چه چیزی بر عملکرد پردازنده (CPU) شما تاثیر می‌گذارد؟ درست است که هزینه زیادی را برای خرید گرانترین پردازنده (CPU) موجود در بازار صرف کرده‌اید، تا عملکرد بهتری را نسبت به گزینه‌های دیگر بدست آورید. با این حال ممکن است فقط 5 تا 10 درصد بهتر از پردازنده هایی باشد که چند درصد ارزانتر است. بنابراین شناخت عواملی که بر عملکرد پردازنده تاثیر می‌گذارد بسیار مهم است تا بتوانید تصمیم بهتری برای خرید بگیرید.

پردازنده یا CPU چیست؟

CPU یا واحد پردازش مرکزی که گاهی به عنوان پردازنده شناخته می‌شود یکی از مهمترین قطعات یک سیستم کامپیوتری است که به عنوان مغز کامپیوتر شناخته می‌شود و وظیفه آن انجام محاسبات و اطمینان از پردازش اطلاعات در سریعترین زمان ممکن است.

پردازنده چیزی نیست که بتوانید خارج از کامپیوتر مشاهده کنید. در حقیقت شما قادر به دیدن پردازنده بدون مونتاژ سیستم نخواهید بود. برای دیدن آن، باید کیس کامپیوتر را باز کنید، سیم‌ها را جدا کنید و هیتسینک ( و فن) را بردارید و تنها در این صورت است که می‌توانید سطح بیرونی پردازنده را مشاهده کنید. CPU یک تراشه مربع کوچک است که دارای کانکتورهای زیادی در زیر آن می‌باشد. در ادامه شما می‌توانید سطح بالا و پایین پردازنده را مشاهده کنید.

پردازنده یا CPU چیست؟

نحوه کار پردازنده چگونه است؟

برای ساده تر شدن توضیحات ما نحوه کار پردازنده را در سه مرحله زیر توضیح خواهیم داد:

  • وقتی که شما برای اجرای یک برنامه کلیک می‌کنید، دستورالعمل خام ابتدا از روی هارددیسک ( گاهی اوقات از حافظه) گرفته می‌شود و برای پردازش به پردازنده ارسال می‌شود.
  • وقتی پردازنده دستورالعمل را دریافت کرد، منطق را اجرا می‌کند و نتیجه را محاسبه می‌کند.
  • بعد از اتمام پردازش، نتیجه ان را به دستگاه مربوطه ارسال می‌کند تا به کاربر ارسال شود.

اگر چه به نظر می‌رسد این مراحل شاده هستند، هر سه مرحله باید طی چند ثانیه انجام شوند. تاخیر در هریک از این مراحل باعث تاخیر در سیستم کامپیوتری می‌شود.

 چه چیزی بر عملکرد پردازنده (CPU) شما تاثیر می‌گذارد؟  سرعت کلاک

هر پردازنده به یک کلاک داخلی مجهز است. سرعت کلاک که به عنوان کلاک ریت یا Clock Rate شناخته می‌شود به تعداد عملیاتی که پردازنده می‌تواند در یک ثانیه انجام دهد اشاره داد. این عدد بر حسب هرتز سنجیده می‌شود (گیگاهرتز و مگاهرتز که با GHz و MHz نشان داده می‌شوند شکل توسعه یافته هرتز هستند) و معمولا در کنار نام پردازنده مشاهده می‌شود.

مشکل این است که برای سریعتر شدن باید برق بیشتری توسط پردازنده مصرف شود و این باعث ایجاد گرما می‌شود. بعد از رسیدن به سرعت 4 گیگاهرتز خنک نگهداشتن پردازنده کار سختی است.

عملکرد پردازنده (CPU) در هرتز بیشتر در کاربردهای تک رشته ای تاثیر می‌گذارد. اکثر نرم افزارهای مدرن، مانند مرورگرهای محبوب کروم و فایرفاکس، به گونه ای طراحی شده‌اند که می‌توانند از هسته‌های چندگانه و نخ استفاده کنند نه اینکه فقط به سرعت کلاک بستگی داشته باشند. به طور معمول، سیستمی که دارای یک پردازنده چند هسته ای با سرعت کلاک کندتر است نسبت به سیستمی که دارای پردازنده تک هسته ای با سرعت کلاک بالاتر است عملکرد بهتری را ارائه می‌دهد.

چه چیزی بر عملکرد پردازنده (CPU) شما تاثیر می‌گذارد؟ تعداد هسته ها

از آنجا که افزایش سرعت واقعی سخت تر و سخت تر می‌شود، تولیدکنندگان پردازنده تصمیم گرفتند با اضفه کردن هسته‌های بیشتر به پردازنده، قابلیت‌های مالتی تسکینگ را اضافه کنند.

