الفصل : 3
الجزء : 8
العنوان : وحدة المعالج المركزية ( CPU )
■ استكشاف أخطاء وحدات المعالجة المركزية وإصلاحها
يمكن تصنيف مشاكل المعالج الحاسوبي إلى فئتين: مشاكل الحرارة الزائدة والأعطال الكارثية، ومن المعروف أن مشكلة الحرارة الزائدة هي الأكثر شيوعًا. بمجرد تثبيت المعالج بشكل صحيح وتشغيله، فمن النادر أن يتسبب في مشاكل. الاستثناء الوحيد هو عندما تطلب من المعالج القيام بالكثير من العمل في وقت قصير جدًا، فسيؤدي ذلك إلى إبطاء الكمبيوتر. على سبيل المثال، يؤدي معالج Intel Atom في الحواسيب المحمولة القديمة إلى تصفح الويب والعمل على البريد الإلكتروني وكتابة الفصول الدراسية بشكل رائع، ولكن إذا حاولت تشغيل لعبة أكثر تطورًا ، فسيتعثر الجهاز ويشتكي ويرفض العمل بشكل جيد.
تأتي معظم مشاكل المعالجات الحاسوبية من التثبيت الخاطئ أو المشاكل البيئية التي تسبب في زيادة حرارة المعالج. نادرًا ما يحدث فشل كارثي، ولكن سنتحدث أيضًا عن علامات ذلك.
■ أعراض ارتفاع درجة الحرارة
فشل تثبيت معالج الحاسوب بشكل صحيح يؤدي إما إلى عدم حدوث أي شيء عند الضغط على زر الطاقة، أو تعليق النظام في فترة قصيرة من الوقت. بسبب طبيعة مقابس ZIF، يكاد يكون من المؤكد أن المشكلة ليست في المعالج نفسه، ولكن في تثبيت مجموعة مشتت الحرارة والمروحة. فيما يلي قائمة بالمشاكل المحتملة التي يجب عليك معالجتها عندما تواجه مشكلة في تثبيت المعالج:
1. يمكن أن يعيق وجود الكثير من معجون الحرارة تدفق الحرارة من المعالج إلى مشتت الحرارة ويؤدي إلى سرعة ارتفاع حرارة المعالج. جميع المعالجات الحديثة لديها آليات فشل آمنة مدمجة تخبرها بالإيقاف قبل التلف بسبب الحرارة.
2. عدم وجود ما يكفي من معجون الحرارة أو توزيع المعجون بشكل غير متساوٍ يمكن أن يسبب ارتفاع حرارة المعالج وبالتالي يؤدي إلى إيقافه ذاتيًا.
3. عدم توصيل طاقة المروحة بلوحة الأم يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع حرارة المعالج وإيقافه ذاتيًا.
يمكن أن تكون مشاكل تثبيت مشتت الحرارة والمروحة صعبة في المرة الأولى التي تواجهها. قد ترى النص من إعدادات النظام. قد تتمكن حتى من تثبيت ويندوز قبل حدوث الانهيار. المفتاح هو أنه بمجرد وضع المعالج تحت الحمل، يرتفع مستوى الحرارة إلى ما بعد الحد الذي يمكن للاتصال الخاطئ لمشتت الحرارة التخلص من الحرارة، ثم يتوقف المعالج.
مع الأخذ في الاعتبار أن النظام يعمل بشكل جيد لفترة طويلة، يمكن أن تتسبب العوامل البيئية في حدوث مشاكل. اتصل العميل الآخر يومًاً ليشكو من إعادة التشغيل المستمر وبطء الكمبيوتر. عندما وصلت إلى الموقع، اكتشفت أن المنزل يضم سبعة قطط. وعند فتح صندوق الكمبيوتر، تبين الحقيقة الشعرية: كانت مروحة المعالج مسدودة تمامًا بشعر القطط، حتى أنها لم تدور تقريبًا! تم تنظيفها بسرعة باستخدام مكنسة كمبيوتر وعلبة هواء مضغوط، وكان العميل سعيدًا بأداء الكمبيوتر الجديد.
يحتاج المعالج إلى تهوية كافية. تعتبر مروحة المعالج ضرورية، بالطبع، ولكن داخل الصندوق يجب أن يخرج الهواء الساخن من خلال مروحة أحادية أو أكثر، ويدخل الهواء البارد من خلال فتحة الجهة الأمامية. إذا كانت فتحة الدخول مسدودة أو توقفت مروحات الخروج عن العمل أو تم حجبها بطريقة ما، فإن داخل الصندوق يمكن أن يرتفع الحرارة ويتغلب على أجهزة التبريد في المعالج، مما يؤدي إلى عمل النظام ببطء أو إعادة التشغيل التلقائي.
