وحدة المعالجة المركزية ، أو CPU ، هي مكون الكمبيوتر الذي يقوم بتنفيذ التعليمات والحسابات. وحدة معالجة الرسومات (GPU) هي معالج متخصص مصمم للتعامل مع المهام المعقدة لتقديم الصور والفيديو.
تجمع وحدة المعالجة السريعة (APU) بين إمكانات وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في شريحة واحدة ، مما يمكّن الكمبيوتر من أداء مهام المعالجة العامة والرسومات بكفاءة.
في هذه المقالة ، سوف نتعمق في الاختلافات بين وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU) ووحدات APU واستكشاف كيفية عملها معًا لأجهزة الكمبيوتر الحديثة.
(CPU) وحدة المعالجة المركزية: قلب الكمبيوتر
وحدة المعالجة المركزية هي المكون الأساسي للكمبيوتر الذي يقوم بمعظم مهام المعالجة . وهي تتألف من معالج دقيق واحد أو أكثر ، يحتوي كل منها على وحدة معالجة مركزية (CPU) تقوم بتنفيذ التعليمات وإجراء العمليات الحسابية.
تتكون وحدة المعالجة المركزية من عدة أجزاء ، بما في ذلك:
- وحدة المنطق الحسابي (ALU) : تؤدي العمليات الحسابية والمنطقية
- وحدة التحكم : يجلب التعليمات من الذاكرة ويفك تشفيرها
- السجلات : مواقع التخزين المؤقت للبيانات والتعليمات
- ذاكرة التخزين المؤقت: ذاكرة سريعة تستخدم لتخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر
تتصل وحدة المعالجة المركزية بالمكونات الأخرى للكمبيوتر ، مثل الذاكرة والتخزين وأجهزة الإدخال / الإخراج (I / O) ، من خلال ناقل النظام. يتواصل مع هذه المكونات باستخدام مجموعة من البروتوكولات المعروفة ببنية الناقل.
تُقاس سرعة وحدة المعالجة المركزية بالهرتز (هرتز) ، مما يشير إلى عدد التعليمات التي يمكن تنفيذها في الثانية. تعني سرعات الساعة العالية أن وحدة المعالجة المركزية يمكنها تنفيذ المزيد من التعليمات في وقت معين ، مما يؤدي إلى أداء عام أسرع.
(GPU) وحدة معالجة الرسومات: معالج الرسومات
وحدة معالجة الرسومات (GPU) هي معالج متخصص مصمم للتعامل مع المهام المعقدة لعرض الصور والفيديو . إنه يتألف من مئات أو آلاف وحدات المعالجة الأصغر التي تسمى النوى ، والتي تعمل معًا لأداء مهام المعالجة الرسومية بالتوازي.
على عكس وحدة المعالجة المركزية ، المصممة للتعامل مع مجموعة واسعة من المهام ، تم تحسين وحدة معالجة الرسومات لأداء نفس مجموعة المهام مرارًا وتكرارًا بسرعة. هذا يجعلها مناسبة بشكل خاص للتعامل مع العمليات الحسابية المتكررة في عرض الرسومات والفيديو.
تتكون وحدة معالجة الرسومات من عدة أجزاء ، بما في ذلك:
- النوى : وحدات معالجة صغيرة تؤدي مهام معالجة رسومية
- الذاكرة : ذاكرة سريعة تستخدم لتخزين البيانات والتعليمات
- وحدات الإدخال / الإخراج (I / O) : قم بتوصيل وحدة معالجة الرسومات بالمكونات الأخرى للكمبيوتر
يتم قياس أداء وحدة معالجة الرسومات في عمليات النقطة العائمة في الثانية (FLOPS) ، والتي تشير إلى عدد العمليات الحسابية التي يمكن أن تقوم بها. تشير تقييمات FLOPS الأعلى إلى وحدة معالجة رسومات أسرع وأكثر قوة.
APU: معالج الكل في واحد
وحدة المعالجة السريعة ( APU) هي نوع من المعالجات التي تجمع بين إمكانات وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في شريحة واحدة تم تطويرها بواسطة AMD. إنه مصمم للتعامل مع مهام المعالجة العامة والرسومات بكفاءة ، مما يجعلها مناسبة تمامًا للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والأجهزة الأخرى التي تتطلب توازنًا بين الأداء وكفاءة الطاقة.
