Waa maxay CPU & muxuu sameeyaa?

Waa maxay CPU? CPU ama Qeybta Processing Central(Central Processing Unit) waa maskaxda nambarada jajabisa ee kombiyuutarka. Wax kasta oo kombuyuutarku sameeyo, laga bilaabo ciyaarista ciyaaraha fiidyaha(video games) ilaa kaa caawinta inaad qorto qoraal, waxa loo kala qaybiyaa hagitaan xisaabeed. CPU - gu wuxuu qaataa tilmaamahaas wuuna fuliyaa. 

Faahfaahinta sida ay tani u sameyso, dabcan, aad ayey(much ) uga dhib badan tahay sharaxaaddaas fudud. Waxa ugu muhiimsan ee aad u baahan tahay inaad ogaato ayaa ah in CPU -gu uu yahay mishiinka xisaabeed ee ugu muhiimsan kombayutarka.

Sooyaalka Gaaban ee CPU-yada (Aad u daran).(The (Extremely) Short History Of CPUs)

Taariikhda xisaabintu waa mid dheer oo adag. Waxay sidoo kale dib ugu noqotaa taariikhda marka loo eego tignoolajiyada dhijitaalka ah, elektiroonigga ama xitaa korontada. Abacus waa nooc ka mid ah processor-ka. Sidoo kale xisaabiyeyaasha farsamada. Farqiga weyn ayaa ah in mishiinadan ay qaban karaan hal ama dhowr hawlood oo xisaabeed. Ma aha soo -saareyaal ujeedo guud ah , oo (general purpose)CPU -ga casriga ahi tusaale u yahay.

Waxa CPU ka dhigaya aalad xisaabin ujeedo guud waa isticmaalka macquulka. Sannadkii 1903-dii Nikola Tesla waxa uu dammaanad qaaday wareegyada korantada ee loo yaqaan albaabbada iyo furayaasha. Isticmaalka wareegyadan, waxaad dhisi kartaa aaladaha fuliya hawlgallo macquul ah, halkaas oo aad ka heli karto mashiinku inuu ku shaqeeyo xaaladaha qaarkood. 

Badhtamihii ilaa dabayaaqadii 1940-aadkii William Shockley , John Bardeen iyo Walter Brattain waxa ay hindiseen oo ay rukhseeyeen qalab loo yaqaan transistor, iyaga oo ka shaqaynayay Bell Laboratories . Transistor-ku waa dhismaha aasaasiga ah ee CPU . Transistor-yadu waa qaybo kombuyuutar oo aad u yaryar. Transistor-ku waa hal-abuur muhiim ah oo saddexdii hal-abuure lagu guddoonsiiyay abaal- marinta Nobel Prize(Nobel Prize) -ka.

Dabayaaqadii 1950-meeyadii, Robert Noyce iyo Jack Kilby waxay qaadeen hal tallaabo oo aad u weyn waxayna abuureen wareeggii ugu horreeyay ee isku-dhafan(integrated circuit) . Wareegga isku dhafan waa wareegyo elektaroonik ah oo lagu dhex daray hal waslad oo semiconductor ah. Xaaladaha intooda badan, walxahaasi waa silicon. Tani waa waxa ay dadku ula jeedaan markay yidhaahdaan "microchip". 

CPU - gu wuxuu ka kooban yahay hal ama in ka badan oo microchips ah. Tani waa hal-abuur muhiim ah sababtoo ah balaayiin transistor ah ayaa lagu soo shubi karaa hal CPU . Tani waxay abuurtaa matoorro xisaabeed oo aad u xoog badan.

Iyada oo la adeegsanayo hal-abuurrada albaabbada macquulka ah, transistor-ka iyo wareegyada isku dhafan, adduunka oo dhan waa la beddelay. Microchips ayaa ku jira wax walba maalmahan, ma aha oo kaliya kumbuyuutarkaaga. CPU-yaduna(CPUs) waa microchips-yada ujeeddada guud ee ugu horumarsan ee aan samayn karno.

Sidee u shaqeeyaan CPUs?(How Do CPUs Work?)

Dhammaan mabda'a CPU waxay ku saleysan yihiin koodka binary code(binary code) . Bini'aadamku waxay u muuqdaan inay matalaan lambarro iyagoo isticmaalaya nadaamka loo yaqaan ' base 10 ' ama habka tobanlaha. Qiimaha goobta ee nambar kasta oo tiro ah ayaa kor u kaca by qodob toban ah. Markaa "111" wuxuu ka kooban yahay boqol, toban iyo hal.

