راهنمای خرید سی پی یو

مهمترین قطعه سخت افزاری و چالش برانگیز ترین آنها در زمان خرید سیستم، سی پی یو (CPU) است. در این ویدیو راهنمای خرید سی پی یو و تفاوت سی پی یو ای ام دی و اینتل و مزایا و معایب هر یک را مشاهده خواهید کرد.

اگر به دنبال خرید سی پی یو مناسب برای مدلسازی، رندرینگ، انیمیشن، شبیه سازی و جلوه های ویژه هستید، ویدیوی راهنمای خرید سی پی یو را از دست ندهید. تمامی صحبت هایی که در این ویدیو و این مطلب مشاهده میکنید، ویژه خرید سیستم برای گرافیک کامپیوتری از مدلسازی تا رندرینگ و شبیه سازی است و برای کامپیوترهای خانگی و سرورهای دیتا کاربردی ندارد.

(CPU)سی پی یو چیست ؟

سی پی یو ها، مغر محاسباتی و منطقی یک کامپیوتر هستند. سی پی یو قطعه ای است که در مجلی به نا سوکت بروی برد اصلی یا مادربرد قرار میگیرد و تمامی فرامین اجرایی ،دستورات، محاسبات را انجام می دهد. سی پی یو ها از میلیاردها ترانزیستور میکروسکوپی تشکیل شده اند و یکی از پیچیده ترین قطعات کامپیوتر به حساب می آیند. این پیچیدگی به حدی است که تعداد شرکت ها و کشورهای تولید کننده این قطعه، به اندازه انگشتان یک دست هم نیست.

با کوچک و کوچکتر شدن ترانزیستورها، سرعت و کارایی CPU ها نیز به تدریج در تولیدات متوالی بیشتر و بیشتر شد تا به گونه ای که امروزه به صورت سالیانه نسل های جدید و قابلیت های جدیدی به این غول تکنولوژی اضافه می شود.

در مورد نحوه کارکرد سی پی یو ها، باید به صورت خلاصه بگوییم که ، یک CPU، دستورالعمل ها را از برنامه ها دریافت میکند و آنها را محاسبه و پردازش میکند. این پردازش در سی پی یو ها به سه بخش Fetch , Decode و Execute تقسیم می شود که روند کاری یک سی پی یو را تشکیل میدهد. CPU دستورات را از رم میگرد (Fetch) ، دستورات را رمزگشایی میکند(Decode)، و در نهایت دستورالعمل رمزگشایی شده را اجرا میکند (execute) . اجرای یک دستورالعمل شامل محاسبات، الگوریم های ساده یا پیچیده، مقایسه ها و … می باشد که در نهایت توضیح بسیار مختصر و ساده از طرز کار یک سی پی یو می باشد.

شناخت خصوصیات سی پی یو (CPU)

برای اینکه انتخاب درستی داشته باشید، باید شناخت درستی از آن محصول به واسطه بررسی آن بدست آورید. هر سی پی یو دارای خصوصیاتی است که در انتخاب شما و کاربرد شما بسیار موثر است. در نتیجه در زمینه راهنمای خرید CPU ها، باید اول آنها را به درستی بشناسید تا تفاوت ها را بهتر و راحت تر درک کنید.

قبل از بررسی مشخصات سی پی یو ها باید بدانید که تمامی CPU ها در سه طبقه کلی در دسترس هستند. سی پی یو های دسکتاپ/ورک استیشن ، سی پی یو های سیستم های قابل حمل و سی پی یوهای سرورها. در دسته اول سی پی یو های دسکتاپ که برای کامپیوترهای خانگی، ورک استیشن ها، سیستم های محاسباتی شخصی و … در دسته دوم سی پی یو های سیستم های پرتابل مانند لپتاپ و دستگاه ها هوشمند مانند تلفن های همراه هوشمند و در دسته سوم CPU های سیستم های سرور که شامل سروهای ابری،سرویهای دیتابیس ها ،دیتاسنتر ها و ….می باشند.

سی پی یو ها در هر کدام از این سه گروه که باشند، مشخصات یکسانی دارند. تفاوت آنها در نوع کارکرد، سرعت و قابلیت هایی است که بسته به میزان کار و نوع استفاده از آنها باید با دقت و وسواس خاصی انتخاب شوند.در مورد مشخصات کلی سی پی یو ها در راهنمای خرید سی پی یو به صورت کامل بحث شده است

CPU Cores/Threads

هرچه که سی پی یو ها پیشرفته تر می شدند، سرعت آنها بالاتر می رفت. این پیشرفت تکنولوژی تا جایی ادامه پیدا کرد که تولید کنندگان توانستند در یک سی پی یو (به صورت کاملا عامیانه) بیش از یک مدار پردازشی قرار دهند. این بدان معنا بود که به گونه ای بیش از یک سی پی یو در یک واحد پردازشی قرار میگرفت و به هسته (Cores) گفتند. یک هسته در حقیقت بخشی از یک سی پی یو هست که میتواند تمامی مراحل سه گانه اجرای دستورالعمل ها توسط سی پی یو را انجام برساند. در حقیقت دانشمندان توانسته بودند که به گونه ای چندین سی پی یو را در یک چیپ ادغام کنند.

