ووحدة الفاصلة العشرية هي وحدة موجودة داخل المعالج ومتخصصة في
العمليات الحسابية الخاصة بالفاصلة العشرية. وتلعب هذه الوحدة دورآً
رئيسيا في سرعة تشغيل البرامج التي تعتمد بشكل كبير على الأعداد
العشرية وهي في الغالب الألعاب الثلاثية الأبعاد وبرامج الرسم الهندسي و
الأوتوكاد و الارشيكاد .
يساعد قوة وحدة الفاصلة العشرية الكبيرة في تسريع الألعاب الثلاثية الأبعاد
+ مع أن دور المعالج قد قل خلال السنوات السابقة بفضل دخول البطاقات
الرسومية المسرعة بقوتها الكبيرة مما قلل من الاعتماد على المعالج
المركزي في هذا المجال .
توجد وحدة الفاصلة العشرية في المعالجات 87؛ فما أحدث (ما عدا
المعالج 85؟ ( 536داخل المعالج ؛ وقد كانت توضع في المعالجات 85
وما قبله خارج المعالج وتسمى 00-010088801 0180017 أي " معالج مساعد
إن وضع وحدة الفاصلة العشرية خارج المعالج (على اللوحة الأم )
يجعلها أبطأ ؛ جميع المعالجات اليوم يوجد فيها وحدة فاصلة عشرية ليس
هذا فقط بل وحدة فاصلة عشرية متطورة .
-3-2وحدة الأعداد الصحيحة
و تختص هذه الوحدة بالقيام بحسابات الأعداد الصحيحة ؛ وتستعمل الأرقام
الصحيحة في الت ائية الأبعاد كوورد وإكسل وبرامج الرسم
الثنائية الأبعاد كما تستعمل في معالجة النصوص . يعتبر قوة وحدة الأعداد
الصحيحة مهمة جدآ لأن أغلب المستخدمين يستعملون التطبيقات التقليدية
أغلب الوقت .
-3 -3المسجلات :
المسجلات هي عبارة عن نوع من الذاكرة السريعة جدآً جدآً (بالمناسبة هي
أسرع أنواع الذاكرات في الحاسب الشخصي ) تستعمل لكي يخزن فيها
المعالج الأرقام التي يريد أن يجري عليها حساباته ؛ فالمعالج لا يمكنه عمل
أي عملية حسابية إلا بعد أن يجلب الأرقام المراد إجراء العمليات عليها إلى
المسجلات . توجد المسجلات فيزيائيا داخل وحدة الحساب والمنطق
المذكورة سابقاً .

إجراء الحسابات عليها ؛ ويقاس حجم المسجلات بالبت بدلا من البايت
بسبب صغر حجمها ؛ خطأً شائع بين الناس أن يقيسوا قدرة المعالج بأنه 77
بت استنادا إلى عرض ناقل النظام بل الصحيح أن يقيسوا المعالج بحجم
معالجات ال 37 بت وليس 14 بت ؛ وبالمناسبة فإن معالجات 74 ستظهر
خلال سنوات ولكنها لم تكن أبدآ متوفرة سابقا فلا تأخذ بمن يقول لك إن
معالج بنتيوم الثاني هو معالج 64 بت بل إنه معالج 37 بت مثله مثل بنتيوم
-4الذاكرة المخبئية
الذاكرة المخبئية هي ذاكرة صغيرة تشبه الذاكرة العشوائية إلا أنها أسرع
منها وأصغر وتوضع على ناقل النظام بين المعالج والذاكرة العشوائية.
