آیا به تازگی متوجه شده‌اید که عملکرد CPU سیستم شما تغییر می‌کند؟ آیا به‌دنبال خرید یک CPU جدید هستید؟ بهتر است کمی صبر کنید و ابتدا این موضوع را درک کنید که چه عواملی روی عملکرد پردازنده سرور یا کامپیوتر شما تاثیر می‌گذارد و سپس به دبنال راهی برای رفع آن باشید. در این مقاله می‌خواهیم عواملی که تاثیر مستقیم و غیر مستقیم روی پردازنده دارند را بررسی کنیم پس با ما همراه باشید.
CPU قطعه‌ای حیاتی در عملکرد سیستم!
پردازنده مغز یک کامپیوتر است که شامل تمام مدارهای موردنیاز برای پردازش ورودی، ذخیره داده‌ها و نتایج خروجی است. CPU دائماً دستورالعمل‌های برنامه‌های رایانه‌ای را دنبال می‌کند که به آن می‌گوید کدام داده‌ها را پردازش کند و چگونه آنها را پردازش کند. بدون وجود CPU نمی‌توانیم هیچ برنامه‌ای را روی کامپیوتر یا سرور اجرا کنیم. CPU به لطف یک واحد کنترل که می‌داند چگونه دستورالعمل‌های برنامه را تفسیر می‌کند و یک واحد منطق حسابی (ALU) که می‌داند چگونه اعداد را جمع کند، می‌تواند دستورالعمل‌ها را به راحتی پردازش کند.
چه عواملی در عملکرد CPU تاثیر دارد؟
تعداد هسته‌ها
واحدهای پردازشی در CPU به‌عنوان هسته شناخته می‌شوند و هر کدام برای Fetch، خواندن و اجرای دستورالعمل‌ها طراحی شده است. از این عبارت می‌توانیم نتیجه بگیریم که هر چه CPU سرور یا کامپیوتر تعداد هسته‌های بیشتری داشته باشد؛ می‌تواند دستورالعمل‌های بیشتری را در آن واحد پردازش کند. اکثر پردازنده‌های مدرن حداقل دارای 8 هسته هستند و مدل‌های جدیدتر تا 30 هسته را نیز پشتیبانی می‌کند. توجه داشته باشید که مادربردها می‌توانند حاوی چندین پردازنده باشند که توسط UPI یا Intel® Ultra Path Interconnect به یکدیگر متصل شده‌اند.
از مزایای اصلی پردازنده با تعداد هسته بالا می‌توان به این مورد اشاره کرد که آنها می‌توانند چندین کار را به طور همزمان انجام دهند و به راحتی از یک برنامه به برنامه دیگر سوئیچ می‌کنند. هنگامی که چندین هسته همزمان کار می‌کنند، به سرعت پردازش بالاتری می‌رسند. این پایه و اساس محاسبات با کارایی بالا (HPC) را تشکیل می‌دهد. تعدد هسته‌ها در سی پی یو معایبی را نیز با خود به همراه دارد؛ از آنجایی که پردازنده‌های با تعداد هسته‌های بالا قدرت محاسباتی بالاتری دارند، این می‌تواند منجر به افزایش مصرف انرژی و متعاقباً گرمای بیش از حد شود. پس در انتخاب قطعات خنک کننده دقت کافی را داشته باشید.
Clock Speed (سرعت ساعت)
CPU Speed یا همان سرعت کلاک پردازنده بیانگر این موضوع است که CPU با چه سرعتی می‌تواند کار کند و اطلاعات لازم برای پردازش را از Ram دریافت کند. سرعت پردازنده برحسب گیگاهرتز سنجیده می‌شود و تعداد چرخه‌های دستورالعملی را که پردازنده می‌تواند در یک ثانیه اجرا کند را نشان می‌دهد. هر چه سرعت سی پی یو سیستم شما بیشتر باشد، چندین برنامه می‌توانند به‌خوبی و همزمان با هم اجرا شوند.
در حالی که سرعت CPU مهم است، باید در نظر بگیرید که چگونه می‌تواند با هسته‌های شما کار کند و چگونه ممکن است بر تجربه محاسباتی شما تأثیر بگذارد. این دو جنبه از CPU شما باید با هم ارزیابی شوند تا مشخص شود که آیا رایانه شما با سرعت مطلوب کار می‌کند یا خیر. نکته دیگر که ذکر آن خالی از لطف نیست این است که شما می‌توانید سرعت کلاک CPU را از طریق فرآیندی به نام اورکلاک بهبود دهید اما این کار تاثیرات منفی را در پی دارد که خارج از بحث این مقاله است.
