سی پی یو سرور چیست و چه عملکردی دارد؟

امروزه بسیاری از کسب‌وکارها به سمت مجازی شدن در حال حرکت هستند و همین امر دلایل استفاده از سرورها را به‌خوبی نشان می‌دهد. سرورها می‌توانند شما را در جهت رسیدن به اهدافتان بسیار همراهی کنند. این تجهیزات نیز مانند هر دستگاه دیگری از قطعات بسیار مختلفی تشکیل شده‌اند. یکی از مهم‌ترین این قطعات که بعضاً از آن به‌عنوان مغز سرور نیز یاد می‌کنند، سی پی یو سرور است. اما تا چه اندازه با این واژه آشنایی دارید؟

سی پی یو سرور چیست؟

پردازنده سرور یا CPU یکی از اجزا اصلی یک سرور است که تمامی محاسبات موردنیاز برای انجام کارهای مختلف، در آن صورت می‌گیرد. همان‌طور که شاید شما هم شنیده باشید، عملکرد پردازنده یا سرعت آن نقش بسیار مهمی در زمانی که تقاضا برای انجام پردازش‌های مختلف افزایش می‌یابد، دارد. اما یک پردازنده به‌خودی‌خود، دارای محدودیت‌های عملکردی است و نمی‌توان از آن توقع داشت که بیشتر از یک واحد مشخص پردازش را در یک‌زمان مشخص انجام دهد.

در این موقع بود که ایده استفاده از چند سی پی یو سرور در کنار یکدیگر که با هم همکاری داشته باشند، به وجود آمد. با اینکه این ایده در ابتدا به نظر می‌تواند باعث بالارفتن عملکرد و کارایی شود، اما همراه با خودش چندین معایب هم داشت.

معایب استفاده چند سی پی یو در کنار هم و ظهور هسته‌ها

همان‌طور که اشاره شد، در ابتدا مدنظر داشتند تا برای بالابردن عملکرد سی پی یو سرور، از چند سی پی یو در کنار یکدیگر استفاده کنند. اما این کار با خود معایب مختلفی داشت. برای مثال:

• تأمین برق این سی پی یوها کار سختی بود.
• در زمان کار گرمای زیادی تولید می‌شد و برای خنک‌کردن به سیستم‌های سرمایشی مختلفی نیاز پیدا می‌شد.
• قیمت یک پردازنده به‌خودی‌خود بالا بود، حال تصور کنید که چندین پردازنده برای یک سیستم باید خریداری می‌شد.
• و…

در واقع کنار هم قرارگیری این مشکلات بود که در نهایت این نتیجه حاصل شد که به‌جای استفاده از چند سی پی یو در کار یکدیگر، از واحدهای پردازشی کوچک‌تری درون سی پی یو استفاده کنیم. ازاین‌رو هسته‌ها ظهور پیدا کردند. سپس کم‌کم در CPU سرورها از چند هسته استفاده کردند و همین امر بدون اضافه‌کردن سی پی یو، باعث شد تا عملیات پردازشی، با سرعت بیشتری انجام گیرد. هم اکنون سرورهایی وجود دارند که درون خود تا 100 هسته را قرار داده‌اند.

آشنایی با عملکرد سی پی یو

CPUها دستورالعمل‌هایی را که از دستگاه‌های ورودی دریافت می‌کنند، پردازش کرده و خروجی موردنیاز را به کمک دستگاه‌های خروجی، به کاربر ارائه می‌کنند. هر سرور دارای چهار عملکرد مختلف است که به ترتیب عبارت‌اند از:

• واکشی (Fetch)
• رمزگشایی (Decode)
• اجرا (Execute)
• ذخیره (Store)

حال اجازه دهید هرکدام از این مراحل را برای شما تشریح کنیم.

