ما هو المعالج (البروسيسور) وما مكوناته وأنواعه؟ وكل ما تود معرفته عنه

ما هو المعالج (البروسيسور)؟ وما مكوناته؟ وأنواعه؟ هذه أسئلة يتكرر طرحها كثيراً من المهتمين بالتقنية وعالم الحواسيب، فقل كل شيء ستحتاج لمعرفة ما هو المعالج (البروسيسور) قبل الذهاب لشراء المعالج المناسب لك.

عليك قبل كل شيء معرفة مما يتكون المعالج (البروسيسور) وكيف يعمل وكيف تختلف المعالجات عن بعضها في الأداء والسرعة وتوفير الطاقة، لتتمكن في النهاية من اختيار المعالج او الحاسوب المناسب لك.

ما هو المعالج (البروسيسور)

المعالج (البروسيسور) هو أحد أهم مكونات الحاسوب، فهو يقوم بتنفيذ الأوامر والبرامج والعمليات الحسابية والمنطقية التي تحدد وظائف الحاسوب.

المعالج Processor يتكون من دارة إلكترونية متكاملة تحتوي على ملايين أو مليارات العناصر الأساسية المسؤولة عن معالجة البيانات، وهي العبارات المنطقية والبوابات المنطقية والمفاتيح الترانزستورية. 

ويتصل المعالج بباقي مكونات الحاسوب عبر حافلة النظام أو الباص، وهي مجموعة من الأسلاك التي تنقل البيانات والإشارات بين المعالج وذاكرة الوصول العشوائي ووحدات الإدخال والإخراج وغيرها. في هذا المقال، سنتعرف على أهم خصائص وأنواع ومكونات المعالج.

خصائص المعالج

هناك العديد من الخصائص الخاصة بالمعالج والتي تؤثر بشكل مباشر على أدائه وسرعته كذلك. ومنها ما يلي:

• عدد الأنوية: هي وحدات مستقلة داخل المعالج تقوم بتنفيذ الأوامر بشكل متزامن، فكلما زاد عدد الأنوية كلما زادت قدرة المعالج على التعامل مع عدة مهام في نفس الوقت. المعالجات الحديثة تحتوي على أربعة أو ستة أو ثمانية أو حتى ستة عشر نواة.
• التردد: هو عدد الدورات أو النبضات التي يقوم بها المعالج في كل ثانية، ويقاس بالهرتز. فكلما زاد التردد كلما زادت سرعة المعالج في تنفيذ الأوامر. المعالجات الحديثة تصل إلى ترددات تزيد عن 3 غيغاهرتز.
• حجم التخزين المؤقت: هو ذاكرة صغيرة داخل المعالج تستخدم لتخزين البيانات والأوامر التي يحتاج إليها المعالج بشكل متكرر، فكلما زاد حجم التخزين المؤقت كلما زادت كفاءة المعالج في استغلال الزمن وتقليل عدد عمليات الولوج إلى ذاكرة الوصول العشوائي. التخزين المؤقت ينقسم إلى ثلاث مستويات: L1 و L2 و L3
• معمارية المعالج: هي طريقة تنظيم وتصميم وتوصيل مكونات المعالج بشكل يحدد قدراته ووظائفه. من أشهر معماريات المعالج هي معمارية فون نيومان، التي تستخدم ذاكرة واحدة لتخزين البيانات والأوامر، ومعمارية هارفارد، التي تستخدم ذاكرتين منفصلتين لتخزين البيانات والأوامر.
• عرض الحافلة: هو عدد الأسلاك أو الخطوط التي تستخدم لنقل البيانات والإشارات بين المعالج وباقي مكونات الحاسوب. فكلما زاد عرض الحافلة كلما زادت سعة نقل البيانات في كل ثانية. عرض الحافلة يقاس بالبت، والحافلات الحديثة تصل إلى 64 بت أو 128 بت.

أنواع المعالجات

لا يوجد نوع واحد وموحد للمعالجات، فنجد أن هناك عدة أنواع مختلفة من المعالجات تتباين في طريقة تصنيعها وتطبيقاتها وكذلك أدائها، منها:

المعالج المركزي: هو المعالج الأساسي في الحاسوب، وهو المسؤول عن تنفيذ جميع البرامج والأوامر التي يطلبها المستخدم أو نظام التشغيل.  

