جدول المحتويات
عندما يتعلق الأمر بدائرة الكمبيوتر ، فإن الترانزستورات هي لبنة البناء الأساسية. تعمل الترانزستورات مثل المفتاح الذي يساعد على السماح بتدفق التيار أو منعه من خلاله. بسبب تعقيد معظم وحدات المعالجة المركزية اليوم ، يختلف عدد الترانزستورات. ولكن ما هو عدد الترانزستورات الموجودة في وحدة المعالجة المركزية؟
إجابة سريعةفي وحدة المعالجة المركزية الحديثة الواحدة ، يمكن أن يكون هناك مئات الملايين ، إن لم يكن المليارات ، من الترانزستورات. على سبيل المثال ، تحتوي وحدة المعالجة المركزية Apple MI 2020 على ما يصل إلى 16 مليار ترانزستور ؛ يحتوي AMD Ryzen 9 3900X 2019 على ما يصل إلى 9.89 مليار ترانزستور ، بينما يحتوي AMD Epyc Rome 2019 على ما يصل إلى 39.54 مليار ترانزستور .
كلما زاد عدد الترانزستور في وحدة المعالجة المركزية ، كانت التكنولوجيا أفضل ، مما يعني تجربة أفضل. هناك عدد من العوامل التي تحدد عدد الترانزستورات التي ستجدها في وحدة المعالجة المركزية. استمر في القراءة لمعرفة المزيد حول عدد الترانزستور على وحدة المعالجة المركزية.
ما الذي يحدد عدد الترانزستورات في وحدة المعالجة المركزية؟
يمكن تصنيف وظيفة وحدة المعالجة المركزية إلى قسمين رئيسيين: جلب البيانات وفك تشفيرها من الذاكرة و تنفيذ التعليمات . لتنفيذ هذه التعليمات ، تتطلب وحدة المعالجة المركزية عددًا معينًا من الترانزستورات. كلما زاد عدد الترانزستورات ، زادت العمليات التي يمكن أن تؤديها وحدة المعالجة المركزية ، مما يجعلها أفضل. فيما يلي بعض العوامل التي تؤثر على عدد الترانزستورات على وحدة المعالجة المركزية.
أنظر أيضا: ما مقدار مساحة التخزين التي يمتلكها جهاز Xbox One؟العامل رقم 1: الهندسة المعمارية
ملفتشير بنية وحدة المعالجة المركزية إلى نوع التعليمات وكيفية معالجة وحدة المعالجة المركزية للتعليمات. في بيئة اليوم ، هناك معمارتان شائعتان للمعالج: 64 بت (AMD64 و IA64 و x86) و 32 بت (x64) . لذلك ، اعتمادًا على أي من هذه البنى التي تأتي مع وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك ، سيختلف أيضًا عدد الترانزستورات الموجودة عليها. والسبب في ذلك هو أن بنية بعض وحدات المعالجة المركزية أفضل في التعامل مع أنواع معينة من المهام أكثر من غيرها. بعبارة أخرى ، تحتوي بنية وحدة المعالجة المركزية ذات 64 بت على عدد أكبر من الترانزستورات ويمكنها معالجة أجزاء أكبر من البيانات مقارنة بنظيرتها ذات 32 بت.
العامل رقم 2: عدد النوى
هناك عامل آخر يؤثر على عدد الترانزستورات في وحدة المعالجة المركزية وهو عدد النوى على المعالج. جوهر وحدة المعالجة المركزية هو الجزء الذي يتلقى التعليمات وينفذ العمليات . وللقيام بذلك ، يتطلب الأمر ترانزستورات - الكثير منها. يمكن أن تحتوي وحدة المعالجة المركزية على نواة واحدة أو نوى متعددة. وحدة المعالجة المركزية ذات المركزين تسمى ثنائي النواة ، بينما واحد مع أربعة نوى هو رباعي النواة ، وهكذا. على هذا النحو ، كلما زاد عدد النوى على وحدة المعالجة المركزية ، زاد توفر الترانزستورات ، وستكون وحدة المعالجة المركزية أسرع.
العامل رقم 3: TDP
TDP أو قوة التصميم الحراري لوحدة المعالجة المركزية هي مقدار الطاقة التي تستخدمها تحت الحمل الأقصى نظريًا. كلما زاد الحمل الذي يستخدمه المعالج ، زادت الحرارة التي يولدها. ومن ثم ، يجب على مصنعي أجهزة الكمبيوترتصميم نظام تبريد لتبديد الحرارة تحت أي عبء عمل. تتحكم الترانزستورات الموجودة في وحدة المعالجة المركزية أيضًا في هذا النظام. إذا كانت وحدة المعالجة المركزية تؤدي الكثير من العمل ، فإنها تحتاج إلى نظام تبريد أفضل - وبالتالي المزيد من الترانزستورات - لمنع ارتفاع درجة الحرارة .