مرحله اول در سی پی یو: واکشی یا Fetch

اولین قدم سی پی یو سرور این است که دستورالعمل‌ها را از حافظه RAM دریافت کند. دستورالعمل‌ها بخش کوچکی از یک عملیات هستند، ازاین‌رو سی پی یو باید بداند که دستورالعمل‌های بعدی چه هستند تا به‌صورت کامل، عملیات خود را انجام دهد. در واقع در ابتدا تنها بخشی از آدرس دستورالعمل توسط حافظه ارسال می‌شود و در مراحل بعدی به‌صورت قدم‌به‌قدم، آدرس دستورالعمل بعدی برای واکشی مشخص می‌شود.

مرحله دوم در سی پی یو: رمزگشایی یا Decode

پس از واکشی اطلاعات، سی پی یو سرور تعیین می‌کند که در ادامه با این داده‌ها چه باید کرد. این مرحله با نام رمزگشایی یا Decode شناخته می‌شود. در واقع در همین مرحله است که دستورالعمل‌ها به سیگنال‌هایی تبدیل می‌شوند که توسط سی پی یو به قسمت‌های مختلف، ارسال می‌شوند.

مرحله سوم در سی پی یو: اجرا یا Execute

بعد از مرحله واکشی و رمزگشایی، نوبت به مرحله اجرا خواهد رسید. بسته به اینکه معماری سی پی یو به چه شیوه‌ای باشد، این مرحله ممکن است دارای یک یا چند اقدامات مختلف باشد. در طول هر عملیات، قسمت‌های مختلف CPU به‌صورت الکتریکی به یکدیگر متصل شده تا بتوانند عملیات موردنظر را به‌درستی انجام دهند.

مرحله چهارم در سی پی یو: ذخیره‌سازی یا Store

از آن جا که سی پی یو سرور پس از اجرای داده‌ها، باید بازخورد بدهد، بنابراین داده‌های خروجی را در حافظه ذخیره‌سازی خواهد کرد.

تفاوت پردازنده‌های 64 بیتی در برابر پردازنده‌های 32 بیتی

شاید شما هم چندین بار نام پردازنده‌های 64 و 32 بیتی را شنیده باشید. این دو نوعی از پردازنده هستند. پردازنده‌های 64 بیتی می‌توانند طیف وسیعی از محاسبات را برای انجام اعداد بسیار زیاد، پشتیبانی کنند. در هنگام استفاده از یک پردازنده 64 بیتی، ظرفیت و سرعت پردازش برنامه نیز بهبود پیدا می‌کند. اما برای استفاده از برنامه‌های 64 بیتی باید نسخه سیستم‌عامل، درایورهای پردازنده و دستگاه هم از عملکرد 64 بیتی پشتیبانی کند.

اکثر سی پی یوهای سرور به‌صورت پیش‌فرض از برنامه‌های 64 بیتی پشتیبانی می‌کنند و برای استفاده از برنامه‌های 32 بیتی هم سازگار هستند. اما یک پردازنده 32 بیتی نمی‌تواند بسیاری از برنامه‌های 64 بیتی را اجرا کند. همچنین سی پی یو سرور 64 بیتی می‌تواند از هراندازه RAM برای عملکرد خود استفاده کند. درحالی‌که اکثر سی پی یوهای 32 بیتی، حداکثر از 4 گیگابایت RAM پشتیبانی خواهند کرد.

نتیجه‌گیری

سی پی یو سرور یکی از مهم‌ترین قسمت‌ها و در واقع مغز سرور شماست. CPU دستورالعمل‌هایی را که چندین برنامه و فرایند برای انجام کارهای خود نیاز دارند، ارائه می‌کند. هرچه پردازنده شما سریع‌تری کار کند، سرور شما سرعت بیشتری خواهد داشت. همین امر به‌سادگی می‌تواند با افزایش کارایی و بهره‌وری شما شود. شما می‌توانید با تهیه یک سرور با سی پی یو قدرتمندتر به‌سادگی راه را بر روی بسیاری از مشکلاتی که در آینده برای شما به وجود می‌آیند، ببندید.