Cores یا هسته ها

در نتیجه توان محاسباتی بسیار بالاتری نسبت به سی پی یوهایی که تنها یک واحد پردازشی داشتند ، در اختیار کاربران قرار میداد. به این ترتیب هست های سی پی یوها بوجود آمد و در طی پیشرفت سالیانه، تعداد این هسته ها بیشتر و بیشتر می شد. این هست ها هر کدام میتوانستند که عملیات سه گانه را به تنهایی انجام دهند و هم اینکه میتوانستند این کار را به صورت مشارکتی با هم انجام دهند که نتیجه آن افزایش سرعت محاسبات و اجرای دستورات بود.

پس همانطور که بیان شد، یک هسته در حقیقت یک پردازنده مستقل است. در قدیم سی پی یو ها فقط یک هسته داشند و به تدریج هر CPU به بیش از یک هسته مجهز شد و بر اساس این توانایی، امروزه سی پی یو هایی با تعداد بسیار زیاد Core در اختیار ما قرار دارد. هر چه یک سی پی یو تعداد هسته بیشتری داشته باشد، میتوانید تعداد دستورات بیشتری را در واحد زمان به صورت همزمان اجرا نمایید. توانایی انجام کارها توسط هسته های متعدد در یک واحد زمان را MultiTasking می گویند. هر Task یا وظیفه یا دستور(به معنای کلی ) میتواند توسط یک هسته و همان سه روش ذکر شده انجام شود. اگر یک سی پی یو بیش از یک هسته داشته باشد، میتوانید تعداد بیشتری Task را در یک زمان ثابت یا یک سیکل زمانی انجام دهید که به آن قابلیت یا توانایی MultiTasking می گویند.

رشته های پردازشی یا Threads

سالها قبل، شرکت اینتل، غول تولید کننده پردازنده های جهان،ابداعی جدید به نام Hyperthreading را معرفی کرد که توانایی های عجیبی به پردازنده های این شرکت میداد. این قابلیت به هسته های پردازنده های اینتل اجازه می داد که هر کدام از آنها در عمل مانند دو هسته منطقی کار کنند. اما این به چه معناست؟

در قدیم ، هر هسته میتوانست در یک واحد زمان یا سیکل زمانی، فقط یک وظیفه یا Task را انجام دهد. یک هسته فیزیکی، با قابلیت hyper-threading به عنوان دو هسته منطقی عمل میکند و سیستم عامل در اصل آنها را به عنوان دو هسته جداگانه می شناسد. در نتیجه سیستم عامل میتواند دو Task را به هر کدام از Threads ها برای پردازش و محاسبه نسبت دهد.به این هسته های منطقی Thread و به هسته های فیزیکی Core می گویند. این یک تعریف عامیانه و ساده از رشته های پردازشی در سی پی یو ها بود.

این هسته های منطقی با thread ها، سرعت اجرای برنامه ها را افزایش دادند و با کاربرد بسیار خوب و استقبالی که از آنها شد، به تدریج تمامی سی پی یوها چه در برند اینتل و چه در برند ای ام دی از قابلیت hyper-threading استفاده کردند. در اصل hyper-threading اجازه میدهد که دو هسته منطقی (thread) در اجرای دستورات یک هسته فیزیکی (Core) مشارکت داشته باشند که این عمل باعث افزایش سرعت اجرای دستورات و برنامه ها می شود.

پس در تمامی سی پی یو های تولید شده تا این لحظه، هر Core به دو Thread تقسیم می شود.در لفظ عامیانه، به این هسته های فیزیکی اصطلاح هسته و هسته های منطقی اصلاح هسته مجازی می دهند. به hyper-threading ، multithreading  هم میگویند که در اصل به یک معناست.در مورد هسته ها و ترد ها در راهنمای خرید سی پی یو به صورت کامل بحث شده است

راهنمای خرید سی پی یو : CPU Clock Speed

کلاک اسپید یا به اصلاح عامیانه، سرعت هسته ها، معیاری در واحد هرتز است که امروزه به دلیل سرعت بالا و پیشرفت های تکنولوژی به مگاهرتز Mhz و گیگاهرتز GHz سنجیده می شود. Clock Speed نشان میدهد که یک سی پی یو چه تعداد دستورالعمل را میتواند در یک ثاینه انجام دهد. هر هرتز نشان دهنده یک سیکل در واحد زمان (ثانیه) می باشد. پس وقتی میگویم یک سی پی یو 4Ghz است، یعنی میتوانید چهار میلیارد دستورالعمل را در یک ثانیه طبق اصول سه گانه ذکر شده انجام میدهد.