■ فشل ذريع
ستعلم عند حدوث خطأ كارثي. سيتلقى الحاسوب فجأة شاشة زرقاء تسمى توقف ويندوز Blue Screen of Death (BsoD) ، والتي تعتبر تقنيًا خطأ في ويندوز (انظر الشكل 1 ). بالمقارنة، في macOS، قد تحصل على عجلة دوارة لا تتوقف أو حدوث خطأ في نواة النظام (أي إعادة التشغيل التلقائي).
(يشير إلى أن CompTIA، تطلق على شاشة الخطأ في ويندوز (BSoD) وشاشة الخطأ المماثلة في macOS (pinwheel) اسم "proprietary crash screens ". وتضيف فراغًا في الاسم "pinwheel" لتصبح "pin wheel".)
 |
| الشكل 1 |
■ ملخص الفصل :
تتألف وحدة المعالجة المركزية (CPU) من عدة مكونات أساسية، وتشمل:
■ وحدة المعالجة المركزية (CPU) أو المعالج الدقيق، والتي تقوم بإجراء حسابات على الأرقام الثنائية لجعل الحواسيب تعمل. تتواصل وحدة المعالجة المركزية (CPU) مع لوحة الأم والمكونات الأخرى عبر حافلة البيانات الخارجية.
■ تحتوي وحدات المعالجة المركزية (CPU) على عدة مناطق داخلية للذاكرة، المعروفة باسم السجلات، والتي يتم تخزين البيانات والعناوين فيها أثناء المعالجة. تتم تحديد الأوامر التي يعرفها المعالج الدقيق بواسطة مجموعة التعليمات الخاصة به.
■ يوجد كريستال الكوارتز ملحوم على لوحة الأم والمعروف باسم الكريستال النظامي، والذي يوفر نبضة ثابتة تعرف باسم الساعة. يحدد تردد هذه النبضة، أو سرعة الساعة، الحد الأقصى لسرعة تشغيل المعالج، ويتم قياسها بالميجاهرتز أو الجيجاهرتز. تعمل المعالجة عادةً ببضع مرات من هذه النبضة، المعروفة باسم سرعة الساعة الداخلية. يمكنك ضبط سرعة الساعة الداخلية عن طريق:
1- ضبط المضاعف (Multiplier):
يمكن ضبط سرعة الساعة الداخلية باستخدام مضاعف السرعة (Multiplier)، والذي يضرب تردد الكريستال النظامي للوحة الأم بعامل ما للحصول على سرعة الساعة الداخلية. على سبيل المثال، إذا كان تردد الكريستال النظامي 100 ميجاهرتز وكان مضاعف السرعة 20، فسيكون تردد الساعة الداخلية 2 غيغاهرتز. يمكن ضبط مضاعف السرعة في السوفتوير الخاص باللوحة الأم أو في واجهة BIOS.
2- تكوين الأوصال (Jumper Settings):
يمكن أيضًا ضبط سرعة الساعة الداخلية عن طريق تكوين الأوصال على لوحة الأم. يتم ذلك بفصل أوصال معينة وتوصيل أخرى بترتيب معين لتحديد تردد الساعة الداخلية. يتم تعيين تكوين الأوصال عادةً باستخدام دليل المستخدم الخاص باللوحة الأم.
3- إعدادات CMOS:
يمكن أيضًا ضبط سرعة الساعة الداخلية عن طريق إجراء تغيير في إعدادات CMOS على اللوحة الأم. يتم ذلك عادةً باستخدام برنامج الإعداد المتاح في BIOS.
علاوة على ذلك، يمكن لبعض المعالجات الدقيقة (CPU) ضبط سرعة الساعة الداخلية تلقائيًا باستخدام دوائر المعالجة الدقيقة المدمجة، وهذا يتيح للمعالج العمل بسرعة أعلى عند الحاجة دون الحاجة إلى إعادة تكوين السرعة يدويًا.