المعالج المركزي يتصل بذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة التخزين الثانوية ووحدات الإدخال والإخراج عبر حافلة النظام. من أشهر شركات تصنيع المعالجات المركزية هي إنتل وإيه إم دي.

المعالج المساعد: هو معالج ثانوي يساعد المعالج المركزي في تنفيذ بعض الوظائف الخاصة أو المتخصصة، مثل الحسابات الرياضية أو الرسومية أو الصوتية. 

المعالج المساعد يتصل بالمعالج المركزي عبر حافلة خاصة أو عبر حافلة النظام. من أشهر أنواع المعالجات المساعدة هي وحدة معالجة الرسومات GPU ووحدة معالجة التشفير CPU.

المتحكم الدقيق: هو معالج صغير يحتوي على جميع مكونات نظام حاسوب كامل في رقاقة واحدة، مثل ذاكرة التخزين وذاكرة التشغيل ومؤقتات ومولد إشارات. المتحكم الدقيق يستخدم في تشغيل وتحكم أجهزة إلكترونية بسيطة

معالجات انتل

معالجات إنتل هي مجموعة من الدوائر الإلكترونية التي تقوم بتنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية في الحاسوب، وهي تعتبر من أشهر وأقوى المعالجات في السوق.

معالجـات إنتل تنقسم إلى عدة فئات وأجيال، حسب الأداء والسعر والاستخدام. بعض الفئات الشائعة هي:

• i3: هي فئة مخصصة للحاسوب المحمول والمكتبي منخفض المواصفات، وهي تتميز بسعرها المناسب وأدائها المقبول في المهام البسيطة.
• i5: هي فئة مخصصة للحاسوب المحمول والمكتبي متوسط المواصفات، وهي تتميز بأدائها الجيد في المهام المتوسطة والألعاب.
• i7: هي فئة مخصصة للحاسوب المحمول والمكتبي عالي المواصفات، وهي تتميز بأدائها العالي في المهام المعقدة والألعاب الثقيلة.
• i9: هي فئة مخصصة للحاسوب المحمول والمكتبي قمة في الأداء، وهي تتميز بأدائها الفائق في المهام الشديدة الصعوبة والألعاب التنافسية.

ونجد أن كل فئة من معالجـات انتل تحتوي على أجيال مختلفة، حسب التحديثات التقنية التي طرأت على المعالج. كل جيل يحمل رقما يدل على التاريخ والتطور. فعلى سبيل المثال: i7-9700K هو من الجيل التاسع لفئة i7.

مميزات معالجات انتل:

• معالجات إنتل تستخدم تقنية Hyper-Threading التي تزيد من عدد الأنوية الوهمية في كل نواة حقيقية، لزيادة قدرة المعالج على التعامل مع المهام المتزامنة.
• وتستخدم أيضا تقنية Turbo Boost التي تزيد من سرعة المعالج حسب الحاجة، لزيادة أداء المعالج في المهام التي تستهلك قدرا كبيرا من الموارد.
• معالجات إنتل تستخدم أكثر من نوع من الشرائح (Chipsets) التي تربط بين المعالج وغيره من مكونات الحاسوب. بعض أنواع الشرائح هي: H310، B360، H370، Z370، Z390، X299.
• معالـجات انتل تدعم تقنية Intel Optane Memory التي تسرع عملية الوصول إلى البيانات المخزنة على الأقراص الصلبة، بواسطة استخدام ذاكرة غير متطايرة تعمل كذاكرة وسيطة.
• تدعم تقنية Intel Smart Sound Technology التي تحسن من جودة الصوت وتقلل من استهلاك الطاقة، بواسطة استخدام معالج صوتي مدمج في المعالج.
• تدعم تقنية Intel Wi-Fi 6 AX200 التي تزيد من سرعة وثبات الاتصال اللاسلكي، بواسطة استخدام مودم لاسلكي مدمج في المعالج.
• معالجات إنتل تدعم تقنية Intel UHD Graphics التي تزيد من جودة وسلاسة الرسومات، بواسطة استخدام وحدة رسومية مدمجة في المعالج.