Clock Cycle
چرخه ساعت یا تیک ساعت، دوره بین دو تکانه الکتریکی در داخل یک پردازنده است. هر پالس نشان دهنده یک سیگنال به CPU برای انجام یک کار خاص است. پردازنده‌های قدیمی‌تر برای انجام یک کار در هر سیکل ساعت طراحی شده‌اند، برخلاف CPUهای مدرن، که قادر به پردازش چندین کار در طول یک چرخه ساعت هستند. اکثر فرآیندهای CPU به چرخه‌های ساعت متعدد نیاز دارند، زیرا فقط دستورات ساده را می‌توان در هر چرخه ساعت انجام داد. عملیات بارگذاری، ذخیره، پرش و واکشی برخی از فعالیت‌های رایج چرخه ساعت هستند. بنابراین نتیجه می‌گیریم یک پردازنده با چرخه ساعت بالا، سریع‌تر عمل می‌کند، زیرا می‌تواند دستورالعمل‌های بیشتری را در همان چرخه اجرا کند.
اندازه Cache
وقتی صحبت از پردازنده به میان می‌آید فقط نباید به تعدادی ترانزیستور و فرکانس فکر کنید بلکه یک حافظه داخلی با سرعت بالا در پردازنده وجود دارد که به عنوان حافظه کش شناخته می‌شود. پردازنده از حافظه نهان برای ذخیره دستورالعمل‌ها و داده‌هایی که ممکن است دوباره به طور موقت به آن نیاز داشته باشد، استفاده می‌کند.
بد نیست اندکی در مورد تاریخچه به وجود آمدن کش پردازنده اطلاعاتی داشته باشید. حافظه نهان CPU یک نوع حافظه بسیار سریع است. در روزهای اولیه محاسبات، سرعت پردازنده و سرعت حافظه پایین بود. با این حال، در طول دهه 1980، سرعت پردازنده شروع به افزایش سریع کرد. در آن زمان (RAM) نمی‌توانست با افزایش سرعت CPU مقابله کند یا مطابقت داشته باشد، بنابراین نوع جدیدی از حافظه فوق سریع متولد شد به نام حافظه نهان CPU.
حافظه کامپیوتر بر اساس سرعت عملیاتی آن سلسله مراتبی دارد. حافظه نهان CPU در بالای این سلسله مراتب قرار دارد و سریعترین است. همچنین نزدیکترین مکان به جایی است که پردازش مرکزی انجام می‌شود، زیرا بخشی از خود CPU است. حافظه کش بین 10 تا 100 برابر سریع‌تر از RAM عمل می‌کند و برای پاسخ به درخواست CPU تنها به چند نانوثانیه نیاز دارد.
پهنای باند
طبق تعریف ویکی پدیا Bandwidth یا پهنای باند حافظه سرعتی است که در آن داده‌ها می‌توانند از یک حافظه نیمه هادی توسط پردازنده خوانده یا در آن ذخیره شوند. در واقع پهنای باند نشان دهنده نرخی است که پردازنده می‌تواند داده‌ها را در حافظه کامپیوتر فچ یا ذخیره کند. جالب است بدانید که در بیشتر مواقع پهنای باند حافظه بر اساس بایت در ثانیه اندازی گیری می‌شود. پس نتیجه می‌گیریم با افزایش پهنای باند پردازنده، این امکان وجود دارد که داده‌ها سریع‌تر خوانده و نوشته شوند.
تعداد برنامه‌های در حال اجرا
شاید این حقیقت کمی تلخ باشد که مهم نیست CPU سرور شما ارزان باشد یا گران؛ در هر صورت اگر وظایف بسیار زیادی را به آن محول کنید تا حدی شاهد کاهش عملکرد آن خواهید بود. البته به این نکته نیز توجه داشته باشید که اگر شما پردازنده‌ای با 16 هسته خریداری کنید با استفاده فناوری Hyper Threading برابر با 36 رشته یا همان ترد را در دسترس خواهید داشت تا پردازش‌های مربوطه را انجام دهند. در ضمن پردازنده های سرور تفاوت‌های محسوسی با پردازنده‌های معمولی دارند و به این راحتی‌ها افت عملکرد نخواهند داشت!
