المعالج (الدماغ) - CPU - Processor

 

 

 

          وهذه القطعة صغيرة الحجم مربعة الشكل وأحياناً مستطيلة، وهي دماغ الجهاز، فبدونها لا حياة في جهاز الكمبيوتر ولا عمل، ويمكن القول بأن لكل جيل من أجيال الكمبيوتر هناك دماغ خاص به، فللأجهزة من الجيل الثالث أدمغة تختلف عن أدمغة الجيل الرابع، تختلف عن الجيل الثاني وهكذا، وهذه القطعة مسؤولة عن قوة الجهاز وسرعته ومدى إمكانية قيامه بالعمليات المختلفة، والجدول التالي يظهر لنا قائمة بأدمغة الكمبيوتر المشهورة:-

 

الدماغ CPU

الوصف – تقوم شركات مختلفة بتصنيع أدمغة الكمبيوتر مثل شركات Intel, AMD, Cyrex

Pentium 1

وتتراوح سرعة هذا المعالج بين 75 و233 ميجاهرتز.

Pentium 2

وتتراوح سرعة هذا المعالج بين 233 و600 ميجاهرتز.

Pentium 3

وتتراوح سرعة هذا المعالج بين 450 و2000 ميجاهرتز.

Pentium 4

وتتراوح سرعة هذا المعالج بين 1200 و3500 ميجاهرتز.

ولا زال التطوير جاري على قدم وساق

 

          هذه هي الأدمغة الموجود حالياً في الأسواق، علماً بان التطوير عليها وعلى سرعتها جارٍ على قدمٍ وساق، والتسابق لإنتاج كل ما هو جديد على أشده بين الشركات الصانعة، الأمر الذي يعني هبوطاً دائماً في الأسعار، فلكل يوم سعر خاص به.

 

·   ويجدر الذكر بأن دماغ الكمبيوتر يسخن بسرعة عند التشغيل وكلما كانت سرعة الدماغ أكبر كلما كانت السخونة أكبر وأسرع، لذلك أدمغة الكمبيوتر بحاجة لمروحة قوية تقوم بتبريد هذا الدماغ، ونطلق على المروحة FAN ،

  

 

    وهذه المروحة تتلف لسببين رئيسيين، الأول: إذا دخل سلك من أسلاك جهاز الكمبيوتر داخل فراشات المروحة، والسبب الثاني من تراكم الأغبرة على جوانب المروحة الداخلية، وينصح أن يتم فحص المروحة واستبدالها عند الحاجة كل 3 شهور، هذا مع العلم أنه إذا تلفت مروحة جهاز الكمبيوتر فإن دماغ الكمبيوتر (المعالج) يتلف أو يضعف فتبطأ سرعة الجهاز أو يتصرف الجهاز بصورة غير طبيعية.

        كما وعلينا أن ننوه بأن بعض أجهزة الكمبيوتر تدمج المعالج باللوحة الأم بحيث لا يمكن فصلهما عن بعض، ولكن بشكل عام فإن معظم الشركات تقوم بتصنيع اللوحة الأم على حدا والمعالج على حدا.

 

    توفر لنا اللوحة الأم حاضة للمعالج Processor أو ال CPU، لاحظ أنه في لغة السوق نطلق لفظ CPU على المعالج، مع أننا في لغة العلم كنا نطلق المصطلح CPU على (المعالج والذاكرة ووحدة التحكم) معاً.

والمعالج تطور مع تطور اللوحة الأم، حتى أنه في البداية كان يدمج في أجزاءها ويعتبر جزءا منها، فاللوحة الأم من نوع PC و XT و AT286 و AT386 كانت جميعها تشتمل على المعالج كقطعة أساسية منها، ومن الجيل الرابع AT486 ابتدأ الفصل بين المعالج وبين اللوحة الأم وبدأ مع الفصل التخصص، حيث ظهرت شركات خاصة بتصنيع اللوحة الأم وشركات خاصة لتصنيع المعالج، ومن أشهر الشركات التي تخصصت بصنع المعالجات شركات (Intel, IBM, AMD, Cyrix) وغيرها، ولكن بقيت شركة INTEL في المقدمة ليومنا هذا (16/9/2001)، وفيما يلي وصف بسيط للمعالجات التي انفصلت عن اللوحة الأم