تتكون APU من وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ، بالإضافة إلى:
- وحدة التحكم في الذاكرة: تدير الاتصال بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات وذاكرة النظام
- وحدة تحكم الإدخال / الإخراج: تدير الاتصال بين APU والمكونات الأخرى للكمبيوتر
يُقاس أداء وحدة APU عادةً بمعدل FLOPS وسرعة الساعة ، وتشير الأرقام الأعلى إلى أداء أفضل.
كيف تعمل وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU) ووحدات APU معًا
في جهاز كمبيوتر نموذجي ، تعمل وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات معًا لأداء المهام التي يتطلبها نظام التشغيل والتطبيقات. تقوم وحدة المعالجة المركزية بتنفيذ التعليمات وإجراء العمليات الحسابية ، بينما تتخصص وحدة معالجة الرسومات في مهام المعالجة الرسومية.
تقوم وحدة المعالجة المركزية بجلب التعليمات من الذاكرة وفك تشفيرها ، ثم إرسالها إلى المكون المناسب للتنفيذ . إذا تضمنت التعليمات مهمة معالجة رسومية ، ترسلها وحدة المعالجة المركزية إلى وحدة معالجة الرسومات ليتم تنفيذها. إذا كانت مهمة معالجة عامة ، تقوم وحدة المعالجة المركزية بتنفيذها.
يتم توصيل GPU بوحدة المعالجة المركزية من خلال اتصال عالي السرعة يسمى ناقل PCI Express (PCIe). يسمح ذلك لوحدة معالجة الرسومات بنقل البيانات والتعليمات بسرعة من وإلى وحدة المعالجة المركزية حسب الحاجة.
في وحدة APU ، يتم دمج وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في شريحة واحدة ، مما يبسط الاتصال بين المكونين.
يمكن أن يساعد ذلك في تحسين الأداء العام وكفاءة الطاقة ، حيث يمكن لوحدة APU تنفيذ التعليمات وإجراء العمليات الحسابية بسرعة وكفاءة أكبر مما لو كانت وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات مكونين منفصلين.
مزايا وعيوب وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات ووحدات APU
لكل نوع من المعالجات مجموعته الخاصة من المزايا والعيوب ، مما يجعلها مناسبة بشكل أفضل للمهام والتطبيقات المختلفة. تعد وحدات المعالجة المركزية بشكل عام أقوى أنواع المعالجات ، مع سرعات عالية على مدار الساعة ومجموعة كبيرة من الإمكانات.
إنها مناسبة تمامًا للتعامل مع المهام المختلفة ، بما في ذلك المعالجة العامة ، والإدخال / الإخراج ، وإدارة البيانات. ومع ذلك ، يمكن أن تكون أقل كفاءة في أداء مهام المعالجة الرسومية ، حيث تتفوق وحدات معالجة الرسومات.
وحدات معالجة الرسومات هي معالجات متخصصة مصممة خصيصًا للتعامل مع مهام المعالجة الرسومية. لديهم عدد كبير من النوى وتم تحسينها لأداء نفس المهام مرارًا وتكرارًا بسرعة.
وهذا يجعلها مناسبة بشكل خاص للتعامل مع العمليات الحسابية المتكررة في عرض الرسومات والفيديو. ومع ذلك ، قد لا تكون متعددة الاستخدامات مثل وحدات المعالجة المركزية (CPU) ، لأنها غير مصممة للتعامل مع العديد من المهام.
تجمع وحدات APU بين إمكانات وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في شريحة واحدة ، والتي يمكنها تحسين الأداء العام وكفاءة الطاقة. إنها مناسبة تمامًا للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والأجهزة الأخرى التي تتطلب توازنًا بين الأداء وكفاءة الطاقة.
ومع ذلك ، قد لا تكون قوية مثل مكونات منفصلة لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ، لأن المساحة المحدودة على شريحة واحدة يمكن أن تحد من عدد النوى والميزات الأخرى التي يمكن تضمينها.
