السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
هل تساءلت يومًا عن سبب اختلاف أداء جهازين لهما نفس المواصفات تقريبًا؟
الإجابة عن هذا السؤال تكمن في فهم الفرق بين المعالج المركزي (CPU) والمعالج الرسومي (GPU).
اليوم سنكمل في سلسلة " ما الفرق؟ " وسنتعلم الفرق بينهما وسنقوم بشرح تأثير اختيار المعالج المناسب على تجربتك في الألعاب، وتحرير الفيديو، والتصميم، وغيرها من الاستخدامات اليومية.
لنبدأ الشرح , بسم الله :
بدايةً أُريد منك أن تتخيل معي أنك في مصنع لإنتاج السيارات:
مشاهدة المرفق 12545
اذا سألتك ما هي المهام الرئيسية للمدير العام للمصنع ؟ ستجيب بأنه يتخذ القرارات الإدارية ويتأكد من سير العمل بشكلٍ صحيح دون مشاكل وأيضًا يقوم بالتخطيط لإنتاج السيارات وتسويقها ولكن أريد منك أن تنتبه إلى أنه يقوم بعمل كل مهمه على حده أي أنه لا يستطيع اتخاذ قرار والتسويق لسيارة في نفس الوقت. هنا المدير العام شبيه بوحدة المعالجة المركزية (CPU)
في داخل هذا المصنع عند تصنيع سيارة فإنهم يقومون بطلاء هذه السيارة وتنظيفها والمسؤولين عن هذه المهمة كُثر, منهم متخصص في مهمة صغيرة مثل رش الطلاء ومنهم يقوم بتلميع السيارة ومنهم من يقوم بالتنظيف, نلاحظ أن هؤلاء العمال يعملون جميعاً في نفس الوقت وعلى العديد من السيارات، مما يزيد من سرعة الإنتاج وفعاليته . هنا نستطيع تشبيه مهمة العمال سويًا في نفس الوقت بمهمة وحدة المعالجة الرسومية (GPU)
المعالج المركزي ("Central Processing Unit “CPU) : هو الدماغ الرئيسي للحاسوب، وهو المسؤول عن تنفيذ جميع الأوامر والبرامج ويعمل كمدير عام يشرف على جميع العمليات التي تتم داخل الحاسوب، من أبسطها إلى أعقدها.
المعالج الرسومي ("Graphics Processing Unit “GPU) : هو شريحة إلكترونية متخصصة في معالجة البيانات الرسومية. يعمل بشكل أساسي على تحويل البيانات الرقمية إلى صور مرئية يمكن عرضها على الشاشة.
* المعالج المركزي يحتوي على :
| 1. وحدة التحكم (Control Unit) : | هي المسؤولة عن تنسيق عمل جميع المكونات في المعالج. |
| 2.وحدة الحساب المنطقي (Arithmetic Logic Unit - ALU): | تقوم بإجراء العمليات الحسابية والمنطقية. |
| 3. السجلات (Registers): | تستخدم لتخزين البيانات التي يحتاج إليها المعالج أثناء تنفيذ الأوامر. |
| 4. وحدة فك التشفير (Decoder): | تقوم بفك تشفير الأوامر وتحويلها إلى إشارات كهربائية يفهمها المعالج. |
| 5. الذاكرة المؤقتة (Cache): | ذاكرة سريعة تستخدم لتخزين البيانات التي يحتاجها المعالج بشكل متكرر للوصول إليها سريعاً |
* المعالج الرسومي (GPU)يحتوي على :
| 1. النوى (Cores): | تحتوي على عدد كبير من النوى الصغيرة المتخصصة في معالجة الرسومات بشكل متوازٍ. |
| 2. وحدات التنفيذ (Execution Units): | تقوم بتنفيذ العمليات الحسابية اللازمة لمعالجة الرسومات. |
| 3. الذاكرة (Memory): | تستخدم لتخزين بيانات الرسومات. |
| 4. وحدة التحكم (Control Unit): | تنسق عمل جميع المكونات في المعالج الرسومي. |
* وظائف المعالج المركزي (CPU):
1. تنفيذ التعليمات البرمجية.
2. إدارة الذاكرة.
3. التحكم في الأجهزة المتصلة بالحاسوب.
4. اتخاذ القرارات المنطقية.
* وظائف المعالج الرسومي (GPU):
1. معالجة الرسومات ثلاثية الأبعاد.
2. تسريع الألعاب وتطبيقات التصميم الجرافيكي.
3. تحسين جودة الفيديو.
4. دعم تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي.
