اين يتم حفظ التعليمات داخل المعالج

يتم حفظ التعليمات داخل المعالج في وحدة اسمها

يتم تخزين التعليمات داخل وحدة المعالجة المركزية والذاكرة العشوائية

وحدة المعالجة المركزية (CPU)، أو المعالج، هي الوحدة التي تقوم بمعظم المعالجة في الكمبيوتر. تقوم بتنفيذ التعليمات التي تتلقاها البرامج التي يتم تشغيلها على الكمبيوتر وتتعامل مع المكونات الأخرى. إنها آلة حاسبة قوية. توضع وحدة المعالجة المركزية في مقبس مربع الشكل الموجود في جميع لوحات الدوائر المطبوعة، وتتم إدخال وصلاتها المعدنية في الجانب السفلي. يتم تصميم كل مقبس بتصميم دبوس محدد لدعم نوع معالج معين فقط.

وحدة المعالجة المركزية هي الدماغ الحاسوبي، وتحتوي على جميع الدوائر الضرورية لمعالجة المدخلات وتخزين البيانات ونتائج الإخراج. وتستمر وحدة المعالجة المركزية في متابعة تعليمات برامج الحاسوب التي تخبرها بالبيانات التي يجب معالجتها. ومن دون وحدة المعالجة المركزية، لا يمكن تشغيل البرامج على الحاسوب. وتنتج الوحدات المعالجة المركزية الحديثة كمية كبيرة من الحرارة وتكون عرضة للارتفاع في درجة الحرارة. لذا، يجب أن تظل باردة باستخدام المراوح أو أنظمة التهوية المناسبة، وتجب أن تكون مغطاة بأحواض حرارية وتستخدم معجونا حراريا. وذلك للسيطرة على التعليمات وتدفق البيانات من وإلى أجزاء أخرى في الحاسوب. وتعتمد وحدة المعالجة المركزية بشكل كبير على مجموعة الشرائح.

ما هي المكونات الثلاثة لوحدة المعالجة المركزية

•  وحدة التحكم (CU).
• الوحدة الحسابية والمنطقية (ALU).
• الذاكرة أو وحدة تخزين.

في أساسها، وحدة المعالجة المركزية تعنى بمعالجة البيانات، وهي المكان الذي يتم فيه إجراء العمليات مثل الحساب والفرز والبحث. بغض النظر عن الأنشطة التي نقوم بها على أجهزتنا الكمبيوترية، مثل التحقق من رسائل البريد الإلكتروني وممارسة الألعاب والقيام بالواجبات المنزلية، فإن وحدة المعالجة المركزية تتعامل مع البيانات التي نستخدمها. تتكون وحدة المعالجة المركزية بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء فقط، ولها العديد من الوظائف الرئيسية في الكمبيوتر

وحدة التحكم (CU): هي جزء من الكمبيوتر وتتحكم في ما يحدث بداخلها، فوحدة التحكم إنها مثل دماغ الكمبيوتر، يتخذ القرارات ويتحكم فيما يجري داخل جهاز الكمبيوتر، وتقرأ وحدة التحكم التعليمات المخزنة في ذاكرة جهاز الكمبيوتر ويرسل إشارات كهربائية إلى كل مكون من مكونات الكمبيوتر، وإخبارهم بما يجب عليهم فعله بالبيانات التي تم إعطاؤها لهم، وتتكون وحدة التحكم من جزأين: الوحدة الحسابية والمنطقية (ALU) ووحدة التحكم المناسبة، وحدة ALU هي المسؤولة عن الحسابات الرياضية مثل: إضافة الأرقام أو إجراء العمليات المنطقية، وبينما تقوم وحدة التحكم بتوجيه حركة المرور داخل الكمبيوتر بحيث يمكن إرسال المعلومات إلى أجزاء مختلفة منه بسرعة، ومن أكثر أجزاء الكمبيوتر تعقيدًا هي وحدة التحكم، وتتحكم وحدة التحكم في ترتيب التعليمات داخل المعالج وخارجه.

الوحدة الحسابية والمنطقية (ALU): تعد الوحدة الحسابية والمنطقية (ALU) من المكونات الأساسية في جميع أجهزة الكمبيوتر التي تقوم بالعمليات الحسابية والمنطقية، حيث يتم استخدامها في الكمبيوتر للقيام بعمليات الجمع والطرح والضرب والقسمة والتحويل والمقارنة بين رقمين واتخاذ القرارات المنطقية. تتميز الوحدة الحسابية ببعض المزايا الرئيسية مقارنة بوحدة المعالجة المركزية، فهي تحتاج إلى نوع واحد من المهام بدلا من العديد من المهام، ومن بين أفضل مزايا وحدة المعالجة المركزية هي أنها تعمل بشكل أفضل في تسلسل التعليمات. وتحتوي كل حاسوب على وحدة حسابية، ولكن تختلف وظائفها من آلة إلى أخرى، وتعتبر حجم الوحدة الحسابية الكبير من الأشياء الهامة لأنها تعطي نتائج دقيقة وواسعة، بينما تعطي الوحدة الحسابية والمنطقية الصغيرة نتائج سريعة ولكن غير دقيقة بالمقارنة مع الوحدة الحسابية الكبيرة.