اختيار المعالج المناسب لاحتياجاتك
عند اختيار معالج لجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، من المهم مراعاة المهام التي ستؤديها ونوع التطبيقات التي ستستخدمها.
بالنسبة لمهام الحوسبة ذات الأغراض العامة ، مثل معالجة الكلمات وتصفح الويب وإدارة البيانات ، فمن المرجح أن تكون وحدة المعالجة المركزية كافية. إذا كنت لاعبًا أو تستخدم تطبيقات تتطلب الكثير من المعالجة الرسومية ، مثل برامج تحرير الفيديو ، فقد تكون وحدة معالجة الرسومات (GPU) أو APU خيارًا أفضل.
في النهاية ، سيعتمد المعالج المناسب على احتياجاتك الخاصة وميزانيتك. ضع في اعتبارك أنماط الاستخدام الخاصة بك ونوع التطبيقات التي ستقوم بتشغيلها لتحديد أفضل معالج لاحتياجاتك.
كيف تطورت وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات ووحدات المعالجة المسرعة
على مر السنين ، غيّرت المعالجات تصميمها وقدراتها وأدائها بشكل كبير.
كانت وحدات المعالجة المركزية المبكرة بسيطة نسبيًا ، باستخدام معالج دقيق واحد ينفذ التعليمات بالتتابع. عندما أصبحت أجهزة الكمبيوتر أكثر قوة وتعقيدًا ، بدأت وحدات المعالجة المركزية (CPU) في دمج العديد من المعالجات الدقيقة والميزات مثل التنفيذ خارج الترتيب ، مما سمح لها بتنفيذ التعليمات بشكل أكثر كفاءة.
تم تطوير وحدات معالجة الرسومات في التسعينيات لإلغاء تحميل مهام المعالجة الرسومية من وحدة المعالجة المركزية ، والتي تكافح لمواكبة المتطلبات المتزايدة للتطبيقات الحديثة.
في البداية ، كانت وحدات معالجة الرسومات عبارة عن معالجات بسيطة تحتوي على عدد صغير من النوى ، لكنها تطورت بسرعة لتصبح أكثر قوة وتعقيدًا . تحتوي وحدات معالجة الرسومات الحديثة على مئات أو آلاف النوى ويمكنها إجراء مليارات العمليات الحسابية في الثانية.
تم تطوير وحدات APU مؤخرًا كطريقة لدمج إمكانات وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في شريحة واحدة. إنها توفر مزايا كلا النوعين من المعالجات ، مع القدرة على التعامل مع مهام المعالجة العامة والرسومية بكفاءة.
أصبحت وحدات APU شائعة بشكل متزايد في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية وغيرها من الأجهزة المحمولة التي تتطلب توازنًا بين الأداء وكفاءة الطاقة.
خاتمة
تعد وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU) ووحدات APU كلها مكونات مهمة لأجهزة الكمبيوتر الحديثة ، ولكل منها إمكاناتها واستخداماتها الفريدة. يمكن أن يساعدك فهم الاختلافات بين هذه المعالجات في اختيار المعالجات المناسبة لاحتياجاتك وتحقيق أقصى استفادة من أداء جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
وحدات المعالجة المركزية (CPU) هي المعالجات الأساسية في الكمبيوتر وهي مسؤولة عن تنفيذ التعليمات وإجراء العمليات الحسابية. وحدات معالجة الرسومات هي معالجات متخصصة مصممة للتعامل مع مهام المعالجة الرسومية ، مثل عرض الصور والفيديو.
تجمع وحدات APU بين إمكانات وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في شريحة واحدة ، مما يتيح للكمبيوتر أداء مهام المعالجة العامة والرسومات بكفاءة.
بغض النظر عن نوع المعالج الذي تختاره ، من المهم مراعاة احتياجاتك وميزانيتك الخاصة لضمان حصولك على أفضل أداء مقابل أموالك.