العامل رقم 4: سرعة الساعة
سرعة الساعة هي عامل آخر يؤثر على عدد الترانزستور في المعالج. تشير سرعة الساعة إلى عدد العمليات التي تنفذها وحدة المعالجة المركزية في الثانية . يتم قياس سرعة ساعة المعالجات بـ جيجاهرتز ، بينما يتم قياس بعض الطرز القديمة من وحدة المعالجة المركزية بـ ميجاهرتز .
لذلك ، إذا رأيت معالجًا بسرعة ساعة من 2.0 جيجا هرتز ، فهذا يعني أنه يؤدي 2 مليار عملية في الثانية. كلما زادت سرعة ساعة المعالج ، زادت العمليات التي يمكن أن يؤديها. ولكي يتمتع المعالج بسرعة ساعة عالية ، فإنه يحتوي على المزيد من الترانزستورات . ومن ثم ، فإن سرعة الساعة الأعلى تعني المزيد من الترانزستورات ، وسرعة الساعة الأقل تعني عددًا أقل من الترانزستورات.
العامل رقم 5: عملية التصنيع
يمكن أن تؤثر عمليات التصنيع المستخدمة من قبل الشركة المصنعة على عدد الترانزستورات على وحدة المعالجة المركزية. لا تمتلك جميع الشركات المصنعة التكنولوجيا المتقدمة لوضع المزيد من الترانزستورات على وحدة معالجة مركزية واحدة. ستؤدي زيادة عدد الترانزستورات في نواة واحدة إلى إلى زيادة تكلفة إنتاج . وبالتالي ، لا يسعد العديد من الشركات المصنعة بوضع هذا العدد الكبير من الترانزستورات على وحدة المعالجة المركزية لجعلها في متناول المستخدمينشراء. طالما أن وحدة المعالجة المركزية تؤدي ما هو مطلوب ، فلا يبدو أن الشركات المصنعة تهتم كثيرًا بزيادة العدد بشكل كبير.
العامل رقم 6: عوامل أخرى
يمكن أن تؤثر العوامل الأخرى على عدد الترانزستور في وحدة المعالجة المركزية. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي وجود وحدة معالجة الرسومات إلى زيادة كبيرة في عدد الترانزستورات على وحدة المعالجة المركزية. بينما أصبحت بطاقات الرسومات المخصصة هي القاعدة ، فإن الرسومات المدمجة ليست قديمة. إذا كانت وحدة المعالجة المركزية تحتوي على معالج رسومات مدمج ، فسيؤدي ذلك إلى زيادة عدد الشركات المصنعة للترانزستور التي يتعين عليها إدخالها في وحدة المعالجة المركزية.
Key Takeawayتحتوي الترانزستورات على نطاق واسع من التطبيقات ولا تُستخدم فقط في وحدات المعالجة المركزية لأجهزة الكمبيوتر.
أنظر أيضا: كيفية فتح بطاقة التطبيق النقديةالخاتمة
معرفة عدد الترانزستورات على وحدة المعالجة المركزية غامضة وشفافة إلى حد ما. اليوم العديد من وحدات المعالجة المركزية مصنوعة من مليارات الترانزستورات. لذلك ، بدلاً من التركيز على عدد الملايين أو المليارات من الترانزستورات الموجودة على وحدة المعالجة المركزية ، فإن الاهتمام الأكبر بما يمكن للجهاز القيام به يكون أكثر قيمة. وبالتالي ، فإن مواصفات وحدة المعالجة المركزية ، مثل سرعة الساعة وعدد النوى وحجم ذاكرة التخزين المؤقت ، تقيس الأداء الرائع بشكل أفضل.
الأسئلة المتداولة
ما هو حجم الترانزستورات على وحدة المعالجة المركزية؟بالنظر إلى الحجم الدقيق لوحدات المعالجة المركزية الحديثة ، كيف يمكن أن تحتوي الترانزستورات على مليارات الترانزستورات؟ هذا ممكن لأن الترانزستورات الموجودة على وحدات المعالجة المركزية اليوم أصغر مما قد تتخيله.يبلغ متوسط الترانزستور في وحدة المعالجة المركزية حوالي 14 نانومترًا عبر . لوضع هذا في منظور أفضل ، تكون الترانزستورات في وحدة المعالجة المركزية أكبر بحوالي 14 مرة من جزيء DNA .
كيف يتم تصنيع الترانزستورات على وحدة المعالجة المركزية؟يتم تصنيع الترانزستورات في وحدات المعالجة المركزية بطريقة حاسوبية معقدة تُعرف باسم الطباعة الحجرية . نظرًا لمدى دقتها ، يتم طباعتها على رقاقة سيليكون تحت ضوء فوق بنفسجي شديد.