 الذاكرة أو وحدة التخزين: وحدة التخزين الداخلية أو الذاكرة الرئيسية أو التخزين الأساسي هي جهاز إلكتروني في جهاز الكمبيوتر يخزن البيانات والبرامج والمعلومات الأخرى، وتؤثر حجمها على السرعة والقوة. تخزن النتائج المؤقتة للمعالجة، وتنقسم إلى نوعين رئيسيين، وهما: ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) والقرص الصلب (Hard Drive). وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هي نوع متقلب من التخزين لأنه يحتاج إلى طاقة للحفاظ على محتوياته، ويستخدم لتخزين البيانات مؤقتا أثناء تشغيل الكمبيوتر، في حين يحتفظ القرص الصلب بالبيانات المخزنة حتى في حالة عدم استخدام الطاقة عليه.

وإن أجهزة الكمبيوتر توفر القدرة على تخزين البيانات واستردادها، ويتم تخزين البيانات على محرك الأقراص الثابتة أو وحدة الذاكرة ويمكن الوصول إليها عن طريق البرامج التي تعمل على الكمبيوتر، وتُقاس الذاكرة عادةً بالبايت، ويحدد مقدار ذاكرة الوصول العشوائي مقدار البيانات التي يمكن الوصول إليها في وقت واحد، يمكن استخدامه لتخزين كميات كبيرة من البيانات بشكل دائم، لذلك من المهم بالنسبة لك إجراء نسخ احتياطي لملفاتك بانتظام، وتقوم أيضًا بتخزين النتائج النهائية للمعالجة قبل إصدار هذه النتائج إلى جهاز الإخراج، ويتم إرسال جميع المدخلات والمخرجات عبر الذاكرة الرئيسية.

أنواع وحدة المعالجة المركزية

•  وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة.
•  وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة.
•  وحدة المعالجة المركزية رباعية النواة.
• وحدة المعالجة المركزية سداسي النواة.
• وحدة المعالجة المركزية ثماني النواة.
• وحدة المعالجة المركزية عشاري النواة.

 وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة: يستخدم هذا النوع عادة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية والتجارية، وتقوم وحدات المعالجة المركزية بتنفيذ أمر واحد فقط في كل مرة، مما يجعلها غير فعالة لتعدد المهام، وإذا تم تنفيذ أكثر من تطبيق واحد فسيؤدي ذلك إلى تدهور الأداء.

 وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة: تتكون من نواتين يعملان مثل وحدة معالجة مركزية واحدة، وذلك يعني أن الوحدة المركزية يمكنها القيام بمهام متعددة بشكل أكثر فاعلية وتسمح بحدوث حدثين في وقت واحد، ولكي يتم استخدامها بشكل فعال، يجب أن تحتوي البرامج الجارية على رمز فريد يسمى تقنية خيوط الترابط المتعدد المتزامنة.

 وحدة المعالجة المركزية رباعية النواة: تحتوي هذه النماذج على أربعة أنوية في وحدة المعالجة المركزية الواحدة، وهي نماذج تستخدم في أفضل أجهزة الكمبيوتر المصنوعة اليوم، وتقسم وحدة المعالجة المركزية العمل بالتساوي بين الأنوية، وهذا يجعلها الخيار الأمثل لتعدد المهام وسرعة الأداء وخفة الوزن والكفاءة أكثر من غيرها من النماذج، وتستخدم وحدات المعالجة المركزية ذات الأربعة أنوية تقنية (SMT) لتسريع العمليات وجعلها تبدو فورية في كثير من الحالات.

وحدة المعالجة المركزية السداسي النواة: أكبر وأسرع من وحدة رباعية النواة، ويأتي هذا مع ستة نوى ويمكنه تنفيذ المهام بشكل أسرع، وهذا المعالج محدود ويصعب العثور عليه على أجهزة الكمبيوتر الشخصية أكثر مما يتوقعه المرء، وتستخدم بشكل شائع في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية مثل: Android و Apple، وتتيح هذه المعالجات إمكانية ممارسة الألعاب والاستماع إلى الموسيقى والنصوص وتلقي الإشعارات كلها في نفس الوقت.

 وحدة المعالجة المركزية ثماني النواة: هذه المعالجات هي الأغلى ثمنا قليلا وضرورية فقط للأشخاص الذين يحتاجون إلى السرعة في العمل، وتحتوي على نوى مخصصة للمعالجة وزيادة الأداء، وباستخدام بعض البرامج، يمكنك اختيار هذه البرامج، ولكن هذا يعد مستوى أكثر تطورا في بناء الحاسوب.

 وحدة المعالجة المركزية عشاري النواة: تقوم أنظمة معالجات الثمانية النوى بتخصيص بعض النوى للمهام العادية في حين يقوم البعض الآخر بأداء المهام المتقدمة، وتتم صناعة الهواتف الذكية باستخدام معالجات عشرة النوى، وبفضل التصنيع الحديث أصبحت أقل تكلفة، وفي المستقبل على الأقل ستصبح معالجات عشرة النوى مستدامة.