كيفية اختيار المعالج - مستشفى الكمبيوتر المصرى

كيف تختار وحدة المعالجة المركزية CPU (Central Processing Unit)

هو قلب الجهاز والمسئول الأول عن كافة العمليات التى تتم عليه وهو يعتبر من الأسرار الحربية بالنسبة للشركات المصنعة له

مكوناته الأساسية:

·       وحدة الحساب والمنطق arithmetic logic unit ALU : هى المسئولة عن تنفيذ كافة تعليمات البرامج وأوامر المستخدم والعمليات الحسابية والمنطقية ومعالجتها بالسرعة القصوى.

·       وحدة التحكم CU Control Unit: هى التى تتعامل مع الذكرة وتنظم تدفق المعلومات ومعالجتها بالتنسيق مع وحدة ALU عند الحاجة.

مكوناته الإضافية: فى بعض الأجيال الحديثة للمعالجات تم إضافة و دمج بعض المكونات لرفع الأداء لأقصى درجة مثل:

·       Integrated Graphics: مثل معالجات انتل Core I Series ومعالجات AMD APUs

·       Integrated FSB: الناقل الأمامى والمعروف أنه جزء من الشريحة الرئيسية فى اللوحة الأم تم رفعه منها ودمجه فى بعض المعالجات الحديثة.

وعلى عكس ما يتصور البعض فإن المعالج بالرغم من أهميته إلا أنه ليس مسئولا بالكامل عن سرعة جهاز الكمبيوتر فهو فى أحسن الحالات يعول عليه نسبة 55 – 60 % من أداء الجهاز فقط.

أجيال المعالجات CPU generations:

فى البدء شركات المعالجات فى الواقع هما شركتان Intel عملاق صناعة المعالجات وهى المعيار الأساسى لأجيال المعالجات تليها الشركة المنافسة بقوة حاليا AMD

أولا معالجات شركة إنتل Intel (Integrated Electronics) : 

 انفردت هذه الشركة لوقت طويل بسوق المعالجات عموما فى كافة المجالات حيث أنتجت معالجات لسوق الكمبيوتر الشخصى PCs وأجهزة الكمبيوتر الخادمة Servers وأيضا مجموعة أطقم الرقاقات/الشرائح Chipsets المسندة لها والتالى بعض أجيالها الخاصة بالكمبيوتر الشخصى

2000	1999	1995	1989
Intel® Pentium® 4 processor Initial clock speed: 1.5GHz Transistors: 42 million MT : 0.18micron	Intel® Pentium® III processor Initial clock speed:600MHz Transistors: 9.5 million MT : 0.25micron	Intel® Pentium® Pro processor Initial clock speed:200MHz Transistors:5.5million MT : 0.35micron	Intel486™ processor Initial clock speed: 25MHz Transistors: 1.2 million Manufacturing technology:1micron

2006	2008	2010	2012
Intel® Core™2 Duo processor Initial clock speed:2.66GHz Transistors:291million Manufacturing technology:65nm	Intel® Core™2 Duo processor Initial clock speed: 2.4GHz Transistors:410 million Manufacturing technology:45nm	2nd generation Intel® Core™ processor Initial clock speed: 3.8GHz Transistors: 1.16 billion Manufacturing technology:32nm	3rd generation Intel® Core™ processor Initial clock speed: 2.9GHz Transistors: 1.4 billion Manufacturing technology: 22nm

·        جيل Intel x86 (286,386,486) : هو الجيل الأول للمعالجات من الفئة الهندسية Microprocessor حيث المسافة بين وحدة تصنيع المعالج (transistor) والوحدة التى تليها مساوية ل 1 مايكرون (1/1000000 m) والتى طغى تصميمها بعد ذلك على جميع المعالجات اللاحقة )جيل DOS, Win 3.xx)

·       Pentium 2: هو الجيل اللاحق المستخدم فى الأجهزة الشخصية وكان يصمم على هيئة كارت يركب فى شق Slot ككروت الشاشة والصوت ولكن عاب هذا التصميم أن ذاكرة الكاش كانت بعيدة عن قلب المعالج وتعمل على نصف سرعته (جيل Windows 95, 98).

·       Pentium 3: فى هذا المعالج تفادت انتل عيوب التصميم السابق وعادت لاستخدام المقبس Socket مع المعالج وراعت زيادة عدد الترانزيستور المستخدمه فى التصنيع وزادت أيضا من تعليمات Instruction Sets مما حسن أدائه بشكل كبير (Windows Me, XP)

·       Pentium 4: استخدم هذا المعالج لأول مرة ذاكرة النوع RD & DDR RAM كما تم عمل FSB مزدوج ليعمل بسرعة مضاعفة مع تقنية Dual channel مما رفع الأداء بشكل كبير.

