وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر مقابل وحدة معالجة الرسومات: ما الفرق؟

كيف

بواسطةآدم ديفيدسون

آخر تحديث في1 سبتمبر 2022

هناك عدد من المكونات الحيوية داخل أي جهاز كمبيوتر ، بدءًا من الرامات " الذاكرة العشوائية في الهواتف والحواسيب " لتخزين البيانات. ومع ذلك ، فإن اثنين من أهم المكونات هما وحدة المعالجة المركزية و ال GPU. كلاهما سيكون له تأثير كبير على أداء جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

ماذا يفعل هذان المكونان ، وما الفرق بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات؟ سنلقي نظرة فاحصة على وحدتي المعالجة هاتين الموجودتين في قلب جهاز الكمبيوتر الخاص بك أدناه.

ما هي وحدة المعالجة المركزية؟

وحدة المعالجة المركزية تمثل وحدة معالجة مركزية. غالبًا ما يعتبر عقل جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

وحدة المعالجة المركزية هي المسؤولة عن القيام بمعظم أعمال تشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك. يقوم بذلك عن طريق تنفيذ التعليمات المرسلة إليه من البرنامج. على سبيل المثال ، إذا كنت تستخدم تطبيق الآلة الحاسبة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك لإضافة رقمين ، فسيرسل برنامج الآلة الحاسبة التعليمات إلى وحدة المعالجة المركزية لإضافة الرقمين معًا.

تقوم وحدة المعالجة المركزية بذلك وتقوم بإرجاع الإجابة إلى تطبيق الآلة الحاسبة حتى يتمكن من عرضها.

ما هي وحدة معالجة الرسوميات GPU؟

GPU تمثل وحدة معالجة الرسومات. تشبه وحدة معالجة الرسومات وحدة المعالجة المركزية من حيث أن مهمتها الرئيسية هي إجراء العمليات الحسابية وإرشادات العملية. عندما تكون وحدة المعالجة المركزية (CPU) بمثابة مقبس لجميع الصفقات ، فإن وحدة معالجة الرسومات (GPU) تركز في الغالب على القيام بمهام تحليل الأرقام التي ينطوي عليها عرض الرسومات.

إذا كنت تلعب لعبة فيديو برسومات ثلاثية الأبعاد عالية الدقة ، فلن تتمكن وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك من التعامل مع هذا بمفردها. تتولى وحدة معالجة الرسومات معالجة الرسومات حتى تتمكن وحدة المعالجة المركزية من مواصلة عملها. تُستخدم وحدة معالجة الرسومات أيضًا للتطبيقات الأخرى المتعلقة بالرسومات مثل عرض الفيديو والمعالجة اللاحقة للصور.

كيف تعمل وحدة المعالجة المركزية؟

تتبع وحدة المعالجة المركزية ثلاث خطوات أساسية. هؤلاء هم أحضر, فك تشفير، و نفذ - اعدم.

في المقام الأول ، تقوم وحدة المعالجة المركزية بجلب التعليمات التالية التي تحتاجها لتنفيذها من موقع محدد في ذاكرة الكمبيوتر. يقوم بعد ذلك بفك تشفير هذه التعليمات وتحويلها إلى إشارات يمكن لوحدة المعالجة المركزية تنفيذها. في الخطوة الأخيرة ، تقوم وحدة المعالجة المركزية بتنفيذ التعليمات. ستنتقل وحدة المعالجة المركزية بعد ذلك إلى التعليمات التالية ، وتتكرر العملية.

لا يمكن لوحدة المعالجة المركزية تنفيذ التعليمات التالية حتى تكتمل التعليمات السابقة - يمكنها العمل فقط على تعليمة واحدة في كل مرة. لهذا السبب تحتوي وحدات المعالجة المركزية الحديثة على أنوية متعددة. في الواقع ، هذه وحدات معالجة مركزية متعددة على شريحة واحدة. كل نواة قادرة على العمل على التعليمات في وقت واحد ، مما يؤدي إلى تسريع العملية بشكل كبير.

كيف تعمل وحدة معالجة الرسومات؟

تحتوي وحدة معالجة الرسومات (GPU) على الكثير من الوظائف التي يجب القيام بها في فترة زمنية قصيرة. على سبيل المثال ، يمكن أن تتكون سيارة في لعبة سباق من نصف مليون مضلع ، يجب رسم كل منها لكل إطار. إذا كان على وحدة معالجة الرسومات رسم كل هذه المضلعات واحدة تلو الأخرى ، فستتوقف اللعبة قريبًا.

تتغلب وحدات معالجة الرسومات على هذه المشكلة من خلال وجود عدد كبير من النوى. غالبًا ما تحتوي وحدات المعالجة المركزية الحديثة على ثمانية أو ستة عشر مركزًا ، ولكن حتى بطاقات الرسومات المنخفضة النهاية بها مئات النوى ، مع وجود وحدات معالجة رسومات عالية الجودة أكثر من 10000.

هذه النوى ليست بنفس السرعة أو القدرة مثل النوى في وحدة المعالجة المركزية ، ولكن ما تفتقر إليه في النخر تعوضه بأعداد كبيرة. يمكن لكل نواة معالجة التعليمات بشكل مستقل. إذا كان GPU الخاص بك يحتوي على 10000 مركز ، فيمكنه معالجة 10000 تعليمات في نفس الوقت.