* CPU : تتكون من عدد قليل من النوى (Cores )، ولكل نواة قدرة عالية على تنفيذ مجموعة واسعة من الأوامر بشكل متسلسل.
* GPU : تحتوي على عدد كبير جدًا من النوى (Cores )، وكل نواة أقل قوة من نواة CPU. هذه النوى مصممة للعمل بشكل متوازٍ على مهام بسيطة ومتكررة، مما يجعلها مثالية للعمليات الحسابية المكثفة التي تتطلب معالجة كميات كبيرة من البيانات في آنٍ واحد.
اذا كنت تتعلم عن الموضوع بشكل جديد ستجد صعوبة في فهم معنى كلمة "نوى" وايضا "بشكل متوازٍ" لذا لنعرف معناهما اولا ثم نكمل درسنا :
1. النواة(core): مفرد لكلمة نوى وهي الوحدة الأساسية داخل المعالج المسؤولة عن تنفيذ الأوامر والتعليمات وتعد مهمة لأنها تزيد كفاءة الأداء بحيث كلما زاد عدد النوى في المعالج، زادت قدرته على تنفيذ مهام متعددة في نفس الوقت، مما يجعل الحاسوب يعمل بشكل أسرع وأكثر سلاسة.
2. التوازي في العمل (Parallelism in work) : تنفيذ أكثر من مهمه سوياً في نفس الوقت , وهذا بحاجه إلى أكثر من نواة واحدة .
أي أنه إذا زاد عدد النوى في المعالج، زادت قدرته على التعامل مع المهام بشكل متوازٍ، مما يجعل الحاسوب يعمل بشكل أسرع وأكثر كفاءة.
* CPU : تستخدم في جميع أنواع المهام العامة، مثل تصفح الويب، معالجة النصوص، تشغيل البرامج، والألعاب التي لا تعتمد بشكل كبير على الرسومات.
* GPU : تستخدم بشكل أساسي في المهام التي تتطلب معالجة رسومية عالية بحيث تساهم في تقديم رسومات عالية الدقة وسلسة، مثل: الألعاب وتحرير الفيديو والتعلم الآلي والذكاء الاصطناعي والحوسبة العلمية.
بداية لنكن على يقين بأنه ليس هناك معالج مثالي يناسب الجميع لذا سنأخذ بعين الأعتبار بعض الأمور قبل اتخاذ القرار :
1.الاستخدامات التي ستقوم بها :
اذا كنت تريد الجهاز للألعاب فمن المهم اختيار جهاز يحتوي على بطاقة رسومية قوية (GPU) لضمان تجربة لعب سلسة ورسومات عالية الدقة. أما مثلاً لو كنت مهتم في التصميم الجرافيكي وتحرير الفيديو فإنك بالطبع تحتاج إلى معالج قوي (CPU) وبطاقة رسومية جيدة, في البرمجة وتطوير التطبيقات يفضل اختيار جهاز يحتوي على معالج قوي (CPU) وذاكرة كبيرة (RAM), أما إذا كان للإستخدام اليومي مثل تصفح الويب ومعالجة النصوص، فإن أي معالج حديث سيكون كافيًا.
| المكون | CPU | GPU |
| النوى | عدد قليل من النوى القوية. | عدد كبير من النوى الصغيرة المتخصصة. |
| الذاكرة المؤقتة | حجم أصغر وسرعة أعلى. | حجم أكبر وسرعة أقل من CPU. |
| .وحدة التحكم | مصممة لتنفيذ أوامر متنوعة. | مصممة لمعالجة الرسومات بشكل متوازٍ. |
| الوظيفة الرئيسية | تنفيذ الأوامر والبرامج. | معالجة الرسومات. |
| الذاكرة | تستخدم ذاكرة النظام (RAM) الرئيسية. | تستخدم ذاكرة الفيديو (VRAM). |
| التردد | تعمل عادة بترددات أعلى، مما يجعلها أسرع في تنفيذ الأوامر الفردية. | تعمل بترددات أقل، ولكن نظرًا لكثرة النوى، فإن إجمالي قدرة الحساب تكون عالية جدًا. |
من كان لديه أي اضافة على هذا الموضوع ارجو منكم وضعها في التعليقات لإفادة الغير ونيل الأجر والثواب إن شاء الله
وهكذا نكون قد أنهينا درسنا لهذا اليوم
إن أصبت ففضل من الله مِنّه, إن أخطأت فمن نفسي ومن الشيطان.
والسلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته
هل يمكنني ترقية معالج حاسوبي