قوی‌ترین پردازنده‌ های جهان، قادر هستند تا محاسبات پیچیده را در سریعترین زمان ممکن و به صورت همزمان انجام دهند. موردی که در حوزه هوش مصنوعی، گیمینگ، رندرگیری و محاسبات مهندسی، بسیار پرکاربرد است. در این مقاله از مجله تکنولوژی شاپ اِم آی تی، بعد از بررسیِ کارکرد و اجزای پردازنده و شناختِ بزرگترین برندها در این حوزه، قوی‌ترین سی‌پی‌یو های ۲۰۲۴ را معرفی خواهیم کرد، ابتدا درباره بهترین پردازنده‌های گیمینگ جهان در سال ۲۰۲۴ میلادی صحبت می‌کنیم و در نهایت، به معرفی برترین سیستم‌های خنک کننده cpu حال حاضر، می‌پردازیم.

پردازنده و اجزای آن

واحد پردازش مرکزی یا پردازنده (CPU)، مسئول انجامِ تمامیِ محاسباتِ ریاضی و پردازشِ دستورات برنامه در یک کامپیوتر است و به صورت کلی، از شش بخش شامل موارد زیر، تشکیل شده است:

• واحد کنترل (CU)
• واحد محاسباتِ ریاضی منطقی (ALU)
• رجیسترها (Registers)
• کش (Cache)
• ترمینال‌ها یا باس‌ها (Buses)
• کلاک (Clock)

تمامی این شش بخش در یک CPU، در هماهنگی با یکدیگر و با هم کار می‌کنند، تا بتوانند کارهای مربوط به محاسبات ریاضی و پردازش فرآیندهای مختلف را در یک کامپیوتر، به انجام برسانند. واحد کنترل (Control Unit)، مسئولیت مدیریت دستورات (instructions) را بر عهده دارد. واحد محاسبات ریاضی منطقی (Arithmetic Logic Unit)، محاسبات ریاضی و منطقی را  انجام می‌‌دهد.

رجیستر‌ها (Registers)، بخشی از فضای ذخیره اطلاعات با سرعت بالا در یک پردازنده هستند و داده‌هایی که قرار است پردازش شوند را در خود نگهداری می‌کنند. کَش (Cache)، حافظه موقت (RAM) داخل یک آن است. ترمینال‌ها یا باس‌ها (Buses)، کانال‌های ارتباطی هستند که داده‌ها و دستورات را در داخل یک پردازنده، منتقل می‌کنند.

کلاک (Clock)، واحد زمانی‌ای است که در آن، CPU پالس‌هایِ الکتریکی زمان‌‌بندی شده ارسال می‌کند و برای نمایش تعداد عملیات انجام شده در واحد زمان استفاده  می‌شود. کلاک یا فرکانس آن معمولا با گیگاهرتز نشان داده می‌شود.

فاکتورهای موثر در عملکرد یک پردازنده

برای انتخاب قوی‌ترین پردازنده‌های جهان، فاکتورهای مختلفی را می‌توان در نظر گرفت، اما به طور مشخص، سه فاکتور در عملکردِ یک آن بسیار موثر هستند:

• سرعت کلاک (Clock Speed)
• میزان حافظه موقت (Cache)
• تعداد هسته‌های ( Cores)

سرعت کلاک پردازنده (Clock Speed)

کلاک (Clock) در یک سی پی یو، ارسال پالس‌های الکتریکی زمان‌بندی شده را نشان می‌دهد که تمامی سخت‌افزارهای یک کامپیوتر را بدین شکل، با هم هماهنگ می‌کند. سرعت کلاک، به معنای تعداد دفعات ارسال پالس‌های الکتریکی در طی یک ثانیه است که با واحد هرتز (Hz) اندازه‌گیری می‌شود. هر چقدر سرعت کلاک بالاتر باشد، دستورات بیشتری در طی یک ثانیه انجام می‌شود و نشان از قدرت بالاترِ یک CPU دارد. در سال ۱۹۸۰ میلادی، میانگین سرعتِ کلاک پردازنده‌ها بین ۳ مگاهرتز (MHz) تا ۵ (MHz) مگاهرتز بود که به معنایِ ارسال ۳ تا ۵ میلیون پالس الکتریکی، در طی یک ثانیه است. اما در حال حاضر، سرعت کلاک بین ۳ گیگاهرتز (GHz) تا ۶ گیگاهرتز (GHz) است، که معنای آن، ارسال ۳ تا ۶ میلیارد پالس الکتریکی در طی یک ثانیه خواهد بود.