اقرأ أيضاً: يثير انخفاض سعر كروت الرسومات تساؤلات حول ما إذا كانت نهاية النقص في الأفق

معالجات AMD

هي مجموعة من الدوائر الإلكترونية التي تقوم بتنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية في الحاسوب، وهي تعتبر من أشهر وأرخص المعالجات في السوق.

معالجات AMD تنقسم إلى عدة فئات وأجيال، حسب الأداء والسعر والاستخدام. بعض الفئات الشائعة هي:

• فئة Ryzen: هي فئة مخصصة للحاسوب المكتبي عالي المواصفات، وهي تتميز بأدائها القوي في المهام المعقدة والألعاب. تنقسم هذه الفئة إلى أربعة أنواع: Ryzen 3، Ryzen 5، Ryzen 7، Ryzen 9. كل نوع يحتوي على عدد مختلف من الأنوية والتردد والذاكرة المؤقتة.
• فئة Threadripper: هي فئة مخصصة للحاسوب المكتبي قمة في الأداء، وهي تتميز بأدائها الفائق في المهام الشديدة الصعوبة والألعاب التنافسية. تحتوي هذه الفئة على معالجات ذات عدد أنوية يصل إلى 64 نواة.
• فئة Athlon: هي فئة مخصصة للحاسوب المكتبي منخفض المواصفات، وهي تتميز بسعرها المناسب وأدائها المقبول في المهام البسيطة. تحتوي هذه الفئة على معالجات ثنائية أو رباعية النواة.
• فئة A: هي فئة مخصصة للحاسوب المكتبي متوسط المواصفات، وهي تتميز بأنها تحتوي على كارت جرافيك Radeon Vega مدمج. تنقسم هذه الفئة إلى ثلاثة أنواع: A6، A8، A10. كل نوع يحتوي على عدد مختلف من الأنوية والتردد والذاكرة المؤقتة.

وكذلك نجد أن كل فئة من معالجات AMD تحتوي على أجيال مختلفة، حسب التحديثات التقنية التي طرأت على المعالج. كل جيل يحمل رقما يدل على التاريخ والتطور. فعلى سبيل المثال: Ryzen 7 3700X هو من الجيل الثالث لفئة Ryzen 7.

 مميزات معالجات AMD

• معالجات AMD تستخدم تقنية SMT (Simultaneous Multi-Threading) التي تزيد من عدد الأنوية الوهمية في كل نواة حقيقية، لزيادة قدرة المعالج على التعامل مع المهام المتزامنة. هذه التقنية مشابهة لتقنية Hyper-Threading من Intel.
• تستخدم أيضا تقنية Precision Boost التي تزيد من سرعة المعالج حسب الحاجة، لزيادة أداء المعالج في المهام التي تستهلك قدرا كبيرا من الموارد. هذه التقنية مشابهة لتقنية Turbo Boost من Intel.
• تستخدم أكثر من نوع من الشرائح (Chipsets) التي تربط بين المعالج وغيره من مكونات الحاسوب. بعض أنواع الشرائح هي: A320، B350، B450، X370، X470، X570.
• AMD تدعم تقنية AMD StoreMI التي تسرع عملية الوصول إلى البيانات المخزنة على الأقراص الصلبة، بواسطة استخدام ذاكرة غير متطايرة أو ذاكرة وصول عشوائي كذاكرة وسيطة.
• تدعم تقنية AMD SenseMI التي تحسن من كفاءة وأمان وأداء المعالج، بواسطة استخدام مستشعرات وخوارزميات ذكية تتكيف مع ظروف الاستخدام.

في هذا المقال، تعرفنا على مفهوم المعالج وأهميته في تشغيل الحاسوب والأجهزة الإلكترونية الأخرى. شرحنا أيضا أنواع المعالجات وخصائصها وكيفية اختيار المعالج المناسب للاستخدام. بالإضافة إلى ذلك، ذكرنا بعض الشركات المصنعة للمعالجات وأبرز منتجاتها. نأمل أن يكون هذا المقال قد أفادكم وزاد من معرفتكم بما هو المعالج ودوره في عالم التقنية.

اقرأ أيضاً: أفضل 7 برامج تحميل وتحديث تعريفات الكومبيوتر والابتوب مجانا 2023