پس هر چه Clock Speed بالاتر باشد، تعداد دستورالعمل بیشتری را در واحد زمان میتواند انجام داد که نتیجه آن سرعت بیشتر سی پی یو می باشد. از آنجایی که سی پی یو های جدید تعداد Core های بالایی دارند، هر هسته میتوانید Clock Speed متفاوتی داشته باشد. همچنین در برخی از هسته ها، این سرعت قابل تغییر و تنظیم است.

به Clock Speed فرکانس عملیاتی یا Operating Frequency یا Clock Rate هم میگویند. وقتی فرکانس عملیاتی یک سی پی یو بالاتر باشد، یک سیکل دستوری را میتواند در زمان کوتاهی تری انجام دهد که نتیجه آن سرعت بیشتر سی پی یو و اجرای برنامه های می باشد. در مورد فرکانس عملیاتی در راهنمای خرید سی پی یو به صورت کامل بحث شده است.

CPU IPC

سرعت سی پی یو ها تنها به Clock Speed آنها خلاصه نمی شود. بلکه قابلیت دیگری به نام instructions per clock یا IPC وجود دارد که معیاری برای انتخاب سی پی یو سریعتر می باشد. این معیار ، نشان دهنده تعداد Task هایی که میتوانید یک سی پی یو در یک سیکل ساعت یا Clock Cycle انجام دهد و کاملا به ساختار و تکنولوژی آن سی پی یو بستگی دارد.

در مورد IPC در ویدیوی راهنمای خردی سی پی یو صحبت شده است.

CPU Cache

حافظه کش پردازنده یا CPU Cache، همانند حافظه اصلی در کامپیوتر است. حافظه کش در سی پی یو ها حافظه ای با ظرفیت بسیار پایین و با سرعت بسیار بسیار زیاد است که محلی برای ذخیره سازی موقت داده های مورد نیاز سی پی یو می باشد. حافظه کش در عمل تفاوتی با حافظه RAM نمیکند، اما بسیار سریعتر از آن است که در نتیجه آن در عملیات MultiTasking که نیاز به انتقال و دریافت داده های زیادی می باشد، با توجه به سرعت بالای آن ، بشدت در سرعت عملکرد نهایی سی پی یو تاثیر گذار است.

Cache L1 /L2

حافظه کش در CPU ها به چند بخش مختلف تقسیم ی شود حافظه Cache L1 یا مرحله اول، اولین جایی است که سی پی یو برای داده ها در آن جستجو میکند. توجه داشته باشید که این تعاریف بسیار عامیانه و ساده هستند تا درک درستی از عملکرد سی پی یو داشته باشید.

پس Cache L1، اولین و سریعترین بخش از حافظه کش سی پی یو ست که به واسط قیمت بسیار بالای آن کوچکترین بخش نیز هست. همیشه این بخش در تمام سی پی یو ها از بخش های دیگر Cache فضای کمتری دارد. حافظه Cache L1 عموما در اختیار هر هسته به صورت مستقیم قرار دارد .

دومین بخش از حافظه کش ، Cache L2 است. و دومین محلی است که CPU بدنبال داده های مورد نیاز خود میگردد. این حافظه Cache L2 از حافظه L1 کندتر ولی با حجم بیشتری است .

Cache L3

سومین بخش از حافظه کش به نام Cache L3 است که از حافظه های L2 , L1 کندتر ولی از حجم بسیار بالاتری نسبت به آنها برخوردار است. عموما حافظه Cache L3 در اختیار تمامی هسته های قرار دارد که این به ساختار سی پی یو و تکنولوژی ساخت آن بستگی دارد.

Smart Cache

اسمارت کش حافظه ای عموما از نسل L3 Cache هاست که توسط اینتل معرفی شد. smart cache ها برای استفاده در سی پی یو های نسل های جدید اینتل به عنوان یک حافظه کش هوشمند در اختیار تمام هست های یک CPU هستند و قابلیت های پیشرفته تر و سریعتری را به ارمغان آورنده اند.

در مورد حافظه کش در ویدیوی راهنمای خرید سی پی یو به تفصیل صحبت شده است.

Turbo Core/Turbo Boost /XFR

توربو بوست و یا هسته های توربو، اصطلاحات شرکت های اینتل و ای ام دی برای پردازنده های خود می باشد. هر دو به این معنا هستند که سی پی یها به صورت موقتی و خودکار قادر هستند که Clock Speed هسته ها را طبق فرمول های از پیش تعریف شده ای به میزان قابل توجهی بالا برده و در صورت نیاز پایین تری بیاورند.