في أثناء عمل المعالج يقوم هذا الأخير بقراءة وكتابة البيانات والتعليمات
من وإلى الذاكرة العشوائية بصفة متكرره ؛ المشكلة أن الذاكرة العشوائية
تعتبر بطيئة بالنسبة للمعالج و التعامل معها مباشرة يبطئ الأداء .فلتحسين
الأداء لجأ مصممو الحاسب إلى وضع هذه الذاكرة الصغيرة ولكن السرعة
بين المعالج والذاكرة العشوائية مستغلين أن المعالج يطلب نفس المعلومات
أكثر من مرة في أوقات متقاربة فتقوم الذاكرة المخبئية بتخزين المعلومات
الأكثر طلبا من المعالج مما يجعلها في متناول المعالج بسرعة حين
ذاكرة 1.1 فإن لم يجدها ( فشل المعالج في إيجاد المعلومات التي يريدها من
من الذاكرة المخبئية يسمى ( "111 608016" بحث عنها في 12 فإن لم
جدآً ولها تأثير كبير على أداء المعالج ونستعرض هنا كلا العاملين .
سرعة الذاكرة المخبئية -:
على تردد أسرع كلما كان أفضل ؛ وترددها يعتمد على موقعها :
عندما تكون الذاكرة المخبئية على ناقل النظام يكون ترددها هو نفس سرعة

الذاكرة المخبئية الموضوعة داخل المعالج (معالجات الجيل السادس) تعمل
عادة بنصف سرعة المعالج (المعالجات بتردد 333 ميجاهرتز أو أقل) أو
نفس سرعة المعالج (معالجات سيليرون و زيون وبنتيوم برو (
معالجات الجيل الخامس جميعها لها ذاكرة مخبئيه من المستوى الثاني على
اللوحة الأم وترددها لا يزيد عن 17 ميجاهيرتز عموما
وبتطبيق ما سبق نستطيع أن نعرف سرعة الذاكرة المخبئية لكل معالج
وهذه أمثلة :
معالج بنتيوم بسرعة ‎7٠٠١‏ ميجاهيرتز : سرعة ناقل النظام هي 77
ميجاهيرتز فتكون سرعة الذاكرة المخبئية الموجودة على اللوحة الأم هي
معالج بنتيوم الثاني 777 ميجاهيرتز سرعة ناقل النظام فيه 77 ميجاهيرتز
إلا أن الذاكرة المخبئية فيه موجودة داخل المعالج فتكون سرعة الذاكرة
المخبئية تساوي 7733 تقسيم ‎١57,5 - ١‏ ميجاهيرتز .
معالج بنتيوم الثالث زيون ‎٠050‏ ميجاهيرتز له ذاكرة مخبئيه بسرعة 500
إن وضع الذاكرة المخبئية داخل المعالج له فائدتين : الأولى هي السرعة أما
الثانية فتبرز في حالة تركيب أكثر من معالج واحد على اللوحة الأم لأن كل
معالج له الذاكرة العشوائية الخاصة به ولا تتزاحم المعالجات على الذاكرة
كيف يعمل المعالج
حتى يؤدي المعالج وظيفته لابد من أن :
يقرأ التعليمات من الذاكرة العشوائية
يقرر ما هي البيانات اللازمة لتنفيذ التعليمات
يجلب البيانات اللازمة لتنفيذ تلك التعليمات
ينفذ التعليمات
يكتب النتيجة في الذاكرة العشوائية : طبعاً الذاكرة العشوائية بطيئة لذا
تستعمل " ذاكرة الكتابة المخبئية " لحفظ البيانات لحين تمكن الذاكرة

التعليمات ومعالجات 18150و ©0156
يقوم المعالج باستقبال البيانات ) الصور أو الرسوم أو..... الخ) والتعليمات
؛ أي أنه مثل الجندي الذي ينفذ الأوامر الصادرة له من القيادة ( البرنامج )
؛ فمهمة المعالج أن ينفذ مجموعة التعليمات التي تصدر من البرنامج حتى
يؤدي الحاسب العمل المراد منه ؛ والتعليمات ( جمع تعليمة ( يمكن أن
تكون بسيطة ( مثلا القيام بعملية جمع ) أو معقدة ( كالقيام بسلسلة من
العمليات المترابطة ) . فالبرنامج هو عبارة عن مجموعة كبيرة من
التعليمات المترابطة التي تؤدي في مجملها عمل مفيد وهو القائد والمحرك
للمعالج .