پردازنده‌های هسته ای را می‌توان به عنوان استفاده همزمان از دو یا چند پردازنده توصیف کرد که از طراحی بسیار هوشمندانه تری برای قرار دادن پردازنده‌ها در کنار یکدیگر برخوردار هستند. با قرار گیری چند پردازنده در یک قالب مشابه، هسته‌های یک پردازنده چند هسته ای برخی از منابع را به اشتراک می‌گذارند (هم برای ماهش هزینه‌های تولید و هم برای بهبود عملکرد). به عنوان مثال، آنها ممکن است یک بخش از حافظه کش، اتصال به سایر عناصر موجود در مادربرد و غیره را به اشتراک بگذارند.

پردازنده‌های چند هسته ای می‌توانند همگن یا ناهمگن باشند. پردازنده‌های همگن شامل دو یا چند هسته یکسان هستند و پردازنده‌های ناهمگن حاوی هسته‌های متفاوتی هستند. به عنوان مثال، پردازنده‌های موجود در گوشی‌های موشمند امروزی معمولا شامل یک هسته برای اجرای بهتر عملیات عمومی هستند و چند هسته هم به عکاسی، هوش مصنوعی و غیره کمک می‌کنند.

چه چیزی بر عملکرد پردازنده (CPU) شما تاثیر می‌گذارد؟ تعداد هسته ها

تولید کنندگان پردازنده به جای فضار آوردن بیشتر روی گیگاهرتز (سرعت)؛ روی اضافه کردن هسته‌های بیشتر متمرکز شده اند، نرم افزارهای مدرن و سیستم عامل‌ها هم از این امر پیروی می‌کنند. اکثر نرم افزارهای مدرن قبلا از هسته‌های چندگانه بهره می‌بردند اما هنوز هم می‌توانید ابزار، برنامه‌ها و حتی بازی‌های زیادی را پیدا کنید که با سرعت تک هسته ای بالاتر عملکرد بیشتری نسبت به پردازنده‌های چند هسته ای دارند. این اتفاق می‌افتد چونکه برخی از کارها نمی‌توانند به سادگی به صورت موازی اجرا شوند پس به تکه‌های کوچکتر تقسیم می‌شوند و در هسته‌های مختلف توزیع می‌شوند.

چه چیزی بر عملکرد پردازنده (CPU) شما تاثیر می‌گذارد؟ حافظه کش و معماری

حافظه کش که یک حافظه کوچک بسیار سریع است برای دستورالعمل هایی که پردازنده نیاز دارد استفاده می‌شود، اطلاعاتی که پردازنده به طور مکرر نیاز دارد از رم به حافظه کش آورده می‌شود تا پردازنده مجبور نباشد به طور مکرر به رم دسترسی پیدا کند و همین امر باعث افزایش سرعت اجرای دستورات توسط پردازنده می‌شود.

چه چیزی بر عملکرد پردازنده (CPU) شما تاثیر می‌گذارد؟ حافظه کش و معماری

سطوح مختلفی از حافظه کش وجود دارد. حافظه کش سط 1 (L1) اساسی ترین شکل حافظه کش است و در هر پردازنده ای یافت می‌شود. حافظه کش سطح 2 (L2) از حافظه بیشتری برخوردار است و از آن برای ذخیره دستورالعمل‌های فوری استفاده می‌شود. به طور کلی، حافظه کش L1 اطلاعات حافظه کش L2 را ذخیره می‌کند که به نوبه خود اطلاعات حافظه رم که از هارددیسک گرفته شده را ذخیره می‌کند. اگر بخواهیم به صورت ساده تری توضیح دهیم زمانی که پردازنده به اطلاعاتی نیاز دارد که در دسترسش قرار ندارد حافظه کش سطح 1 را بررسی می‌کند اگر اطلاعات در اینجا قرار نگرفته باشد حافظه کش سطح 2 را بررسی می‌کند و اگر اطلاعات وجود نداشت رم و در نهایت هارددیسک را بررسی می‌کند. با وجود فناوری جدید چند هسته ای حتی کش L3 و L4 نیز وجود دارد که از نظر اندازه بزرگتر هستند اما سرعت پایین تری دارند.

موارد فوق عواملی هستند که بر عملکرد پردازنده تاثیر می‌گذارند، همچنین ممکن است بخواهید در مورد تفاوت بین پردازنده‌های Intel و AMD و نحوه انتخاب پردازنده AMD اطلاعات بیشتری را کسب کنید.