میزان کش پردازنده (Cache)

کش (Cache)، یک حافظه موقت با سرعت بالا (RAM) در داخل سی‌پی‌یو است و داده‌ها و دستوراتی که قرار است دوباره مورد استفاده قرار بگیرند را به طور موقت، در خود ذخیره می‌کند. هر چقدر اندازه یا میزان Cache بیشتر باشد، پردازنده مدت زمان کوتاه‌تری را برای دریافت دستورات، نیاز خواهد داشت.

تعداد هسته‌ پردازنده (Cores)

هسته (Core)، یک واحد پردازش (Processing Unit) در داخل cpu است که می‌تواند، دستورات خود را به طور مستقل، مورد پردازش قرار دهد. هر چقدر تعداد هسته‌ها بیشتر باشد، حجم بزرگتری از دستورات را قادر است در طی یک مدت زمان مشخص، پردازش کند. بسیاری از cpu های مدرن امروزی، دارای چندین هسته در داخل خود هستند، که قدرت پردازش آنها را به شدت ارتقا داده است. البته علاوه بر سه فاکتور ارائه شده در بالا، باید به میزان انرژی مورد استفاده (Power Consumption) و حجم گرمای تولیدی (Heat Generation) توسط یک پردازنده هم دقت کرد، چرا که این دو عامل هم در عملکرد یک پردازنده، بسیار مهم و تاثیرگذار هستند. 

بزرگترین تولیدکنندگان پردازنده در جهان

همانطور که تاکنون متوجه شده‌‌اید، طراحی و ساخت CPU بسیار تخصصی و پیچیده است. قوی‌ترین پردازنده‌های جهان، توسط بزرگترین تولیدکنندگان دنیای سخت افزار که در کشورهای پیشرفته مانند ایالات متحده آمریکا، ژاپن و بریتانیا قرار دارند، طراحی و ساخته می‌شوند. در این بخش، هفت مورد از بزرگترین تولید کننده‌های cpu در سال ۲۰۲۴ میلادی را معرفی می‌کنیم.

• شرکت Qualcomm
• شرکت Intel
• شرکت AMD
• شرکت ARM
• شرکت Renesas Electronics Corporation
• شرکت STMicroelectronics

شرکت Intel Corporation

شرکت Intel در سال ۱۹۶۸ میلادی در ایالات متحده آمریکا بنیان گذاری شده است و ساختمان مرکزی این شرکت در حال حاضر در شهر Santa Clara در ایالت California قرار دارد. این شرکت محصولات متنوع و تخصصی را در حوزه پردازنده‌ها، پردازشگرهای گرافیکی و محصولات حوزه مخابرات و اینترنت طراحی و تولید می‌کند.

شرکت AMD

شرکت Advanced Micro Devices, Inc معروف به AMD در سال ۱۹۶۹ میلادی در شهر Santa Clara واقع در ایالت California در ایالات متحده آمریکا، تاسیس شده است. این شرکت دارای محصولات متنوع و گسترده‌ای در حوزه پردازنده‌های مرکزی و گرافیکی و محصولات مختلفی در حوزه اینترنت و مخابرات است، همچنین شرکت AMD در حوزه رایانش ابری (Cloud Computing) هم بسیار فعال است و از چندین مرکز داده در نقاط مختلف جهان برخوردار است.

شرکت ARM

شرکت ARM که با نام Advanced RISC Machine هم معروف است، در سال ۱۹۹۰ میلادی در انگلستان تاسیس شده و ساختمان مرکزی آن هم در این کشور در شهر Cambridge قرار دارد. این شرکت در حوزه طراحی و توسعه انواع پردازنده در جهان با همکاری شرکت‌های مختلف مانند AMD فعال است.

شرکت Renesas Electronics Corporation

 Renesas Electronics Corporation، یک شرکت عظیم جهانی در حوزه طراحی و ساخت انواع نیمه‌هادی‌ها و پردازنده در جهان است که در سال ۲۰۰۲ میلادی در شهر توکیو، پایتخت ژاپن تاسیس شده است.

شرکت STMicroelectronics

STMicroelectronics، یکی از شرکت‌های بزرگ در سطح جهان است که در حوزه طراحی و تولید انواع نیمه‌هادی‌ها و پردازنده‌ها مشغول فعالیت و ارائه خدمات به مشتریان خود است.