·       Pentium 4 HT: كان مفهوم السرعة هو المفهوم السائد فى صناعة المعالجات حيث وصلت انتل لسرعات غير مسبوقة فى المعالجات مثل (سرعة المعالج والناقل الأمامى والكاش ميمورى وسرعة الرام) ولكنها تبنت مفهوم جديد لأداء المعالج ألا وهو إزدواجية الأداء وتعدد المهام Multi-Tasking وقامت باختراع تقنية Hyper Threading التى تسمح للمعالج بتشغيل أكثر من برنامج فى نفس الوقت دون التأثير على الأداء ، كما أن فى الأجيال الأخيره منه تم اعتماد تصميم LGA الجديد الذى فيه تم دمج أرجل توصيل المعالج فى اللوحة الأم بدلا من المعالج نفسه مما أراح مستخدمى الكمبيوتر من صداع حقيقى.

 

·       Core Due (Dual Core): بفضل تكنولوجيا النانو استطاعت انتل تقليص حجم المعالج الى حد صغير جدا مما سمح لها بوضع شريحتين معالجة فى نفس وحدة المعالج (2 cores) يعملان معا على نفس الناقل الأمامى والكاش مما نتج عنه خفض للحرارة وتسارع الأداء وازدواجية جيدة، وهو من أرخص المعالجات المحترمة التى أنصح بشراؤها ويكفى للكثير من برامج وألعاب هذه الفترة.

·       Core 2 Due: هنا قامت انتل بوضع شريحتى معالجة فى نفس المعالج ولكل منهما FSB و Cache Memory خاصة به مما رفع الأداء بنسبة حتى 40% عن المعالج السابق وتوجد أيضا خاصيتى em64 و Virtualization اللتان تسمحا بالتعامل مع الرام أعلى من 3 GB وتشغيل نظم التشغيل الافتراضية بكفائة أعلى.

 

·       Core i3:  مزود بالتقنيتين HT + 2Cores كما يوجد به أيضا ذاكرة كاش متقدمة عن سابقيها L1 +L2 +L3 وكارت الشاشة أصبح مدمج فى المعالج مباشرة بدلا من الشريحة الرئيسية مما نتج عنه كروت شاشة مدمجة متقدمة فعلا وأيضا تم رفع الناقل الأمامى FSB من الشريحة ودمجه فى المعالج مما يجعل المعالج يتعامل مباشرة مع الرام ونتج عن هذا أداء عال جدا.

 ·       Core i5: تم رفع تقنية HT منه ولكن تم تعويضها ببديل أفضل وجعله ذو 4 Cores مع ذاكرة كاش وكارت شاشة أعلى من Core i3 مع تقنية Intel turbo boost حيث يعمل المعالج على سرعة منخفضة وطاقة أقل ولكن تسمح بزيادة سرعة المعالج عند الحاجة (يوجد منه 2cores + HT ولكنه غير منتشر وادائه أقل  نسبيا من الحالى)

·       Core i7: الأقوى والأغلى على الإطلاق مع 4 محاور متعددة المهام (الويندوز يتعامل مع على إنه 8 بروسيسور) وذاكرة كاش تصل الى 8 أو 12 ميجا وسرعة خارقة فى الالعاب وانتاج الأفلام.

ملحوظة : توجد من الفئات السابقة فئة تسمى Celeron وهى رخيصة نسبيا بالنسبة للمعالجات السابقة ولكن لا أنصح بها إطلاقا ويفضل إن أردت جهاز رخيص فاذهب الى معالجات AMD.

ثانيا معالجات AMD (Advance Micro Devices):

 تعتبر معالجات هذه الشركة هى البديل الأرخص من انتل والمنافس الأقوى أيضا حيث يمكنك شراء معالجات مكافئة حتى معالج corei5 لكن لن تستطيع تركيب كروت شاشة مزدوجة إلا من شركة AMD  (سنتحدث عنها لاحقا)

يجب هنا ان نعطى هذه الشركة حقها حيث أنها على مر السنوات تفوقت على Intel فى العديد من أجيال المعالجات وكانت صاحبة الريادة فى العديد من تكنولوجيا صناعة المعالجات والتالى عرض لبعض الميزات التى تفوقت فيها AMD على انتل :

·       هى صاحبة فكرة Multi Core بالمعالج Atlon x2

·       معظم أجيال معالجاتها بها ذاكرة كاش من المستوى الأول عالية جدا بالمقارنة بانتل (128 KB vs 32 KB)

·       صاحبة تعليمات 3D-now instruction set التى تحسن من أداء الجرافيكس

·       أول من قدم تكنولوجيا 64bit فى المعالجات

·       أيضا تكنولوجيا HyperTransport التى اعتمدت عليها شركات أخرى فى صناعاتها كشركة Apple المعروفة

ولكن فى بعض الأحيان يعيبها استهلاك طاقة عالى وحرارة عالية ومن موديلاتها AMD Athlon x2 , Phenom 2;3 , Athlon FX; AMF APU

معايير اختيار المعالج:

السرعة/التردد الداخلى CPU Speed/frequency :  هى سرعة تنفيذ المعالج للأوامر المطلوبة منه سواء كانت تحميل برنامج أو تشغيل لعبة أو ضغط أو مونتاج ملف فيديو ، و تقاس بالميجا هرتز MHz أى قدرة المعالج على تنفيذ عملية حسابية معقدة فى الثانية الواحدة ومن السرعات المعروفة 2.6 GHz أو أعلى (2600000 عملية فى الثانية)

السرعة الخارجية FSB (front side bus) : وهى سرعة المعالج فى التعامل ونقل البيانات مع المكونات الاخرى مثل الرامات وكارت الشاشة وأيضا تقاس بالميجا هرتز MHz ومن السرعات المعروفة P4 = 800 MHz , C2D = 1066 , Ci3 = 1333 or higher

ذاكرة الكاش حجمها ومستواها Cache Memory : وتقاس بالكيلو والميجا بايت فقط وهى ذاكرة يستقبل فيها المعالج بعض التعليمات البرمجية الهامة لسرعة تنفيذه مهامه وهى أسرع ذاكرة يتعامل معها المعالج على الاطلاق وتحسن أدائه بشكل كبير كذلك مستوى الذاكرة Level 1, 2, 3 يحدد قوتها وقربها من وحدة المعالجة ولكنها تباع مبنية فى المعالج نفسه لارتفاع ثمنها الكبير وغير ممكن بيعها منفصلة .

المقبس Socket: وهو التصميم الهندسى للمعالج ويحدد عدد ارجل التوصيل pins به حيث يعتمد عليه اختيار نوع اللوحة الأم المناسبة له كما أنه كلما تطور المعالج من حيث جيله وامكانياته زاد حجم السوكيت الخاص به (LGA 775 , 1155 , 1366, 2011)

كارت الشاشة الداخلى On-die Graphics: بعض المعالجات الحديثة مثل (Intel Core series) و (AMD APU) تحتوى كارت شاشة جيد مبنى فى المعالج نفسه لذا عند شرائك معالج من هذه الفئة تأكد من كارت الشاشة الداخلى لأنه من الممكن أن يغنيك عن شراء كارت منفصل مع ملاحظة أن كارت الشاشة الداخلى يعمل بذاكرة الكمبيوتر الأساسية ، فمثلا لو كان لديك 4 GB RAM وكارت شاشة دخلى بحجم 2 GB سيتبقى لك حجم رام فعلى 2GB للعمل به.

تقنية تعدد المهام multitasking: وهى قدرة المعالج من تنفيذ العديد من المهام والاوامر فى نفس الوقت وتسهل على المستخدم العمل على العديد من التطبيقات فى نفس الوقت بدون تبطئ للجهاز مثل تقنية Hyper Threading  من Intel حيث يمكن للمعالج أن يخدع نظام التشغيل ويتصور أنه معالجين أو أكثر ، أو أن يحتوى المعالج الواحد على أكثر من معالج بداخله (Multi Core) وهى بالطبع أفضل وأغلى كثيرا.

التعليمات البرمجية Instruction Set:  وهى مجموعة من التعليمات والأكواد محفوظة فى المعالج نفسه تجعله متفوقا عن سواه من المعالجات الاخرى مثل مجموعة الملتيميديا MMX فى معالجات انتل ومجموعة الجرافكس 3D Now فى معالجات AMD ولكن فى المعتاد لا تقلق نفسك بهذه الميزة الا لو كنت مستخدم محترف جدا.

كسر السرعة Overclocking: بعض المعالجات تسمح بأن يتم كسر سرعتها واجبارها على العمل بسرعة أعلى (Factory unlocked) بالطبع يجب شراء لوحة ورام أم تدعمان هذه الميزة (كسر السرعة يرفع درجة المعالج بشدة وقد يعرض الجهاز كله للتلف كما أنه يصبح خارج الضمان)

كيفية قراءة بيانات المعالج:

تقرأ بيانات المعالج بترتيب يبدأ باسم الشركة المنتجة – نوعه – السرعة الداخلية – سرعة الناقل الأمامى – حجم ذاكرة الكاش – الجهد الكهربى

Intel C2D 3.0 GHz – 1066 – 3 MB – 1.5 V

كيف تختاره: لجهاز منزلى اختر أقوى معالج يمكنك الحصول عليه حيث أن تطور المعالجات السريع واللوحات الأم الخاصة بها قد يحرمك فى المستقبل البعيد من التطوير الملائم ،بدلا من شراء Intel core i3 فكر فى معالجات AMD حيث يمكنك شراء معالج أفضل به multi core + multi thread بسعر قريب جدا من i3 وان كنت تريد أداء خارق فعليك ب i5 or i7

لجهاز مكتبى أو منزلى رخيص فكر فى معالج Intel Dual Core مثل G2030 فهو كافى لمعظم الاحتياجات الأساسية ويسمح بتركيب core i3 or i5 لاحقا ويوجد AMD Athlon منافس