CPU و RAM مقابل GPU: الفرق والمقارنة

تعد ذاكرة المعالجة المركزية (CPU) وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) أجزاء من الكمبيوتر لها أدوار ووظائف مختلفة لجعل نظام الكمبيوتر يعمل بشكل فعال دون أي خلل.

تتكون وحدة المعالجة المركزية من الذاكرة الرئيسية ووحدة التحكم ووحدة المنطق الحسابي ، بينما تُستخدم ذاكرة الوصول العشوائي لتخزين البيانات بشكل دائم في ذاكرة الكمبيوتر ، ويتم استخدام وحدة معالجة الرسومات لعرض الرسومات والبكسل.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. وحدة المعالجة المركزية (وحدة المعالجة المركزية) هي المعالج الأساسي للكمبيوتر ، وتقوم بتنفيذ التعليمات وإدارة تدفق البيانات. في الوقت نفسه ، تركز GPU (وحدة معالجة الرسومات) على تقديم الرسومات والتعامل مع المهام المرئية.
2. تخزن ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي) البيانات مؤقتًا للوصول السريع من خلال وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ، مما يسمح بمعالجة أسرع للمهام وتعدد المهام بسلاسة.
3. تتفوق وحدات معالجة الرسومات في المعالجة المتوازية ، حيث تتعامل مع آلاف العمليات الحسابية في وقت واحد ، مما يجعلها أكثر كفاءة في التعامل مع الرسومات المعقدة والمهام المرئية مقارنة بوحدات المعالجة المركزية.

CPU vs RAM مقابل GPU

الفرق بينهما هو أن وحدة المعالجة المركزية مُحسّنة للتعليمات التسلسلية، في حين تم تحسين ذاكرة الوصول العشوائي لتعزيز أداء النظام بينما تم تحسين GUP للتعليمات المتوازية.

وحدة المعالجة المركزية هي المكون الرئيسي لنظام الكمبيوتر المسؤول عن تنفيذ التعليمات ، في حين أن ذاكرة الوصول العشوائي هي الذاكرة الرئيسية لنظام الكمبيوتر ، وفي الوقت نفسه ، تعد وحدة معالجة الرسومات (GPU) مسؤولة عن إجراء العمليات الحسابية السريعة.

وحدة المعالجة المركزية هي معالج يقوم بجميع أدواره من خلال سحب جميع المعلومات المطلوبة من ذاكرة الوصول العشوائي ، في حين أن ذاكرة الوصول العشوائي عبارة عن ذاكرة تخزين قصيرة المدى بينما تحتوي وحدة معالجة الرسومات على ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة بها لتخزين البيانات على الصور التي تعالجها.

جدول المقارنة

معلمة المقارنة	وحدة المعالجة المركزية‏:	رامات	وحدة معالجة الرسوميات‏:‏
وظائف	يعالج الذاكرة لتنفيذ البرامج	يخزن الذاكرة للبرنامج	تسريع عرض الرسوم
الإصدار الأولي	تم إطلاقه لأول مرة في عام 1958	تم طرحه في السوق الاستهلاكية عام 1970	1970
مقاسات	يقاس في سرعة الساعة والنوى وذاكرة التخزين المؤقت	يتم قياسه من حيث الحجم والنوع وسرعة الوصول	تكنولوجيا المعالجة المتوازية
المختصرات	نظام المعالجة المركزي	ذاكرة الوصول العشوائي	وحدات معالجة الرسومات
الاستخدام الأساسي	يتم استخدامه في الحساب والتنفيذ الذي يمليه برنامج الكمبيوتر	تستخدم في نظام تخزين الملفات المؤقتة	يتم استخدامه لتعدين البيتكوين والعملات المشفرة الأخرى مثل Ethereum

ما هي وحدة المعالجة المركزية؟

وحدة المعالجة المركزية (CPU) هي دائرة كهربائية مسؤولة عن معالجة العمليات المنطقية والرياضية وأيضًا تنفيذ التعليمات.

تُعرف وحدة المعالجة المركزية أيضًا باسم المعالج ، الذي يؤدي وظائف المنطق الحسابي الأساسي والتحكم والإدخال / الإخراج.

ويشار إليه على أنه قلب وعقل جميع الأنظمة الرقمية، مما يعني أنه مسؤول عن جميع الإجراءات الفردية التي يقوم بها الكمبيوتر.

هناك ثلاثة مكونات رئيسية لوحدة المعالجة المركزية ، والتي تشمل وحدة المنطق الحسابي (ALU) التي تقوم بإجراء العمليات الحسابية والمنطقية ، وسجلات المعالج التي توفر المعاملات إلى وحدة المعالجة المركزية وتخزن نتائج وحدة التحكم المنطقية (ALU) ، ووحدة التحكم التي تعزز فك التشفير ، تنفيذ ، جلب التعليمات في نظام الكمبيوتر.

