كيف يعمل المعالج؟ مع الثورة العلمية والتقنية التي يشهدها العالم بتأثيرها ، أصبحت التكنولوجيا جزءًا لا يتجزأ من حياة الإنسان. أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة وأجهزة الصراف الآلي والآلات الذكية كلها أجهزة ذات تصميم إلكتروني معقد يعتمد كليًا على ما يعرف باسم المعالج. ما هو المعالج وكيف يعمل؟ هذا ما سيتم التعرف عليه في مقالتنا.
كيف يعمل المعالج؟
كيف يعمل المعالج؟ المعالج ، أو ما يعرف بالمعالج ، هو أهم قطعة إلكترونية في أي جهاز إلكتروني. وهي عبارة عن شريحة صغيرة ورفيعة ، عادة ما تكون مربعة الشكل ، مبرمجة حسب لغة برمجة مناسبة لها ، بحيث تحمل مجموعة من الأوامر التي تمكنها من التحكم في العناصر. والقطع الإلكترونية الأخرى التي يتكون منها هذا الجهاز ، أي أنه يعمل كمتحكم رئيسي ومنظم لسير العمل ، وفي بعض الأجهزة الأكثر تعقيدًا ، بالإضافة إلى وجود هذا المعالج ، هناك مجموعة من الرقائق والمساعدات قطع تسمى المعالجات المشتركة ، بينما يسمى المعالج الرئيسي وحدة المعالجة المركزية أو المعالج المركزي.
فكرة المعالج
يمكن تشبيه معالج أي جهاز إلكتروني بالعقل في جسم الإنسان ، حيث أنه مسؤول عن تنظيم تدفق العمليات المختلفة لهذا الجهاز ، وعادة ما يكون للمعالج سلك خاص به ، ويومض هذا السلك ، بحيث يحافظ على سلسلة العمليات التي تحدث داخل المعالج ضمن تسلسل وترتيب معينين ، ويسمى هذا السلك بساعة أو ساعة معالج ، ويعمل بسرعة 1 جيجا هرتز (GHz) ، أي ما يعادل مليار مرة في الثانية ، وهذا ما يسمح لهذه الشريحة الصغيرة بأداء الكثير من العمليات المعقدة خلال فترة زمنية قصيرة جدًا.
خطوات المعالجة
عندما يعطي المستخدم أمرًا للمعالج ، سيقوم هذا المعالج بتنفيذ سلسلة من العمليات المرتبة والمنظمة لتنفيذ هذا الأمر ، حيث يمر بمجموعة من الخطوات ، وهي:
- عملية الجلب: أو ما يعرف بالجلب ، يقوم المعالج خلاله بجلب مجموعة من المعلومات الضرورية لهذا الأمر من ذاكرة البرنامج RAM ، حيث يتم تخزين هذه المعلومات بطريقة يسهل الوصول إليها.
- عملية فك التشفير: فك الشفرة ، بعد أن يجلب المعالج المعلومات ، يجب أن يفك تشفيرها إلى لغة يمكنه فهمها ، من أجل استخدامها.
- عملية التنفيذ: بعد تنفيذ الأوامر ، يجب على المعالج إعادة النتائج إلى المستخدم ، وهذا ما يحدث في هذه العملية.
أنواع المعالجات
يتكون المعالج من مجموعة من النوى التي تساعد على تخزين البيانات وزيادة سرعتها في أداء العمليات ، حيث أن لكل نواة ذاكرة تخزين خاصة بها ، وعادة ما يتم تصنيف المعالجات حسب عدد النوى الموجودة فيها ، ومن بين أنواع هذه المعالجات نذكر المعالجات:
- معالجات أحادية النواة: هم أولئك الذين يمكنهم فعل شيء واحد فقط في كل مرة.
- معالجات ثنائية النواة: إنه متفوق على الوحيد من حيث السرعة ، حيث يمكنه العمل في أكثر من اتجاه في نفس الوقت.
- معالجات رباعية النواة: يتضمن أربعة نوى ، مما يجعل أداءه أكثر سرعة وكفاءة.
- ثمانية معالجات أساسية: وهي التي تضم ثمانية نوى مستقلة ، وتتمتع بقدرة فائقة على معالجة مجموعة من العمليات بالتوازي وبسرعة كبيرة.
في الختام سيكون قد تم شرحه كيف يعمل المعالج؟بالإضافة إلى تحديد ماهية المعالج ، والخطوات الرئيسية التي يتبعها لتنفيذ الأوامر ، مع ذكر أبرز التصنيفات في عالم المعالجات الإلكترونية.