شرکت Texas Instruments

معروف Texas Instruments در سال ۱۹۳۰ میلادی در ایالات متحده آمریکا تاسیس شده و ساختمان مرکزی این شهر در شهر Dallas در ایالت Texas قرار دارد. این شرکت در حوزه طراحی و ساخت انواع نیمه‌هادی‌ها، پردازنده‌ها و محصولات مهندسی و دیجیتال در سطح جهانی، فعال است.

 

قوی‌ترین پردازنده‌ها در سال ۲۰۲۴

بعد از شناخت پردازنده و اجزای آن، فاکتورهای موثر در عملکرد یک پردازنده و بزرگترین تولیدکنندگان پردازنده، در این بخش قصد داریم تا قوی‌ترین پردازنده‌های جهان ۲۰۲۴ را به شما معرفی کنیم. 

• AMD EPYC 9754 Bergamo، سریع‌ترین CPU برای سرورها
• AMD Ryzen 9 7945HX3D، سریع‌ترین CPU برای لپ‌تاپ‌ها
• Apple M2 Ultra، سریع‌ترین CPU برای محصولات مک اپل
• Intel Core i9-14900K، سریع‌ترین CPU برای سیستم‌های کامپیوتری
• AMD Ryzen 9 7950X3D سریع‌ترین CPU برای سیستم‌های گیمینگ

پردازنده AMD EPYC 9754 Bergamo

 AMD EPYC 9754 Bergamo، جزء قدرتمند‌ترین و سریعترین پردازنده‌های موجود محسوب می‌شود که شامل 128 هسته است که بر روی 256 رشته (Threads) عمل می‌کند. سرعت کلاک (Clock Rate) این پردازنده در بازه 2.4GHz تا 3.7GHz قرار دارد. این پردازنده با قدرت و سرعت شگفت انگیز خود، مناسب کارهای روزمره نیست و برای سرورهایی که محاسبات سنگین در حوزه‌های هوش مصنوعی (AI)، شبیه‌سازی داده (Data Simulation) و محاسبات دینامیک سیالات (CFD) انجام می‌دهند، ایده‌آل است.

پردازنده AMD Ryzen 9 7945HX3D

AMD Ryzen 9 7945HX3D، سریعترین پردازنده جهان برای لپ‌تاپ‌ها است که از ۱۶ هسته بهره می‌برد، معماری این پردازنده قدرتمند 5 نانومتری است و بر اساس سری Zen 4 طراحی شده که از سرعت کلاک 2.3GHz تا 5.4GHz بهره می‌برد. نکته منحصر به فرد درباره این پردازنده، استفاده آن از کش 144MB 3D V-Cache است که آن را بسیار خاص کرده است‌. در حال حاضر، محصول Asus Rog Strix SCAR 17 X3D از این پردازنده قدرتمند استفاده می‌کند، در آینده شاهد استفاده لپ‌تاپ‌های قدرتمند جهان از این پردازنده شگفت انگیز خواهیم بود.

پردازنده Apple M2 Ultra

 Apple M2 Ultra، در حال حاضر قدرتمندترین پردازنده شرکت اپل و سری محصولات مک اپل است که در محصولاتی مانند Apple Mac Studio مورد استفاده است.

این‌ مدل بی‌نظیر شامل پردازنده مرکزی (CPU) با 24 هسته و پردازنده گرافیکی 76 هسته‌ای است، سرعت کلاک این پردازنده بالای 3.6GHz قرار دارد.‌

Apple M2 Ultra دارای پردازنده تخصصی هوش مصنوعی (Neural Engine) با قدرت 31.6 میلیارد محاسبه در ثانیه است که 40% از M2 Max سریعتر است و از رم یکپارچه (Unified Memory) تا 192GB پشتیبانی می‌کند.

پردازنده Intel Core i9-14900K

Intel Core i9-14900K شامل 24 هسته و  32 رشته (Threads) است و سرعت کلاک این پردازنده از 3.2GHz تا عدد شگفت‌انگیزِ 6 GHz عنوان شده است.

میزان تولید گرمای (TDP) این پردازنده، حداکثر 253 وات است که به قدرتمندترین سیستم‌های خنک کننده برای عملکرد مناسب نیاز دارد و از کش (L3 Cache) با ظرفیت 36MB برخوردار است.

پردازنده Intel Core i9-14900K در حال حاضر، سریع‌ترین و قدرتمندترین پردازنده برای سیستم‌های کامپیوتری (Desktop PCs) است.

