كيف يعمل المعالج .. مع الثورة العلمية والتكنولوجيا التي يشهدها العالم بأثره، صرت التكنولوجية جزءًا لا يتجزأ من حياة الإنسان، فالحواسيب والتليفونات المحمولة والصرافات والآلات الماهرة، كلها من الأجهزة ذات الإستراتيجية الإلكتروني العويص، والذي يعتمد برمته على ما يعلم بالمعالج، فما هو المعالج وما هي كيفية عمله، هو الذي سوف يتم التعرف فوقه في مقالنا ذاك.
كيف يعمل المعالج
كيف يعمل المعالج، يحتسب المعالج أو ما يعرف بالبروسيسور القطعة الإلكترونية الأكثر أهمية في أي جهاز إلكتروني، وهو متمثل في شريحة ضئيلة ورقيقة، في الغالب تكون مربعة الشكل، مبرمجة اعتمادًا على لغة برمجية واقعة لها، بحيث صبر مجموعة من التعليمات، التي تمكنها من التحكم بالعناصر والقطع الإلكترونية الأخرى التي يتكون منها ذاك الجهاز، أي هي بكون المتحكم الرئيسي والمنظم لسير الجهد، وفي بعض الأجهزة الأكثر تعقيدًا، بالإضافة بسبب وجود ذاك المعالج، توجد مجموعة من الشرائح والقطع المعاونة التي تسمى كوبروسيسورز، بينما يطلق على المعالج الرئيسي اسم CPU أو المعالج المركزي
فكرة عمل المعالج
يمكن تشبيه المعالج المخصص بأي جهاز إلكتروني، بالعقل في جسم الإنسان، فهو الذي يتحمل مسئولية تنظيم سير متباين العمليات المخصصة بذاك الجهاز، ولديه المعالج عادةً كابلًا خاصًا به، يقوم هذا الكابل بالوميض، بحيث يبقي سلسلة العمليات التي تجري ضمن المعالج ضمن تقوم بمتابعة وتنظيم معين، ويسمى ذاك السلك بالكلوك أو ساعة المعالج، ويعمل بواحدة هي الجيجا هرتز GHz، والتي تعادل مليار مرة في الثانية الواحدة، وهذا ما يسمح لهذه الشريحة الضئيلة القيام بالكثير من النشاطات المعقدة خلال مرحلة زمنية قصيرة جدًا.
خطوات عمل المعالج
حينما يقوم المستعمل بإعطاء المعالج وجّه ما، فإن هذا المعالج سوف يقوم بسلسلة من النشاطات الرتبة والمنظمة لتطبيق هذا المسألة، إذ يتخطى بمجموعة من الخطوات، ألا وهي:
عملية الجذب: أو ما يعلم ب fetch، يقوم المعالج طوالها بجلب مجموعة البيانات الضرورية لهذا الأمر من ذاكرة البرنامج الرام، إذ تكون هذه المعلومات مخزنة بأسلوب معنونة يسهل الوصول إليها.
عملية فك الترميز: decode، بعدما يقوم المعالج بجلب البيانات، سيجب فوقه فك تشفيرها بحيث تصبح بلغة يمكن له فهمها، بهدف استخدامها.
عملية الإتخاذ: حتى الآن تطبيق الأوامر، يجب على المعالج أن يعيد النتائج للمستخدم، وهذا ما يحصل في إطار تلك العملية.
أنواع المعالجات
يتألف المعالج من مجموعة من النوى، والتي تساعد على حفظ البيانات، وتزيد من سرعته في أداء النشاطات، حيث تحوز كل نواة ذاكرة تخزين خاصة بها، ويتم عادة تصنيف المعالجات وفق عدد النوى فيها، ومن أنواع تلك المعالجات نذكر:
المعالجات أحادية النواة: وهي تلك التي يمكن لها أداء كلف شخص فحسب في جميع مرة.
المعالجات ثنائية النواة: تصبح أفضل من هذه الوحيدة من إذ السرعة، فهي يمكن لها أن تعمل بأكثر من اتجاه في آن فرد.
المعالجات رباعية النواة: تتضمن أربع نوى، تجعل من أدائها أسرعً وفعاليةً.
المعالجات الثمانية النواة: هي هذه التي تحوي معها ثماني نوى مستقلة، وتحوز تمكُّن فائقة على معالجة عدد من العمليات على نحو متوازي، وسرعة ضخمة