توربو بوست یا توربو کور در زمانی اتفاق می افتد که طبق تعاریف از پیش تعیین شده، سی پی یو توانایی افزایش سرعت موقت را داشته باشد. این موارد به عوامل زیادی مانند حرارت، تعداد هسته های زیر بار و … بستگی دارد. در سی پی یو های رایزن شرکت ای ام دی نسل جدید ، قابلیت اورکلاک موقت با نام های جدیدی مانند XFR هم شناخته می شود که در عمل همان افزایش موقت clock speed می باشد.

راهنمای خرید سی پی یو : Socket type

هر نسل از سی پی یوهای تولید شده توسط هر دو کارخانه اینتل و ای ام دی ، بروی ساختار یکسان و معماری مشخصی تولید می شوند. تمام سی پی یو های آن نسل ، بروی همین ساختار قابل استفاده هستند و میتوانید مدلهای مختلفی از آنها را به راحتی استفاده نمایید. ساختار و معماری هر سی پی یو و نحوه قرارگیری آن بروی مادربرد، به نام سوکت شناخته می شود. سوکت با شماره ها یا اسامی خاصی توسط سازنده ها نام گذرای می شوند تا بتوانید نوع سی پی یو هایی که بروی آن مادربرد قابل نصب است را با راحتی تشخیص دهید.

CPU Socket، نشان دهنده سری خاصی از سی پی یوهایی است که از ساختار یکسانی برخوردار بوده و میتوانند به جای یکدیگر استفاده شوند. در خصوص سوکت ها و انواع آنها در ویدیو راهنمای خرید سی پی یو به صورت کامل بحث شده است.

Integrated Graphics Processing Units (GPUs)

بسیاری از پردازنده های امروزی نیازی به کارت گرافیک مستقل ندارند. در مدلها و سری های مختلفی از CPU ها امکان استفاده از گرافیک مدار مجتمع وجود دارد. گرافیک مدار مجتمع یا واحد گرافیکی Integrated Graphics Processing Units، به گرافیکی گفته می شود که بروی چیپ سی پی یو قرار دارد و امکان استفاده از توابع گرافیکی و خروجی مانیتور بدون داشتن یک گرافیک مستقل را میسر می سازد.

این دسته از سی پی یو ها، دارای یک کارت گرافیک بروی خود سی پی یو (با کارت های گرافیک آنبرد اشتباه گرفته نشود) هستند که بر حسب نوع سی پی یو توانایی های متفاوتی دارند. در برخی موارد شما به هیچ عنوان نیاز به گرافیک مستقل پیدا نخواهید کرد و میتوانید از همین سی پی یو هایی که دارای گرافیک از نوع Integrated Graphics Processing Units هستند استفاده کنید.

در صورتی که میخواهید در خصوص این گرافیک ها اطلاعات تکمیلی داشته باشید، حتما ویدیوی راهنمای خرید سی پی یو را مشاهده نمایید.

راهنمای خرید سی پی یو : Power & TDP

در خصوص TDP، شما را دعوت به تماشای ویدیو راهنمای خرید خنک کننده سی پی یو میکنم که در این ویدیو به خوبی در مورد تعاریف TDP صحبت شده است. از مباحث دیگر مورد نیاز در خرید سی پی یو، توان مصرفی آن است که در مورد تمامی این موارد در ویدیوی راهنمای خرید سی پی یو صحبت شده است.

Intel یا AMD خرید سی پی یو :

آنچه در این میان بسیار اهمیت دارید این است که بسیاری از کاربران در خصوص تفاوت بین اینتل و ای ام دی شک دارند و نمی دانند که واقعا کدام سی پی یو رو باید انتخاب کنند. صحبت اصلی در ویدیوی راهنمای خرید سی پی یو ، بر اساس انتخاب درست برند CPU، مدل سی پی یو و دیگر قابلیت های اصلی مورد نیاز در انتخاب درست سی پی یو است.

نام گذاری سی یی یو ها، پسوند ها و پیشوندها ، طبقه بندی آنها و از همه مهمتر، نوع سی پی یو انتخابی در خرید یک سیستم رندرینگ، بسیار اهمیت دارد و انتخاب غلط می تواند میلیون ها تومان ضرر به جیب شما بزند.

راهنمای خرید سی پی یو

در این ویدیو از تفاوت بین سی پی یو ها، خصوصیات سی پی یوها و انتخاب بهترین حالت ممکن صحبت به میان خواهد آمد. سعی شده است که تفاوت ها منطقی و جانب دارانه نباشد تا بتوانید بهترین انتخاب را در زمان خرید داشته باشید. اگر در انتخاب خود مطمئن نیستید، بهترین حالت ممکن استفاده از مشاوره رایگان شرکت مازستا در خرید سیستم های تخصصی است.