Kumbuyuutarrada iyo CPUs-koodu(CPUs) ma wada fahmi karaan saldhigga 10. Transistor-yadu waxay ku shaqeeyaan mabda'a ah in la shido ama la damiyo. Taas oo macnaheedu yahay albaabada macquulka ah ee aad ka dhisto iyaga sidoo kale waxay la shaqeyn karaan oo kaliya labadan gobol. Tani waa sababta, asal ahaan, CPUs ay ku shaqeeyaan koodka binary code(binary code) . Nidaamka nambarku wuxuu leeyahay qiyamka meelo kala duwan. Halkii haddii 1, 10, 100, 1000 iyo wixii la mid ah, qiimihiisu waa 1,2,4,8,16,32,64,128 iyo wixii la mid ah. 

Markaa binary "111" wuxuu noqonayaa 7 marka loo eego jajab tobanle mar haddii aad ku darto 1,2, iyo 4. Haddii mid ka mid ah tirooyinka ay yihiin eber, si fudud ayaad uga booddaa oo ku dartaa qiimaha meesha ku xigta 1. Sidan waxaad ku muujin kartaa qiime kasta oo jajab tobanle ah. Kaliya(Just) ogow in nambarada binary-ga inta badan laga akhriyo midig ilaa bidix, markaa "1" qiimaha meeshu wuxuu ahaan lahaa midigta fog.

Aan dhigno miis si aan u caddeeyo:

Binary Place Values1248163264128256
The decimal number 7 in binary111000000

Ma arki kartaa sababta ay isugu gayso tirada 7 tobanle? Aynu samayno lambarka 23:

Binary Place Values1248163264128256
The decimal number 7 in binary111010000

Marka 111 waa "7", laakiin "11101" waa 23 sababtoo ah qiimaha booska shanaad ee binary waa 16. Aad(Pretty) u fiican, sax? Waxaad ku sheegi kartaa nambar kasta oo suurtogal ah oo sidan loogu qori karo jajab tobanle. Taas oo macnaheedu yahay kombuyuutarrada laga dhisay transistors waxay ku shaqayn karaan nambar kasta sidoo kale.

Sidee loo Sameeyaa CPUs?

Habka wax soo saarka ee CPU-yada(CPUs) casriga ah sidoo kale, sida aad filayso, waa mid aad u adag. Habka aasaasiga ah wuxuu ku lug leeyahay koraya dhululubo waaweyn oo crystal silicon. Guryaha semiconductor-ka ayaa ka dhigaya mid ku habboon dhismaha wareegga isku dhafan ee binary.

Kiristaalo waaweyn ayaa lagu jarjaraa maraqa khafiifka ah. Wafers-yada ayaa markaa lagu "ku dhejiyaa" kiimiko kale si loo hagaajiyo qalabkeeda. Wareegga cabbirka nano ayaa markaa lagu dhejiyaa dusha sare ee wafer iyadoo la adeegsanayo iftiinka iyadoo la adeegsanayo habka loo yaqaan sawir(photolithography) -qaadista .

Naqshadeynta iyo Waxqabadka CPU

CPU-yada(CPUs) dhamaantood looma wada sinneen. Awowgii ugu horreeyay ee saxda ah ee CPU -ga casriga ah , Intel 8086 , wuxuu lahaa qiyaastii 29 000 transistor-ka wareeggiisa isku dhafan. Maanta, processor sida Intel i99900K waxa uu leeyahay wax ka badan 1.7 bilyan oo(billion) transistor ah. Marka ay cufan yihiin wareegyada macquulka ah ee CPU , waa inta badan ee kakan iyo sare u kaca tirada tilmaamaha ay ku fulin karto wareeg kasta. 

Sug(Hang) , "wareegga saacada"? Haa, taasi waa qaybta kale ee ugu weyn ee waxqabadka CPU . CPU - gu wuxuu ku shaqeeyaa soo noqnoqosho gaar ah, iyadoo garaac kasta oo ka mid ah saacadda CPU wareegtada xisaabinta la sameeyaa. Haddii aad qaadato isku mid ah CPU(CPU) oo aad labanlaabto xawaraha saacada markaas (aragti ahaan) waa in uu labanlaab si degdeg ah u sameeyaa. 