ماذا تفعل وحدة المعالجة المركزية بشكل جيد؟

كما ذكرنا سابقًا ، تعد وحدة المعالجة المركزية بمثابة مقبس لجميع الصفقات. إحدى أقوى ميزات وحدة المعالجة المركزية هي مرونتها. يمكن لوحدة المعالجة المركزية تنفيذ مجموعة واسعة من التعليمات المختلفة ، في حين أن بعض النوى في وحدة معالجة الرسومات يمكنها فقط إجراء نطاق محدود من العمليات الحسابية.

تعمل وحدات المعالجة المركزية أيضًا بسرعات أسرع على مدار الساعة. من حيث الجوهر ، فإن المعدل الذي يمكنهم به إجراء العمليات الحسابية يكون أسرع. وهذا يجعلها مثالية لعمليات مثل الحوسبة التسلسلية أو تشغيل قاعدة بيانات. إن تعدد استخدامات وحدة المعالجة المركزية يعني أن الغالبية العظمى من العمليات التي يتم تشغيلها يوميًا على جهاز الكمبيوتر الخاص بك سوف تمر عبر وحدة المعالجة المركزية.

ما الذي تفعله وحدة معالجة الرسومات بشكل جيد؟

كما تتوقع ، فإن وحدة معالجة الرسومات جيدة جدًا في إجراء الحسابات الحساسة للوقت المطلوبة لتقديم رسومات ثلاثية الأبعاد عالية الدقة بمعدلات الإطارات المطلوبة للعب سلس. ومع ذلك ، هذه ليست بذلة قوية فقط لوحدات معالجة الرسومات. هناك مهام أخرى مثالية لقوة المعالجة المتوازية لوحدة معالجة الرسومات.

التعلم الآلي هو أحد المجالات التي تتفوق فيها وحدات معالجة الرسومات. المعالجة المتوازية ، حيث يتم تنفيذ تعليمات متعددة في نفس الوقت ، ضرورية للتعامل مع الأعداد الهائلة من المعلمات التي تشارك حتى في أبسط الشبكات العصبية.

ربما يكون أشهر استخدام لوحدات معالجة الرسومات هو تعدين العملات المشفرة. تتطلب العملات المشفرة مثل البيتكوين قوة معالجة للتحقق من المعاملات. يتنافس عمال المناجم لإكمال العمليات الحسابية المعقدة التي يتم استخدامها في عملية التحقق هذه ، ويتم مكافأة أولئك الناجحين بكميات صغيرة من العملات المشفرة.

لا تعد وحدات معالجة الرسومات أكثر كفاءة فحسب ، بل تشمل أيضًا وحدات منطقية متخصصة مثالية لحل هذه المشكلات الرياضية.

CPU vs GPU: أيهما أفضل؟

مع أي حظ ، أعطتك مقارنة الاختلافات بين CPU مقابل GPU فهمًا أفضل لهذه المكونات الحيوية لجهاز الكمبيوتر الخاص بك. عندما تبحث عن جهاز كمبيوتر جديد ، سيكون لكل من وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات تأثير كبير على الأداء.

إذا كنت تخطط لاستخدام جهاز الكمبيوتر الخاص بك للألعاب ، فستكون وحدة معالجة الرسومات القوية هي المفتاح. ومع ذلك ، إذا كنت مهتمًا فقط بتصفح الويب غير الرسمي ، فلن تحتاج إلى بذل قصارى جهدك للحصول على أفضل وحدة معالجة رسومات في السوق.

تتمثل إحدى المشكلات المتعلقة بوحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات القوية في أنها تستطيع استخدام الكثير من الطاقة وتوليد الكثير من الحرارة. تستطيع مراقبة درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية إذا كنت قلقًا من أن جهاز الكمبيوتر الخاص بك يعمل ساخنًا جدًا. ستتمكن عادةً من معرفة أنه يعمل بجد إذا كان لديك تبدأ مروحة وحدة المعالجة المركزية في العمل باستمرار. يمكنك أيضا تتبع أداء وحدة معالجة الرسومات الخاصة بك لمعرفة ما إذا كان يتوقف عند اللعب.

كيف

كيفية البحث عن مفتاح منتج Windows 11 الخاص بك

إذا كنت بحاجة إلى نقل مفتاح منتج Windows 11 الخاص بك أو كنت بحاجة إليه فقط لإجراء تثبيت نظيف لنظام التشغيل ، ...

كيف

كيفية مسح Google Chrome Cache وملفات تعريف الارتباط وسجل التصفح

يقوم Chrome بعمل ممتاز في تخزين محفوظات الاستعراض وذاكرة التخزين المؤقت وملفات تعريف الارتباط لتحسين أداء متصفحك عبر الإنترنت. كيف ...

صفقات

مطابقة الأسعار في المتجر: كيفية الحصول على الأسعار عبر الإنترنت أثناء التسوق في المتجر

لا يعني الشراء من المتجر أن عليك دفع أسعار أعلى. بفضل ضمانات مطابقة الأسعار ، يمكنك الحصول على خصومات عبر الإنترنت أثناء التسوق في ...