أسئلة مكررة
هل APU جيد للألعاب؟
يعد AMD APU خيارًا رائعًا للاعبين الذين يبحثون عن طريقة ميسورة التكلفة للحصول على أقصى استفادة من أموالهم . ستمنحك وحدة معالجة الرسومات المدمجة أداء ألعابًا أفضل مما لو كان جهاز الكمبيوتر الخاص بك يحتوي على وحدة معالجة مركزية فقط ولا يحتوي على وحدة معالجة رسومات.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون أكثر فعالية من حيث التكلفة من شراء كلا المكونين بشكل منفصل لأن APU تجمع بين وظائف كل من وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في شريحة واحدة. ومع ذلك ، تذكر أن APU قد لا تتطابق مع مستوى الأداء الذي توفره وحدات معالجة الرسومات المتطورة.
ومع ذلك ، مع أحدث عروض AMD التي تضع إطارات تنافسية في الثانية حتى في أحدث إصدارات الألعاب ، لا يمكن إنكار أنها تمثل خيارًا ممتازًا للاعبين ذوي الميزانية المحدودة.
ما مقدار ذاكرة الوصول العشوائي التي تستخدمها APU؟
إذا كنت تبحث عن شراء وحدة APU ، فيجب أن تفكر في استخدام ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة بها. على عكس وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات المثبتة على دوائر متكاملة منفصلة ، فإن IC الفردي لوحدة APU يعني أنه لا توجد ذاكرة مخصصة لوحدة معالجة الرسومات.
هذا يعني أن جزءًا من الذاكرة الرئيسية للنظام يُستخدم أيضًا كذاكرة وصول عشوائي للفيديو. لتجنب مشاكل الأداء المحتملة ، نوصي بتوفر 16 جيجابايت على الأقل من ذاكرة الوصول العشوائي في بنية ثنائية القناة – والتي ستكون عبارة عن وحدتي ذاكرة 8 جيجابايت.
مع هذا المقدار من ذاكرة الوصول العشوائي ، يمكنك أن تتوقع تشغيل APU الخاص بك بسلاسة.
هل ستحل APU محل GPU؟
لا ، على الرغم من أن وحدة APU تتضمن إمكانات رسومات مدمجة ، إلا أنها لا تستطيع التعامل مع ألعاب AAA مثل وحدة معالجة الرسومات المخصصة . هذا لأن APU تجمع بين كل من CPU و GPU في وحدة واحدة.
ومع ذلك ، إذا كانت الميزانية محدودة ، فقد يكون الاستثمار في APU خيارًا قابلاً للتطبيق بدلاً من شراء وحدات منفصلة لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ؛ ستظل هذه المجموعة تحقق أداءً محسنًا مقارنةً بوحدة المعالجة المركزية القياسية وحدها.
على الرغم من أن الاختيار بين الاثنين يرجع إلى التفضيل الفردي والميزانية ؛ بالنسبة للمستخدمين الذين يريدون إمكانات رسومية قوية للعرض أو الألعاب ، فإن وحدة معالجة الرسومات (GPU) التي تعمل بكامل طاقتها ضرورية.
هل يمكن لوحدة APU العمل مع وحدة معالجة الرسومات؟
أصبح وجود كل من APU و GPU في كمبيوتر محمول للألعاب أمرًا شائعًا بشكل متزايد. ستهتم وحدة APU بالمهام الخفيفة ، مثل تشغيل الشاشة ، بينما تبدأ وحدة معالجة الرسومات المخصصة عندما تصبح الطلبات أكثر كثافة.
ليست هناك حاجة لاستبدال APU عند شراء بطاقة رسومات لجهاز الكمبيوتر الخاص بك ؛ بدلاً من ذلك ، يمكنك شراء كلا المكونين بشكل منفصل وإضافتهما إلى نظامك عند الحاجة أو عندما تسمح ميزانيتك بذلك.
في أجهزة كمبيوتر سطح المكتب المخصصة للألعاب ، من المعتاد استخدام وحدة معالجة الرسومات فقط للحصول على أقصى أداء ، حيث تعمل وحدة معالجة الرسومات هذه أيضًا على تشغيل إخراج الشاشة. يمكن أن يكون استخدام APU و GPU مفيدًا لضمان الأداء الأمثل للعبة وتجنب أي تأخير أو تباطؤ.