پردازنده AMD Ryzen 9 7950X3D

AMD Ryzen 9 7950X3D که به عنوان سریع‌ترین پردازنده گیمینگ در جهان شناخته شده است، دارای 16 هسته فیزیکی (Physical Cores) و 32 هسته منطقی (Logical Cores) است، سرعت کلاک این پردازنده بین بازه 4.2GHz تا 5.7GHz قرار دارد و از کش 64MB V-Cache بهره می‌برد.

این پردازنده از معماری Zen 4 استفاده می‌کند و میزان تولید گرمای (TDP) این پردازنده، عدد 120 وات است. جالب است بدانید که در بازی‌های مختلف، میانگین هندسی (Geometric Average) این پردازنده 226 فریم در ثانیه است، در حالی که این عدد برای Intel Core i9-14900K، عدد 167 فریم در ثانیه است و این یعنی، پردازنده AMD Ryzen 9 7950X3D دارای عملکردی 13% بهتر، از برترین پردازنده حال حاضر Intel است. 

بهترین پردازنده‌های گیمینگ در سال ۲۰۲۴

قوی‌ترین پردازنده‌های جهان در حوزه گیمینگ برای سال ۲۰۲۴ میلادی، چه محصولاتی هستند؟

اگر شما گیمر هستید و به دنبال شناخت بهترین پردازنده‌های گیمینگ در ۲۰۲۴، این بخش جذاب و کاربردی برای شما بسیار مفید خواهد بود. با استفاده از پردازنده‌های گیمینگ زیر، مطمئن خواهید بود که در حین بازی شاهد بهترین عملکرد با کمترین مشکلات و ایراد خواهید بود.

 

• AMD Ryzen 7 7800X3D، یکی از سریع‌ترین CPU ها برای سیستم‌های گیمینگ
• AMD Ryzen 5 7600X، بهترین CPU گیمینگ از لحاظ ارزش
• Intel Core i9-14900K، بهترین CPU گیمینگ از لحاظ قدرت
• AMD Ryzen 9 7950X3D، بهترین CPU گیمینگ از لحاظ بازی‌های منتخب
• Intel Core i5-14600K، بهترین CPU گیمینگ در میان رده
• Intel Core i5-11600K، بهترین CPU گیمینگ از لحاظ قیمت

پردازنده AMD Ryzen 7 7800X3D

 AMD Ryzen 7 7800X3D در حاضر و در سال ۲۰۲۴ میلادی، یکی از سریع‌ترین پردازنده‌های گیمینگ در جهان به حساب می‌آید. این پردازنده از معماری Zen 4 بهره می‌برد، دارای 8 هسته فیزیکی و 16 هسته منطقی است و سرعت کلاک این پردازنده بین 4.2GHz تا 5GHz قرار دارد. البته در مقایسه با AMD Ryzen 9 7950X3D، این پردازنده دارای عملکردی 20% کندتر است و در مقایسه با Intel Core i9-14900K این پردازنده دارای عملکردی 11% کندتر است.

پردازنده AMD Ryzen 5 7600X

پردازنده AMD Ryzen 5 7600X که لقب بهترین CPU گیمینگ از لحاظ ارزش را با خود یدک می‌کشد، شامل 6 هسته و 12 رشته (Threads) است و سرعت کلاک آن از 4.7GHz شروع می‌شود و تا 5.3GHz می‌رسد. این پردازنده دارای 6 مگابایت کش L2  و L3 32 مگابایت  کش L3 است و عملکردی شگفت‌انگیز را در اختیار گیمرهای آماتور و حرفه‌ای قرار می‌دهد.

پردازنده Intel Core i9-14900K

قدرتمندترین پردازنده گیمینگ شرکت اینتل Intel Core i9-14900K از 24 هسته و 32 رشته (Threads) بهره می‌برد و سرعت کلاک آن در بازه 3.2GHz تا 6GHz قرار دارد. این پردازنده از L3 Cache 36MB استفاده می‌کند و میزان انتشار گرمای آن که به TDP معروف است، عدد بسیار بالای 253 وات است. Intel Core i9-14900 K0000 قدرتمندترین پردازنده‌های گیمینگ جهان است و اصولا از پردازنده‌های ابرقدرت برای کاربردهای مختلف محسوب می‌شود.