·  معالج AT486 ومنه ظهر نوعان SX و DX، الأول بسرعة 33 ميجاهيرتز والثاني بسرعة 66 ميجاهيرتز، وكلاهما مربع الشكل على الوجه الملتصق باللوحة الأم مجموعة من الدبابيس تتكون من 4 أسطر في كل جهة من الجهات الأربعة. ويتم تركيب هذا المعالج على حاضنته في اللوحة الأم والتي تدعى Socket-3.

·  معالج Pentium 1، ويأخذ نفس شكل المعالج السابق بفارق أن الدبابيس تتشكل من 5 أسطر وليس 4 أسطر، ويتم وصل هذا المعالج على حاضنته في اللوحة الأم والتي تدعى Socket-7.

·  معالج Pentium 2، وهذا أخذ شكل خاص، حيث يتم تثبيت المعالج على كرت بمثابة جسر، ويحتوي هذا الكرت على المبرد والمروحة بنفس الوقت، ويتم وصل الكرت بحاضنة تشبه حاضنة الكرتات من نوع ASI ولكنها تأتي بشكل عرضي على اللوحة الأم، لتمييزها عن باقي حاضنات الكرتات.

·  معالج Pentium 3، ويأخذ نفس شكل المعالج Pentium 1، أي أنه مربع الشكل، ولكنه يتكون من 6 أسطر من الدبابيس، ويتم تركيبه على حاضنته في اللوحة الأم والتي تدعى Socket-370.

في بداية تطور الكمبيوتر، وعندما كان مصنع اللوحة الأم هو نفسه مصنع المعالج، كان على كاهل هذا المصنع عبء ضبط وموافقة السرعة بين اللوحة الأم والمعالج، ولكن عندما بدأت صناعة المعالجات تنفصل عن صناعة اللوحة الأم، أصبح كل العبء ملقى على مصنع اللوحة الأم، حيث تقوم الشركة المصنعة للمعالجة بتطوير المعالج بسرعة ما، ثم على شركات تصنيع اللوحة الأم، موافقة لوحاتها بحسب هذا المعالج، ومن هذا المنطلق، قامت معظم الشركات المصنعة للوحة الأم، بصنع لوحاتها بحيث تستطيع العمل بأكثر من سرعة، ويقوم مشتري هذه اللوحة (مجمع الكمبيوتر) بضبط السرعة الموجودة على اللوحة الأم بحيث تتوافق مع سرعة المعالج.

 

ضبط السرعة بين اللوحة الأم والمعالج

 

حتى نستطيع ضبط السرعة، علينا أولا التعرف على معاملي السرعة الأساسيين الذين يحددان سرعة الكمبيوتر وهما:-

· سرعة العمل أو Bus Speed أو CPU Frequency، وهي السرعة الأساسية للمعالج، وقد تكون 33 أو 66 أو 75 أو 100 أو 105 أو 133 أو 166، والأشهر (66، 100، 105، 133).

· معامل السرعة، أو CPU Multiplier وهو رقم يتم مضاعفة سرعة المعالج بحسبة، وقد يكون 1 أو 1,5 أو 2  أو 2,5 وهكذا.

أما سرعة الكمبيوتر فهي حاصل ضرب سرعة العمل في معامل السرعة، فلو افترضنا أن معالج سرعته الأساسية 133 ومعامل السرعة هو 6.5، فإن سرعة هذا المعالج الفعلية تكون 866 ميجاهيرتز.

          في بداية نشأت الأجهزة الشخصية، كانت الأجهزة بسرعة 4.77 ميجاهيرتز، وهذه مع أنها كانت سرعة رهيبة في حينها، إلا أنها كانت سرعة متواضعة بالنسبة لأجهزة اليوم، وعندما نقول 4.77 ميجاهيرتز، فإننا نعني 4.77 مليون دورة في الثانية، وعملية دوران الكهرباء في المعالج تولد حرارة، وكلما زادت سرعة المعالج كلما زادت الحرارة الناتجة، وبوصول سرعة المعالج ل 133ميجاهيرتز، أصبحت الحرارة الناتجة حارقة للمعالج نفسه، فمجرد عمل المعالج لبضع دقائق يتلف هذا المعالج، لذلك قام المصممون باستخدام براد ومروحة لطرد الحرارة الناتجة لخارج جسم المعالج.