دعني أقرب الأمر أكثر لك : إذا أردت جمع الأعداد 4 + 9 + © فإن
البرنامج يصدر الأوامر التالية للمعالج
اجمع : 5+7
اجمع : المجموع السابق + 7
هذا مثال عن أمرين ) تعليمتين ) بسيطتين » هناك أوامر ( تعليمات ) أعقد
بكثير للقيام بعمليات أكثر تعقيدآ ؛ ولكل معالج من المعالجات مجموعة من
التعليمات التي يستطيع فهمها ؛ فمثلا قد يستطيع معالج ما فهم تعليمة معينة
بينما معالج آخر لا يفهمها ؛ وهذا هو السر في اختلاف أنظمة الحاسب عن
يخرج المعالج من المصنع " متعلمآ " هذه التعليمات أي أنه يستطيع
تنفيذها ؛ ويستطيع تنفيذ أي برنامج يحوي أي تركيب من هذه التعليمات
الحاسب يستطيع القيام بأي عمل مادمت قد ركبت له برنامج لأداء ذلك
العمل . وقد انقسم مصنعو المعالجات في فلسفة بناء المعالج إلى فريقين :
الفريق الأول زودوا معالجاتهم بالكثير من التعليمات المعقدة وتسمى هذه
زود معالجاته بعدد قليل من التعليمات البسيطة وتسمى هذه المعالجات

حاسبات ماكنتوش
حاسبات 1511
عدد التعليمات التي يدعمها المعالج
أقل
أكثر
عدد التعليمات اللازمة لتنفيذ برنامج ما
أكثر
أقل
الزمن اللازم لتنفيذ تعليمة
أقل
أكثر
إن الحكم على من منهما أسرع ليس شيئا سهلاً وإن ذلك يعتمد على تصميم
المعالج نفسه ككل وعلى برامج التجميع المستخدمة في إنتاج البرامج وعلى
عوامل أخرى » واليوم أصبح مصنعي المعالجات يتجهون إلى استعمال كلا
الفلسفتين معا وأصبح الفارق بينهما يندثر شيئا فشيئا .
ما زالت المعالجات الحديثة تفهم نفس التعليمات التي تفهمها المعالجات
القديمة فهي لا تستبدل ولكن المعالجات الحديثة قد زادت عليها العديد من
التعليمات . ففي كل مرة ينتج المصنعون ( مثل شركة إنتل ) جيل جديداً من
المعالجات يتم إضافة كمية من التعليمات لتحسين الأداء ؛ أي أن أحدث
معالج من إنتل يستطيع فهم نفس التعليمات التي كان أقدم معالج من إنتل
يفهمها ؛ ويرمز للتعليمات التي تدعمها المعالجات المتوافقة مع 181,1 باسم
"86»*"وبذلك تسمى معالجات ,131 باسم "عائلة "86» وتشمل كل

.وأخرجت شركة 1/10 تعليمات لتسريع حسابات الفاصلة العائمة سميت
* 110177-]تشبه 1/1/6 ولكنها خاصة بأرقام الفاصلة العائمة .
وفي عام ‎١994‏ قدمت إنتل تعليمات 2 1/1110 وهي عبارة عن ‎7١‏ تعليمة
جديدة خاصة بعمليات الفاصلة العائمة وسميت 16111 أو 5515 و زود بها
المعالج بنتيوم الثالث 500 ميجاهيرتز .
وحدة خاصة في المعالج تقوم بتحويل تعليمات 0180 إلى 18180 ومن ثم
يقوم المعالج بتنفيذها ؛ لذا فالمعالج الذي يعمل بهذه الطريقة هو في الحقيقة
معالج ©8150 لا أنه يعمل في الظاهر وكأنه معالج . 0150 ولكن هذه
الطريقة تجعل تركيبة المعالج معقدة.
تبادل البيانات مع أجزاء الحاسب الأخرى :
مجموع 7757 684321321 + فستأخذ وقتا أطول في حسابها ؛ أي
الحالة الثانية أصعب في الحساب ؛ إذاآ فأصعب جزء بالنسبة لك هو جمع
الأرقام ولكن بالنسبة للحاسب الأمر يختلف فحجم الأرقام لا يعني له شيئا
فالحاسب يستطيع جمع أي رقمين في لمح البصر ولكن الأهم والأصعب هو
إيجاد الأرقام المراد جمعهما وإحضارهما من الذاكرة العشوائية بأسرع
وقت ممكن (أي عملية جلب البيانات والتعليمات ) وهنا نصل لبداية هذا
الموضوع .