حال که برخی از عوامل تاثیرگذار روی عملکرد CPU را بررسی کردیم، نوبت به پاسخ یکی از متداول‌ترین سوال ها می‌رسد:
پردازنده با سرعت بالاتر را خریداری کنیم یا با تعداد هسته‌های بیشتر؟
این مورد که پردازنده شما سرعت بالاتری داشته باشد یا تعداد هسته‌های بیشتر کاملا بستگی به نیاز شما دارد. سرعت بیشتر CPU معمولا به شما کمک می‌کند تا برنامه‌ها را سریع‌تر بارگیری کنید، در حالی که هسته‌های بیشتر به شما امکان می‌دهد برنامه‌های بیشتری را همزمان اجرا کنید و با سهولت بیشتری از یک برنامه به برنامه دیگر سوئیچ کنید. به خاطر داشته باشید که پردازنده‌های جدیدتر احتمالاً کارآمدتر از پردازنده‌های قدیمی‌تر هستند. همچنین، آزاد کردن مقداری فضای روی هارد دیسک می‌تواند دسترسی CPU را به اطلاعات آسان‌تر کند، که برای همه محاسبات شما بهتر است. اگر به دنبال خرید بهترین پردازنده برای سرور اچ پی خود هستید و یا می‌خواهید اقدام به خرید سرور HP کنید اما نمی‌دانید مناسب‌ترین پردازنده برای شما کدام است؛ ادامه مطلب را مطالعه کنید.
نکات فنی برای انتخاب CPU سرور مناسب
هنگام انتخاب یک CPU برای سرور خود باید ملاحضات فنی را در نظر بگیرید. بدون عملکرد و دوام مناسب از CPU شما، سایر ملاحظات و فاکتورها اهمیت زیادی نخواهند داشت.
- تعداد هسته‌ها: یک هسته تنها می‌تواند یک مجموعه از دستورالعمل‌ها را در یک زمان اجرا کند. بنابراین، هرچه یک CPU هسته‌های بیشتری داشته باشد، دستورات بیشتری را می‌تواند به طور همزمان انجام دهد.
- تعداد Threads: هر هسته می‌تواند با رشته‌های اضافی، از مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها به مجموعه‌ای دیگر سوئیچ کند در حالی که منتظر بارگذاری و بازگشت اولین مجموعه است. رشته‌های بیشتر به معنای افزایش کارایی، توان عملیاتی و سرعت محاسباتی است.
- سرعت ساعت: تعداد سیکل‌هایی که یک CPU در یک ثانیه انجام می‌شود، سرعت ساعت نام دارد و برحسب گیگاهرتز اندازه گیری می‌شود. به طور کلی هرچه سرعت کلاک بالاتر باشد، سرعت پردازنده بیشتر می‌شود.
- پشتیبانی از حافظه ECC: پردازنده‌های اینتل زئون توانایی پشتیبانی از حافظه ECC را دارند و می‌توانند خطاهای داده‌ها را شناسایی و تصحیح کنند. این امر سبب بهبود قابلیت اطمینان پردازنده می‌شود.
بهترین CPU برای سرور
وقتی نوبت خرید بهترین پردازنده برای سرور متناسب با نیازهای شما می‌رسد، چند نکته وجود دارد که باید در نظر بگیرید. ابتدا به این فکر کنید که سرور شما چه نوع وظایفی را انجام خواهد داد. اگر سرور شما در درجه اول برای کارهایی استفاده می‌شود که به قدرت پردازش زیادی نیاز دارند، مانند ویرایش ویدیو یا رندر سه بعدی، باید یک CPU با سرعت کلاک بالا و تا آنجا که ممکن است هسته داشته باشید. از طرف دیگر، اگر سرور شما بیشتر برای کارهایی استفاده می‌شود که به قدرت پردازش زیادی نیاز ندارند، مانند میزبانی وب یا ایمیل، می‌توانید با یک CPU کم‌توان کنار بیایید.
نکته مهم دیگر میزان بودجه‌ای است که برای پردازنده می‌خواهید در نظر بگیرید. قیمت پردازنده‌ها از چند صد دلار تا چند هزار دلار متغیر است، بنابراین تعیین بودجه قبل از شروع خرید بسیار مهم است. به خاطر داشته باشید که CPU تنها بخشی از سرور شما است و مهم است که اجزای دیگری را انتخاب کنید که به خوبی با CPU شما کار کنند. به عنوان مثال، اگر قصد دارید از برنامه‌های فشرده CPU زیادی استفاده کنید، باید مطمئن شوید که RAM کافی برای پشتیبانی از آنها دارید. انتخاب CPU به معنای انتخاب سرور مناسب و راه حل زیرساختی در کل است.
