel Core-i3 است

چگونه نسل پردازنده‌های اینتل را از روی مدل آن بفهمیم؟

از اعداد نوشته شده روی مدل پردازنده کلی اطلاعات می‌توان به دست آورد که در ادامه بررسی می‌کنیم.

 اگر 3 رقم در مدل سی پی یو اینتل بود یعنی که جزء اولین نسل از پردازنده های Core i است؛ نسل 2 تا 9 و 11 دارای 4 رقم هستند و نسل 10 هم 5 رقم دارد، اولین عدد در آن‌ها نشان دهنده نسل سی پی یو Intel Core i هست و هر چه اعداد بعد از آن بزرگتر باشد نشان دهنده اینست که سی پی یو قوی‌تر و سریع‌تر است، چند مثال:

Intel Core i5-5287  نسل 5 سی پی یو اینتل است

Intel Core i5-10400T نسل 10 سی پی یو اینتل است زیرا با عدد یک شروع شده و دارای پنج عدد است.

Intel Core i7-1160G7 نسل 11 سی پی یو اینتل است زیرا با عدد یک شروع می‌شود و دارای چهار رقم است که اگر سه رقم بود یعنی که نسل یک بوده است.

Intel Core i7-6700HQ نسل 6 سی پی یو اینتل است

 

حروف آخر مدل پردازنده اینتل چیست؟

گاهی در آخر مدل سی پی یو اینتل حروفی انگلیسی وجود دارد که هر کدام از آن حرف‌ها معنی خاصی دارد، به لیست زیر دقت کنید.

پردازنده سرور زئون اینتل

پردازنده های زئون Xeon اینتل مختص سرورها ساخته شده‌اند.

 

معرفی دو مدل پردازنده اینتل:

Intel Core i9-10850K

• دسکتاپ
• سوکت FCLGA1200
• نسل 10
• قابل اورکلاک کردن (بخاطر حرف K آخر)
• لیتیوگرافی 14 نانومتر
• 10 هسته فیزیکی
• بیشترین فرکانس پردازنده 5.2 گیگاهرتز
• کش 20 مگابایت
• TDP 125 وات
• مدل پردازنده گرافیکی Intel® UHD Graphics 630
• بیشترین فرکانس پردازنده گرافیکی 1.2 گیگاهرتز
• پشتیبانی از کیفیت 4K
• و کلی مشخصات دیگر که در سایت رسمی اینتل می‌توانید ببنید

Intel Core i3-9300T

• دسکتاپ
• سوکت FCLGA1151
• نسل 9
• کم مصرف ( بخاطر حرف T آخر)
• لیتیوگرافی 14 نانومتر
• 4 هسته فیزیکی و 4 هسته مجازی
• بیشترین فرکانس پردازنده 3.8 گیگاهرتز
• حافظه کش 8 مگابایت
• TDP 35 وات
• پشتیبانی از حافظه DDR4 تا حداکثر حافظه 64 گیگابایت
• مدل پردازنده گرافیکی Intel® UHD Graphics 630
• بیشترین فرکانس پردازنده گرافیکی 1.1 گیگاهرتز
• پشتیبانی از کیفیت 4K

و کلی مشخصات دیگر که در سایت رسمی اینتل می‌توانید ببنید

 

ای‌ام‌دی / AMD

ای ام دی AMD بر گرفته از عبارت Advanced Micro Devices به معنی “دستگاه‌های کوچک پیشرفته” است که یک شرکت آمریکایی ساخت پردازنده CPU است.

این شرکت یک سال پس از اینتل یعنی در سال 1969 میلادی تاسیس شد.

ای ام دی در سال 2006 با خرید شرکت ATI وارد دنیای کارت گرافیک شد و کارت‌های گرافیک رادئون radeon را روانه بازار کرد که رقیب سرسخت کارت های گرافیک انویدیا nvidia هستند.

 

انواع پردازنده های AMD

در سال 2017 AMD نوع جدیدی از پردازنده‌های خود را با نام رایزن Ryzen معرفی کرد.

پردازنده های ای‌ام‌دی رقابت را با اینتل باخته بودند تا اینکه با معرفی پردازنده های رایزن به رقابت سرسختانه با اینتل برگشت.

بر طبق سایت رسمی AMD پردازنده‌های آن به صورت زیر دسته بندی شده‌اند:

دسکتاپ

• مصرف کننده
  • Ryzen Threadripper
  • Ryzen
  • Ryzen With Graphics
  • Althon With Graphics
• بیزینسی
  • Ryzen Pro
  • Althon Pro
  • Pro Technologies
  • Business PCS

لپ تاپ

• مصرف کننده
  • Ryzen
  • Althon
  • Chromebook
• بیزینسی
  • Ryzen
  • Pro Technologies
  • Business PCS

تجمیع شده | Embeded

• Epyc
• Ryzen
• G Series
• R Series

ورک استیشن

سرور

 

AMD Ryzen Threadripper

این سری از پردازنده جزء دسته دسکتاپ  و مصرف کننده است یعنی مردم می‌توانند ازآن برای کامپیوترهای های خود استفاده کنند.

این پردازنده ها بسیار پرقدرت و پر سرعت هستند که در ادامه چند مدل از این نوع پردازنده را معرفی می‌کنیم.