العلاقة بين وحدة المعالجة المركزية والذاكرة:
■يستخدم الكمبيوتر ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لنسخ البرامج من القرص الصلب وإرسالها إلى وحدة المعالجة المركزية، سطرًا تلو الآخر، بسرعة تكفي لمواكبة احتياجاتها. يقوم وحدة المعالجة المركزية بالوصول إلى أي صف في ذاكرة الوصول العشوائي بسهولة وسرعة، مما يفسر جزء "الوصول العشوائي" في RAM. إن ذاكرة الوصول العشوائي ليست فقط قابلة للوصول عشوائيًا ولكنها أيضًا سريعة. من خلال تخزين البرامج في ذاكرة الوصول العشوائي، يمكن لوحدة المعالجة المركزية الوصول إليها وتشغيلها بسرعة كبيرة. تخزن ذاكرة الوصول العشوائي أيضًا أي بيانات يستخدمها وحدة المعالجة المركزية بنشاط.
■تتواصل وحدة المعالجة المركزية مع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) على اللوحة الأم عن طريق حافلة العناوين. يحدد عدد الأسلاك الموجودة في حافلة العناوين الكمية التي يمكن لوحدة المعالجة المركزية الوصول إليها من الذاكرة.
توجد أصناف مختلفة من وحدات المعالجة المركزية الحديثة:
■ إنتاج وحدات المعالجة المركزية يشتمل على ثلاثة مكونات. تقوم شركة ما بتصميم الهندسة المعمارية (المنصة/مجموعة التعليمات). يقوم مطور بتصميم تخطيط شرائح الرقاقات وترتيب الدوائر. تقوم شركة تصنيع بإنتاج المنتج النهائي. إنتل تنتج وحدات المعالجة المركزية في جميع المراحل الثلاثة. أما شركة AMD فتتعامل مع الهندسة المعمارية وتخطيط شرائح الرقاقات وتستعين بشركات أخرى للتصنيع. أما شركة Arm فتطور هندسة ARM وتترك المرحلتين الأخريين لشركات أخرى.
■ وحدات المعالجة المركزية في أجهزة الكمبيوتر الحديثة يتم تطويرها من قبل إنتل وAMD وArm. تستخدم الشركات أسماء رمزية للتمييز بين النماذج المختلفة داخل عائلة واحدة من وحدات المعالجة المركزية. وبهذه الطريقة يمكن للفنيين التفرقة بين نماذج مختلفة، على سبيل المثال، معالج Core i7 المبني على Sandy Bridge ومعالج Core i7 المبني على Golden Cove.
■على الرغم من أن وحدات المعالجة المركزية الحديثة تؤدي نفس الوظيفة التي كانت تؤديه وحدات المعالجة المركزية القديمة، إلا أنها تقدم كفاءة أكبر. تعرف ثمانية تغييرات معمارية وحدات المعالجة المركزية الحديثة. جميعها مضاعفات لتردد الساعة، حيث تعمل بمضاعفات لسرعة حافلة النظام. يدعم معظم وحدات المعالجة المركزية الحالية معالجة بت 64 ويمكنها التعامل مع كميات أكبر من الذاكرة العشوائية من الـ 4 غيغابايت التي يدعمها معالجات 32 بت.
■ تدعم معظم وحدات المعالجة المركزية القدرة على التجاوز الافتراضي، أي تشغيل أكثر من نظام تشغيل في نفس الوقت. إضافة هذا الدعم مباشرة إلى الأجهزة يجعل التجاوز الافتراضي أكثر كفاءة بكثير من تشغيله فقط عبر البرمجيات.
■ من خلال التنفيذ المتوازي ومعالجة متعددة النوى، تستطيع وحدات المعالجة المركزية الحديثة التعامل مع تطبيقات متعددة في نفس الوقت بكفاءة. تقنية التنفيذ المتوازي المتوفرة حصريًا في معالجات إنتل - Hyperthreading - تجعل وحدة المعالجة المركزية الواحدة تعمل كما لو كانت هناك وحدتي معالجة إذا كانت نظام التشغيل والتطبيقات يدعمان هذه التقنية. بالمقابل، تعمل وحدة المعالجة المركزية المتعددة النوى كوحدات معالجة متعددة بغض النظر عن نظام التشغيل، على الرغم من أن التطبيقات لا تزال بحاجة للتحسين.
■معظم وحدات المعالجة المركزية تحتوي على وحدات تحكم الذاكرة المدمجة وبعضها يحتوي أيضًا على وحدات معالجة الرسومات (GPUs)، مما يزيد من كفاءة الحواسيب الحديثة بشكل عام. جميع وحدات المعالجة المركزية الحالية تدعم تقنية NX bit التي تمكّن وحدة المعالجة المركزية من حماية أجزاء محددة من الذاكرة.