الميجاهيرتز هو وصف لعدد نبضات الكهرباء التي تسري في سلك معين
في الثانية الواحدة ؛ فإذا كان تردد ناقل معين ‎٠٠١‏ ميجاهيرتز فهذا معناه
أنه يرسل ‎٠٠١‏ مليون نبضة كهربائية في الثانية الواحدة مما يمكنه من
إرسال معلومات أكثر من ناقل آخر يعمل بتردد 176 ميجاهيرتز مثلآ (إذا
افترضنا أن عرض الناقل متساوي في الحالتين . (

إن المعالج يقوم بتبادل البيانات مع الأجزاء الأخرى عبر الناقل وفيما يعمل
المعالج بسرعة قد تصل إلى 700 ميجاهيرتز أو أكثر لا تعمل باقي أجزاء
غالي الثمن .
وحتى يتم تبادل البيانات بين المعالج وناقل النظام الأقل سرعة بدون أي
أخطاء لابد من التنسيق بينهما - لأن ناقل النظام يعمل في أغلب الأحيان
بسرعة 17 أو ‎٠٠١‏ ميجاهيرتز فيما تبلغ سرعة المعالجات عدة أضعاف
ذلك ( مثلآ ‎٠5٠‏ ميجاهيرتز ) - من خلال تعيين نسبة لعدد دورات
بعامل المضاعفة وهو النسبة بين تردد المعالج وتردد ناقل النظام ويكون
عادة عدد صحيح أو عدد يقبل القسمة على ‎١,5‏ ومن الأمثلة على معامل
المضاعفة : 7 - 1,5 ‎ -‏ - ,© - 45 5.5 - 5 - 4.5 - ولا يكون مثلا
فمثلآً في حالة المعالج بتردد ‎50٠‏ ميجاهيرتز فإن تردد الناقل هو ‎٠٠١‏
‏ميجاهيرتز ومعامل المضاعفة في هذه الحالة هو © ( 500 < 5 * 100 )
وفي عالم الحاسب تكون سرعة تبادل المعلومات عبر هذا الناقل مهمة جد
لأن الناقل يعتبر بطيئا بالنسبة للمعالج ؛ ففيما يبلغ تردد الناقل ‎٠٠١‏
الناقل توصيل البيانات بسرعة كافية فإن ذلك يعني عدم الاستفادة بصورة
تامة من قدرات المعالج حيث أن المعالج يكون أسرع من الناقل في تلقي
البيانات ويكون المعالج في أحيان كثيرة واقفا دون حراك ( أي أنه ينتظر
الانتظار أقل في المعالج كلما أمكن استغلال قدرات المعالج بصورة أفضل
؛ ولكن تذكر أن الذاكرة المخبئية تمنع حدوث حالة الانتظار إلى حد كبير .
تعدد المعالجات
يمكن لأكثر من معالج واحد العمل على نفس الحاسب ؛ ولكن ليس كل
المعالجات تستطيع ذلك ؛ كما إن الزيادة في الأداء لا تكون الضعف دائما 6
إن سرعة حاسب ذو معالجين يعتمد على عدة عوامل :

يجب أن توفر اللوحة الأم هذه الإمكانية : يجب أن يكون فيها فتحتين أو
أكثر للمعالج ؛ إن الأغلبية القصوى من اللوحات الأم لا تدعم هذه الميزة ‏
يجب أن يدعم نظام التشغيل والبرنامج هذه الميزة
إذا شغلت نظام ثنائي المعالجات على نظام تشغيل لا يدعم تعدد المعالجات
فإنه سيعمل ولكن الأداء سيكون ضعيفاً في هذه الحالة (ربما يماثل الحاسب
بمعالج واحد ) » ومن أشهر أنظمة التشغيل التي تدعم تعدد المعالجات هو
ويندوز 107 وكذلك ويندوز ‎7٠٠١‏ . إن نظام مثل ويندوز 98 لا يدعم تعدد
المعالجات ولكن لا تقلق فلو شغلت أكثر من برنامج في نفس الوقت فإن
النظام سيستفيد بالتأكيد من تعدد المعالجات في هذه الحالة .
