جميع الأجزاء متصلة بها وتعمل معًا بنجاح

جميع الأجزاء متصلة به وتعمل معًا بنجاح. ينقسم الكمبيوتر إلى جزأين رئيسيين، جزء البرنامج والجزء المادي. لا يمكن فصل الجزأين عن بعضهما البعض في الكمبيوتر. سوف نتعرف بالتفصيل على المكون المادي للكمبيوتر الذي تتصل به جميع أجزاء الكمبيوتر، ويعتبر بمثابة دماغ الكمبيوتر.

جميع الأجزاء متصلة به وتعمل معًا بنجاح

قد يتساءل البعض عن الوحدة المسؤولة عن ربط جميع مكونات الحاسب ببعضها البعض، حيث تتصل بها جميع الأجزاء وتعمل معًا بنجاح. ما هذا؟

• وحدة معالجة مركزية.

وتسمى وحدة المعالجة المركزية أو المعالج (بالإنجليزية: Processor)، وتعتبر بمثابة عقل الكمبيوتر، حيث تقوم بتفسير جميع التعليمات الموجهة إلى الكمبيوتر، وتعالج البيانات الواردة في البرنامج. يتم استخدامه في جميع أجهزة الكمبيوتر الحديثة، وتتناسب سرعته بشكل مباشر مع سرعة الكمبيوتر. كلما زادت المواصفات الفنية للمعالج تقدمًا، كان تنفيذ الطلبات ومعالجتها أسرع.

وحدة المعالجة المركزية

وحدة المعالجة المركزية هي وحدة المعالجة المركزية CPU، وهي من أهم المكونات المادية للكمبيوتر، وهي المسؤولة عن معالجة وتنفيذ كل ما يتم تسليمه إلى الكمبيوتر، سواء كان بسيطًا أو معقدًا، وكذلك إصدار جميع الأوامر إلى الكمبيوتر.، ويشار إلى أنه يتم تصنيعها باستخدام ما يسمى بالدوائر المتكاملة والمعالجات الدقيقة منذ السبعينيات من القرن العشرين، وفي بداية عصر وحدة المعالجة المركزية كانت باهظة الثمن، ولكن مع التقدم التكنولوجي أصبح العالم شهدنا أن الآفاق فُتحت لمعالجات أقل تكلفة، وهي تختلف من جهاز لآخر حسب طبيعة عمل الجهاز.

مكونات وحدة المعالجة المركزية

تتكون وحدة المعالجة المركزية من عدة أجزاء، وهي:

وحدة الحساب والمنطق

وحدة الحساب والمنطق، والتي تعني ALU، هي المسؤولة عن معالجة العمليات الحسابية مثل الجمع والطرح والقسمة والضرب والعمليات المنطقية كما في (OR، AND، XOR) وحلها بشكل صحيح، ويجب ملاحظة: تعتمد الوحدة الحسابية والمنطقية فقط على عملية الجمع للحصول على نتائج العمليات الحسابية الأخرى، بغض النظر عن العملية الحسابية الحالية.

وحدة التحكم

تعتبر وحدة التحكم (CU)، والتي تعني اختصارًا، من أهم مكونات وحدة المعالجة المركزية، حيث تعمل بمثابة العقل المدبر، حيث إنها الوحدة المسؤولة عن عملية نقل المعلومات والبيانات داخل الكمبيوتر، وينظم عمل وحدات الإدخال والإخراج، وكذلك استخراج التعليمات من الذاكرة وترجمتها وتنفيذها.

الذاكرة الرئيسية

تقوم الذاكرة الرئيسية في وحدة المعالجة المركزية بتخزين البيانات والمعلومات بشكل مؤقت، وتنقسم إلى أربعة أقسام وهي:

• ذاكرة الوصول العشوائي: ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أو الذاكرة المتطايرة، حيث يتم فقد جميع البيانات المخزنة عليها بمجرد انقطاع التيار الكهربائي.
• ذاكرة القراءة فقط: ROM هي ذاكرة ذات سعر مرتفع وسعة محدودة، تستخدمها برامج التطبيقات، ولا تتأثر بانقطاع التيار الكهربائي، ولكن يمكن استعادة بياناتها عند تشغيل الجهاز مرة أخرى.
• الذاكرة الافتراضية: هي ذاكرة مرتبطة بأنظمة التشغيل الحديثة، وسرعتها عالية.
• ذاكرة شبه دائمة: هي ذاكرة صغيرة الحجم، ولا تتطلب الكثير من الطاقة لحفظ البيانات المتغيرة، وهي مدعومة ببطارية صغيرة موجودة على اللوحة الأم.

الذاكرة الثانوية

هي ذاكرة لا تتأثر فيها المعلومات والبيانات بانقطاع التيار الكهربائي عن الكمبيوتر، حيث يكون مكان التخزين مستقلاً عن وحدات التخزين، وتتميز بسرعتها العالية، ومن أمثلة ذلك بطاقة الذاكرة، و الأقراص الممغنطة.

مكونات أخرى

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن وحدة المعالجة المركزية تتكون من مكونات أخرى مثل: المنظم المسؤول عن التنظيم المتسلسل والمنطقي، وجهاز فك التشفير المسؤول عن تعليمات فك التشفير الواردة في اتجاه وحدة التحكم.