تقوم وحدة المعالجة المركزية بأربعة واجبات عامة: جلب التعليمات من الذاكرة ، وفك تشفير أو فك رموز التعليمات إلى بنية يمكن لوحدة المعالجة المركزية فهمها ، وتنفيذ التعليمات المعطاة وتنفيذها ، وتخزين نتيجة التنفيذ مرة أخرى في الذاكرة لاستخدامها في المستقبل.

ما هي ذاكرة الوصول العشوائي؟

RAM تعني ذاكرة الوصول العشوائي ، وهي نوع مؤقت من الذاكرة موجود في الأجهزة حيث يتم تخزين البيانات والتطبيقات والبرامج وحفظها.

ذاكرة الوصول العشوائي مدمجة في اللوحة الأم ويمكن الوصول إليها عن طريق وحدة المعالجة المركزية عبر المستوى الأسود للوحة الأم. وهي مصنوعة من أنواع عديدة من رقائق أشباه الموصلات التي تتكون من خلايا الذاكرة.

البيانات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي متقلبة ، مما يعني أنه كلما فقد الكمبيوتر الطاقة ، سيتم مسح البيانات الموجودة بداخله.

هناك نوعان من ذاكرة الوصول العشوائي وهما SRAM (ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة) التي تخزن البيانات باستخدام زوج من الترانزستورات، وDRAM (ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية)، التي تخزن البيانات باستخدام زوج من المكثفات والترانزستورات.

يتضمن ما يتم تخزينه داخل ذاكرة الوصول العشوائي التطبيقات وواجهة مستخدم رسومية ونظام تشغيل. يُعرف أيضًا باسم مكون ذاكرة عالي الأداء يستخدم لتخزين البيانات.

ما هو GPU؟

وحدة معالجة الرسومات (GUP) عبارة عن دائرة إلكترونية متخصصة تعرض الرسومات والصور عن طريق إجراء حسابات رياضية سريعة.

يتم استخدامه أيضًا لمعالجة الذاكرة وتعديلها لتسريع إنشاء الصور التي تهدف إلى إخراج نظام العرض. يتم استخدامه في أجهزة الكمبيوتر الشخصية والهواتف المحمولة ومحطات العمل وأجهزة الألعاب.

تعمل وحدة معالجة الرسومات باستخدام تقنية محددة تسمى المعالجة المتوازية والتي تشير إلى تشغيل معالجين أو أكثر في وقت واحد للتعامل مع أجزاء منفصلة من مهمة عامة.

تحتوي وحدة معالجة الرسومات أيضًا على ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة بها لتخزين البيانات على الصور التي تعالجها من خلال الحساب. يعد هذا الحساب ضروريًا لتقديم الرسومات ويحتوي على ترانزستورات أكثر من وحدة المعالجة المركزية.

هناك نوعان من وحدات معالجة الرسومات المدمجة والمنفصلة. تأتي وحدة معالجة الرسومات المدمجة مزروعة بجانب وحدة معالجة الرسومات ، بينما يتم تثبيت وحدة معالجة الرسومات المنفصلة على لوحة دائرة منفصلة.

الاختلافات الرئيسية بين وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي ووحدة معالجة الرسومات

1. وحدة المعالجة المركزية هي وحدة المعالجة الرئيسية في الكمبيوتر ، بينما ذاكرة الوصول العشوائي هي وحدة تخزين مؤقتة ، بينما تستخدم وحدة معالجة الرسومات لمعالجة الصور.
2. يحدد عدد النوى الموجودة أداء وحدة المعالجة المركزية ، بينما يتأثر أداء ذاكرة الوصول العشوائي بسرعة الناقل وسرعة المعالجة ومساحة الذاكرة ، بينما تحدد Intel وحدة معالجة الرسومات.
3. استخدام وحدة المعالجة المركزية عندما تكون غير نشطة هو 0.8 - 10٪ ، بينما ذاكرة الوصول العشوائي 50٪ عندما تكون خاملة ، بينما GPU بين 0-10٪.
4. وحدة المعالجة المركزية تعني وحدة المعالجة المركزية ، وذاكرة الوصول العشوائي تعني ذاكرة الوصول العشوائي ، وترمز وحدة معالجة الرسومات إلى وحدة معالجة الرسومات.
5. تتفاعل وحدة المعالجة المركزية مع مكونات كمبيوتر متعددة ، مثل ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط ، لتنفيذ التعليمات ، بينما لا تتفاعل ذاكرة الوصول العشوائي مع أي مكونات ، لكن وحدة معالجة الرسومات تتفاعل فقط مع الذاكرة ووحدة العرض على الشاشة.

مراجع حسابات

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0743731512000998
2. https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=GlRSEAAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA145&dq=What+is+a+computer+central+processing+unit&ots=bchySWAhuI&sig=fjamEEGHCreuJZbgw__En1w0gRw