وحتى يستطيع المعالجين ( أو المعالجات في حالة وجود أكثر من معالجين
) التفاهم والتنسيق فيما بينهم فإنه لابد من استخدام بروتوكول موحد »
إن معالجات الجيل السادس من إنتل لهي أفضل الحلول لتعدد المعالجات »
هذا لأن كل معالج منهم يحتضن ذاكرته المخبئية داخله مما يمنع تزاحم
المعالجات على الذاكرة المخبئية فيه مثلما يحدث في حالة معالجات الجيل
أخطاء المعالجات
تقوم المعالجات بدور "الدماغ" للحاسب فتقوم بالعمليات الحسابية له 6
والمعالج مع أنه آله إلا أن بعض الأخطاء يمكن أن تحدث أثناء أداء عمله ‏
تظهر في أغلب الأحيان أخطاء بسيطة في تصميم المعالجات ويتم
تصحيحها ؛ هذه الأخطاء تكون نادرة الحدوث ومع ذلك تصحح هذه
الأخطاء وهذا هو السبب في وجود عدة إصدارات من نفس المعالج ؛ فمثلدً
المعالج بنتيوم ‎7٠١‏ 1/11/136 قد يوجد منه عدة إصدارات وكل إصدارة
تعالج بعض الأخطاء التي ظهرت للمهندسين بعد إصدار الإصدارة الأولي

ولهذا يوجد ما يسمى رقم الخطوة في أي معالج ؛ وكلما كان رقم الخطوة
أعلى كلما كان أفضل من ناحية احتواؤه على أخطاء أقل .
أما خطأ المعالج بنتيوم الشهير فقد كان له شأن آخر ؛ كان مقدراً أن هذا
الخطأ يحدث حوالي كل ؛ 7 ساعة مرة ويحصل في حسابات الفاصلة
أنماط عمل المعالجات
أنماط العمل هي وصف للبيئة التي يعمل فيها المعالج من حيث قدرته على
الوصول للذاكرة العشوائية وعلى قدرته على تشغيل أكثر من برنامج في
نفس الوقت ؛ إن نمط العمل لمعالج ما في وقت من الأوقات يتحدد بنظام
التشغيل الذي يستخدمه وكذلك على نوع المعالج الذي تستخدمه؛في بعض
هي أول معالجات تسمح بالانتقال بين النمط المحمي والنمط الحقيقي بحرية
بدون إعادة تشغيل الحاسب ؛ بينما يستطيع المعالج 787 الانتقال دورة
واحدة فقط ؛ أما معالج الجيل الأول فلا يمكنه ذلك على الإطلاق فهو يعمل
في النمط الحقيقي فقط .
بالنسبة للنمط الحقيقي التخيلي فما هو إلا ميزة أضيفت على أنظمة التشغيل
هذه النافذة فستعرف ما أتحدث عنه .
ترقية المعالجات
إن المعالجات قابلة للترقية ؛ إذا كان عندك معالج بنتيوم ‎١167‏ يمكنك
استبداله ببنتيوم 200 مثلا ولكن يشترط أن تدعم اللوحة الأم هذا المعالج
كما إن المعالج القديم سوف ينتهي بأن يهمل ولا تستفيد منه .
الطريقة الثانية لترقية معالجك هو إضافة ما يسمى ال ‎0:1٠7©‏ :0178 وهو
معالج يمكن معالجك الأصلي من زيادة سرعته ولكن انتبه لابد عند شرائك
هذا المعالج أن تتأكد من إمكانية تركيبه في لوحتك الأم . مع الأسف
أصبحت هذه المعالجات معدومة في السنوات الأخيرة .