AMD Ryzen Threadripper 3990X

• 64 هسته
• بیشترین فرکانس آن 4.3 گیگاهرتز
• 288 مگابایت حافظه کش

AMD Ryzen Threadripper 2950X

• 16 هسته
• بیشترین فرکانس 4.4 گیگاهرتز
• 40 مگابایت حافظه کش

AMD Ryzen Threadripper 3970X

• 32 هسته
• بیشترین فرکانس 4.5 گیگاهرتز
• 144 مگابایت حافظه کش

 

AMD Ryzen

همانند سی پی یوهای اینتل که دارای چهار سری  Core i3 , Core i5 , Core i7 , Core i9 است رایزن نیز دارای چهار سری Ryzen3 , Ryzen5 , Ryzen7 , Ryzen9 می‌باشد که هرکدام دارای مدل‌ها و نسل بندی هستند.

در ادامه چند مدل از سی‌پی‌یوهای AMD Ryzen از دسته دسکتاپ و مصرف کننده را می‌بینیم.

AMD Ryzen 9 5950X

• 16 هسته
• بیشترین فرکانس 4.9 گیگاهرتز
• 72 مگابایت کش

AMD Ryzen 5 5600X

• 16 هسته
• بیشترین فرکانس 4.9 گیگاهرتز
• 72 مگابایت کش

AMD Ryzen 3 3100

• 4 هسته
• بیشترین فرکانس 3.9 گیگاهرتز
• 18 مگابایت کش

 

AMD Ryzen With Graphics

این مدل پردازنده AMD در درون خود یک پردازنده گرافیکی نیز دارد البته این پردازنده گرافیکی ضعیف‌تر از پردازنده‌های گرافیکی است که به صورت جداگانه خریداری و نصب می‌شوند.

AMD Ryzen™ 7 4700G

• پردازنده 8 هسته
• پردازنده گرافیکی 8 هسته
• بیشترین فرکانس 4.4 گیگاهرتز
• فرکانس پردازنده گرافیکی 2100 مگاهرتز
• مدل گرافیک: Radeon
• پردازنده 12 مگابایت کش
• تاریخ معرفی 1399/04/31 شمسی

AMD Ryzen™ 3 4300GE

• پردازنده 4 هسته
• پردازنده گرافیکی 6 هسته
• بیشترین فرکانس 4.0 گیگاهرتز
• فرکانس پردازنده گرافیکی 1700 مگاهرتز
• مدل گرافیک: Radeon
• پردازنده 6 مگابایت کش
• تاریخ معرفی 1399/04/31 شمسی

AMD Athlon

مدلی از پردازنده‌های ای ام دی با قیمتی کمتر که مناسب کارهای سبک است.

 

پردازنده گرافیکی در سی‌پی‌یو

تمامی سی‌پی‌یوهای اینتل دارای پردازنده گرافیکی هستند ولی بسته به مدل‌ سی‌پی‌یوهای AMD بعضی از آن‌ها پردازنده گرافیکی ندارند.

امروزه پردازنده‌های گرافیکی مجتمع در سی‌پی‌یوها به قدری پرقدرت هستند که حتی قادر به نمایش کیفیت 4K و 3 بعدی هستند و فرکانسی بیشتر از یک گیگاهرتز دارند، پس می‌توان بدون خرید کارت گرافیک بسیاری از کارها را با همین پردازنده گرافیکی درون سی‌پی‌یو انجام داد ولی اگر کارهای گرافیکی سنگین انجام می‌دهید باید کارت‌ گرافیک قوی خریداری و استفاده کنید.

 

AMD و فرمول یک

ابتدای فصل 2020 مسابقات اتومبیلرانی فرمول یک، ای ام دی همکاری بلند مدت خود را با تیم مرسدس بنز آغاز کرد و حالا این تیم از کامپیوترهای پرقدرت ای ام دی استفاده می‌کند.

توتوولف مدیر عامل تیم فرمول یک مرسدس بنز درباره همکاری با ای ام دی گفته است که:

نوآوری در قلب [مسابقات] فرمول یک جای دارد؛ برای افزایش عملکردمان، همیشه سعی کردیم مرزهای فناوری را جا‌به‌جا کنیم؛ خشنودیم که AMD به ‌عنوان همکار به تیم پیوسته و با کشف راه‌حل‌های پیچیده برای گشایش عملکرد بالقوه‌ی همچنان ناشناخته مسیر خود را دنبال می‌کنیم.

 

آموزش مقایسه دو سی پی یو

نمی‌توان تمامی مشخصات و انواع مدل‌های پردازنده‌ها را دانست تا فقط با مشاهده مدل آن‌ها بتوان بین شان مقایسه انجام داد.

برای مشاهده تمامی مشخصات هر پردازنده‌ای باید به سایت رسمی همان پردازنده رجوع کنید ولی برای مقایسه پردازنده‌ها سایت‌هایی وجود دارند که آن‌ها را با هم مقایسه می‌کنند، در ادامه یک سایتی که سی پی یوها را با هم مقایسه می‌کند و تمامی مشخصات آن‌ها را به شما می‌دهد معرفی می‌کنیم.

به این سایت مراجعه کنید، در صفحه اول سایت در دو کادر بالا می‌توانید دو نوع سی پی یو را وارد کنید و سپس دکمه Compare را بزنید، در صفحه بعدی کلیه مشخصات و رتبه بندی هر دو سی پی یو را می‌توانید ببینید.

http://cpuboss.com