In 1978 Intel 8086 ku orday 5Mhz markii la bilaabay. Taasi waa shan milyan oo wareegyada saacadaha ilbiriqsikii. Intel i9-9900K ? Waxa uu ku bilaabmaa(starts ) 3.6 Ghz.Taas 3600 (Ghz.That 3600) Mhz , iyada oo ikhtiyaarka ah in la kordhiyo ilaa 5000 Mhz marka ay suurtogal tahay.

Si loogu daro laalaab kale waxqabadka CPU , CPU-yada(CPUs) casriga ah waxay runtii ka kooban yihiin "cores" badan. Xuddun kastaa dhab ahaantii waa CPU(CPU) madax-bannaan lafteeda. Waa wax caadi ah in maalmahan la haysto ugu yaraan afar koofiyadahaas, laakiin waayadan dambe xeerku waxa uu ahaa in kombuyuutarrada caadiga ahi ay yeeshaan lix ama siddeed qaybood. Kumbuyuutarrada xirfadlayaasha ah ee dhamaadka-sare waxay ku yeelan karaan gobolka 100 ka mid ah kombuyuutarrada CPU

Lahaanshaha koofiyadaha badan waxay la macno tahay in CPU -gu uu samayn karo tilmaamo badan oo barbar socda. Taas oo macnaheedu yahay kombuyuutaradayadu waxay samayn karaan waxyaabo badan hal mar iyada oo aan dhib lahayn. Qaar ka mid ah CPU-yada(CPUs) waxay leeyihiin saldhigyo "multithreaded" ah. Qaybahaas laftoodu waxay qaban karaan laba hawlood oo kala duwan midkiiba. In CPU-yada Intel(Intel CPUs) tan waxaa lagu asteeyay sida " hyperthreading ".

Markaa wadarta guud ee waxqabadka CPU wuxuu hoos ugu dhacaa isku-darka:

  • Waa wadarta tirada transistor-ka iyo sida ay u horumarsan yihiin naqshadaynta wareegyadeeda macquulka ah
  • Inta jeer ee saacada(clock frequency)
  • Tirada xudunta(number of cores)
  • Tirada dunta

Dabcan, waxaa jira wax ka badan afartan qodob ee muhiimka ah. Si kastaba ha ahaatee, kuwani waa afarta qodob ee ugu muhiimsan ee samaynta CPU si fiican u shaqeynaya.

Doorka CPU ee Kumbuyuutarkaaga (Your Computer)_(Role) _

Waxa ugu dambeeya ee ay tahay inaan daboolno waa shaqada uu CPU ka ciyaaro kombayutarkaaga. Waa, ka dib oo dhan, maaha microchip-ka wareegga wareegga kaliya ee ku jira kombiyuutarkaaga. Tusaale ahaan, GPU-yada(GPUs) (cutubyada farsamaynta garaafyada) badanaa way ka cufan yihiin CPU -ga .

Waxay u baahan yihiin qaboojin iyaga u gaar ah iyo sahay koronto, iyo sidoo kale xusuusta. Waa sida kombiyuutar yar oo dheeri ah! Isla sidaas oo kale ayaa loo sheegi karaa chips-yada koontaroolaya codkaaga, USB-ga(USB) iyo taraafikada wadida adag. Haddaba waa maxay sababta CPU -gu u gaar yahay? Waa kuwan sababaha ugu waaweyn:

  • Waxay socodsiin kartaa tilmaam(ANY) kasta , GPU -gu wuxuu kaliya sameeyaa noocyada habaynta qaarkood
  • Waxa ay isku xidhaysaa dhammaan qaybaha kale, riixida iyo jiidida xogta si kombayutarkaagu u shaqeeyo
  • CPU - gu waxa ay ku lug leedahay dhammaan shaqada kombayutarka la waydiiyo in uu qabto ilaa xad

Marka la soo koobo, CPU waa qaybta ugu muhiimsan ee waxqabadka guud ee kombayutarkaga. Ha(Don) u qaadan wax iska fudud!



About the author

Waxaan u shaqeeyaa lataliye ahaan Microsoft. Waxaan ku takhasusay horumarinta barnaamijyada mobaylada ee aaladaha Apple iyo Android, waxaanan sidoo kale ka qayb qaataa horumarinta barnaamijyada Windows 7. Waayo-aragnimadayda taleefannada casriga ah iyo Windows 7 waxay iga dhigaysaa musharax ku habboon booskan.



Related posts