          ويتم ضبط سرعة العمل، ومعامل السرعة عن طريق (قفازات – Jumpers) موجودة على اللوحة الأم، تتيح لنا المجال لاختيار سرعة العمل المناسبة ومعامل السرعة المناسب، ولمعرفة هذه القفازات والكيفية التي يجب أن تكون بها، علينا مراجعة كتاب اللوحة الأم الخاص بلوحتنا. والشكل التالي يبين موقع Jumper ضبط السرعة لأحدى الألوان وجدول بالسرعات التي يمكن ضبط هذه اللوحة عليها:

 

 

تركيب المعالج على اللوحة الأم

 

الشكل التالي يبين الخطوات التي يجب إتباعها عن تركيب المعالج على اللوحة الأم:

 

 

والخطوات التالية تشرح الرسم السابق في عملية تركيب البراد والمروحة على جسم المعالج:

 1-      يجب رفع اليد المعدنية التي تقفل الحاضنة على أسنان المعالج، لإتاحة المجال للأسنان بالدخول في الحاضنة، ويجب رفع هذه اليد حتى تصبح في وضع قائم أي 90 درجة.

2-      يجب التأكد قبل وضع المعالج في الحاضنة بأن المعالج يتجه بالاتجاه السليم، حيث أن الثقوب على الحاضنة، والدبابيس على المعالج ليسوا بنفس الشكل في جميع الأطراف، فهناك طرف أو أكثر تكون الدبابيس غير مكتملة فيها، ويجب مطابقة الدبابيس مع الثقوب.

3-              تركيب المروحة:-

A.     يجب أولاً الإغلاق على المعالج بإنزال اليد المعدنية إلى الأسفل وبشكل كامل.

B.     يجب تركيب ذراع إغلاق المروحة على المروحة.

C.     يجب وضع المبرد على المعالج وبالاتجاه الصحيح، بحيث ينغلق هذا المبرد على مساحة كل المعالج.

D.     يجب التأكد بأن ذراع إغلاق المروحة غير منغلق، وأن إذني المروحة تتدليان بنفس موقع المسكات على حاضنة المعالج.

E.     يجب ربط الأذنين على المروحة بالمسكات على الحاضنة.

F.     يجب إغلاق ذراع المروحة بحيث تتثبت هذه المروحة بشكل كلي على جسم المعالج.

4-              يجب وصل سلك الكهرباء الخاص بالمروحة بمصدر الكهرباء من اللوحة الأم.

5-      يجب التأكد بأن أسلاك جهاز الكمبيوتر المختلفة بعيد عن المروحة، وأن المروحة سوف تعمل بشكل حر وبدون إعاقة، وهذا الأمر ضروري جدا حتى لا يحترق المعالج.

6-      يجب من فترة لأخرى تفقد المروحة بأنها تعمل بشكل جيد وأن سرعتها مناسبة، حيث أنه مع الوقت تتراكم الأغبرة على جدران المروحة فتعرقل عمل المروحة، وفي حالة أن التبريد لا يكون كافي للمعالج، فإن المعالج قد يسخن لدرجة تقلل من كفاءته شيئاً فشيئاً، فتبدأ البرامج وخاصة النوافذ بإحداث مشاكل أثناء العمل، وتبدأ جمل الخطأ بالظهور أمام المستخدم وبالأخص جملة (صادف البرنامج (كذا) مشكلة أثناء العمل وسوف يتم إغلاقه). وبنفس المنطق عند فتح جهاز كمبيوتر لأداء أي مهمة مثل إضافة كرت جديد أو تغيير خزان يجب التأكد قبل إغلاق هذا الجهاز بأننا لم نقم بتحريك الأسلاك ووضعها في طريق المروحة.