حدد وقم بتركيب وحدة المعالجة المركزية (CPU):
■ استشر وثائق اللوحة الأم لمعرفة أي وحدات المعالجة المركزية متوافقة مع نظامك. ليست جميع وحدات المعالجة المركزية متوافقة مع جميع اللوحات الأم.
■ تناسب وحدة المعالجة المركزية بشكل صحيح في المقبس ZIF. لا تفرضها بالقوة. إذا وجدت أن وحدة المعالجة المركزية لا تتماشى بشكل صحيح، قم بالتحقق مرة أخرى من علامات التوجيه وتأكد من أن وحدة المعالجة المركزية في الاتجاه الصحيح.
■ التبريد أمر حاسم. تأكد من وجود مجموعة مبرد حراري ومروحة متوافقة مع وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك. أو قم بتثبيت حل تبريد سائل عالي الجودة.
■ يجب وجود كمية صغيرة من معجون الحرارة بين وحدة المعالجة المركزية ومجموعة المبرد والمروحة. إذا كانت المروحة تأتي مع المعجون المطبق بالفعل، تأكد من إزالة الشريط اللاصق الحامي المغطي للمعجون قبل تثبيت المروحة على وحدة المعالجة المركزية. إذا كنت تستخدم معجون حراري من أنبوبة خاصة بك، قم بتوزيعه بشكل رقيق ومتساوٍ.
■ تتواصل وحدات المعالجة المركزية تلقائيًا مع اللوحات الأم لضبط سرعة الساعة الصحيحة وعوامل أخرى. يمكنك زيادة سرعة وحدة المعالجة المركزية بشكل متعمد (كسر السرعة) أو تخفيضها (تقليل السرعة) باستخدام أساليب تتفاوت حسب اللوحة الأم. تمكّن معظم اللوحات الأم التغييرات من خلال CMOS أو أداة إعداد النظام.
احترس من أخطاء الأداء التالية لوحدة المعالجة المركزية وقم بحلها:
■ إذا كان جهاز الكمبيوتر الخاص بك يقوم بإعادة التشغيل المستمر أو لا يبدأ التشغيل، فقد تواجه مشكلة في تبريد وحدة المعالجة المركزية. قم بفتح الصندوق وتأكد من أن المبرد الحراري مثبت بشكل صحيح وأن جميع المروحات تعمل.
■ إذا حدث شاشة زرقاء الموت (في نظام Windows)، أو عجلة الدوار تدور بشكل مستمر (في نظام macOS)، أو حدثت إعادة تشغيل أو إغلاق عشوائي، قم بفحص رائحة الحرق الكهربائي. إذا شممت رائحة حرق، فقد تكون قد حدث فشل كارثي في وحدة المعالجة المركزية. الخيار الوحيد هو استبدال وحدة المعالجة المركزية.
يرجى ملاحظة أنه قد يكون هناك أسباب أخرى لهذه المشاكل، ومن الأفضل أن تستعين بفني كمبيوتر مؤهل لتشخيص وإصلاح المشكلة.
■ النهاية
نكون هنا انتهينا تماما من الجزء 7 من الفصل 3 من شهادة A plus المقدمة من CompTIA نتقدم الأن ولكن المشوار طويل وممتع جدا جدا لذلك احرص على قرائة كل فصل سريعا
و لا بد وانت تقرا ان تكون مركز جيدا لكل معلومة ومعك ورقة وقلم , لانك بالتاكيد ستحتاجها
واذا واجهتك اي مشكلة في الفهم او ما شابه , يمكنك على الفور الذهاب الى المجتمع الخاص بنا في Telegram للمناقشة والتواصل معنا من هنا
او اذا واجهتك مشكلة في الموقع او تريد اجابة سريعة يمكنك الذهاب الى اخر صفحة في الموقع ستجد صفحة اتصل بنا موجودة يمكنك ارسالة لنا مشكلتك , وسيتم الرد عليها بسرعة جدا ان شاء الله
ويمكنك الأنضمام الى المجتمع Hidden Lock بالكامل مع جميع قنواته للأستفادة في اخر الأخبار في عالم التقنية وايضا الكتب بالمجان والكورسات والمقالات من خلال الرابط التالي لمجموعة القنوات من هنا
يمكنك ايضا متابعتنا في منصات X او Twitter سابقا , لمشاهدة الاخبار والمقالات السريعة والمهمة من هنا
وفقط كان معكم sparrow مقدم هذه الشهادة من فريق Hidden Lock