پردازنده AMD Ryzen 9 7950X3D

پردازنده جدید و قدرتمند AMD Ryzen 9 7950X3D از 16 هسته و 32 رشته (Threads) تشکیل شده و سرعت کلاک آن در محدوده 4.2GHz تا 5.7GHz قرار دارد. معماری استفاده شده برای این پردازنده Zen 4 است و از کش L3 128MB  و L2 16MB بهره می‌برد، در ضمن میزان انتشار گرمای (TDP) این پردازنده 120 وات عنوان شده است. پردازنده AMD Ryzen 9 7950X3D هم مانند پردازنده‌های بالا، یک انتخاب ایده‌آل برای انواع بازی‌های سطح بالا است.

پردازنده Intel Core i5-14600K

اگر به عنوان یک گیمر، به دنبال یک پردازنده قدرتمند و سریع میان رده هستید، پردازنده Intel Core i5-14600K یک انتخاب ایده‌ آل خواهد بود. پردازنده Intel Core i5-14600K دارای 14 هسته و 20 رشته است و سرعت کلاک آن در بین بازه 3.5 تا 5.3GHz قرار دارد. همچنین این پردازنده دارای 24MB L3 Cache است و میزان انتشار گرما (TDP) در محدوده بین 125 تا 181 وات قرار دارد.

پردازنده Intel Core i5-11600K

برای بسیاری از گیمرها، قیمت پردازنده گیمینگ به اندازه قدرت و سرعت آن مهم است، اگر این قضیه در مورد شما هم صادق است، به شما پردازنده Intel Core i5-11600K را پیشنهاد می‌کنیم که بهترین CPU گیمینگ از لحاظ قیمت محسوب می‌شود. پردازنده Intel Core i5-11600K از 6 هسته و 12 رشته تشکیل شده و سرعت کلاک آن از 3.9GHz شروع می‌شود و تا 4.9GHz می‌رسد. این پردازنده دارای 12MB Cache است و میزان انتشار گرمای آن 125 وات عنوان شده است.

بهترین سیستم‌های خنک کننده پردازنده در سال ۲۰۲۴

قوی‌ترین پردازنده‌های جهان، زمانی بهترین عملکرد را از خود نشان می‌دهند که در دمای مناسب و متعادل باشند، اینجاست که اهمیت سیستم‌های خنک کننده پردازنده (CPU Cooling Systems)، کاملا نمایان می‌شود. سیستم‌های خنک کننده، به طور کلی به دو دسته، سیستم‌های خنک کننده بادی Air Cooling و سیستم‌های خنک کننده مایع یا Liquid/Water Cooling، تقسیم‌بندی می‌شوند.

سیستم‌های خنک کننده بادی Air Cooling

خنک کننده بادی، شامل یک هیت سینک فلزی (metal heat sink) هستند که گرما را از CPU بیرون می‌کشند و سپس یک فن (fan)، این گرما را به بیرون از سیستم کامپیوتری، هدایت می‌کند. در حال حاضر، خنک کننده بادی Deepcool AS500 Plus با داشتن نویز بسیار کم و قیمت کاملا مناسب، یکی از بهترین خنک کننده‌های بادی در بازار است.

سیستم‌های خنک کننده مایع (Liquid Cooling)

سیستم‌های خنک کننده مایع، از طریق یک سیستم لوله‌کشی (tubing)، مایع‌ را در داخل CPU به گردش درمی‌آورند و باعث از بین رفتن گرما و خنک کردن CPU می‌شوند. بازدهی سیستم‌های خنک کننده مایع از هوایی بالاتر است و در عین حال، از قیمت بالاتری هم برخوردار هستند. در حال حاضر، خنک کننده مایع Corsair iCUE H170i Elite Capellix، یکی از بهترین خنک کننده‌های مایع در بازار  محسوب می‌شود.

بهترین سیستم‌های خنک کننده پردازنده در سال ۲۰۲۴، شامل این موارد است: 

• سیستم خنک کننده Corsair iCUE H170i Elite Capellix XT، بهترین سیستم خنک کننده مایع 
• سیستم خنک کننده Deepcool Gammax L240 V2، بهترین سیستم خنک کننده مایع از لحاظ قیمت
• سیستم خنک کننده Deepcool AS500 Plus، بهترین سیستم خنک کننده بادی
• سیستم خنک کننده Be Quiet! Pure Rock 2، بهترین سیستم خنک کننده بادی از لحاظ صدا
• سیستم خنک کننده Noctua NH-D15 Chromax Black، بهترین سیستم خنک کننده بادی از لحاظ کیفیت 
• سیستم خنک کننده Noctua NH-P1، بهترین سیستم خنک کننده پسیو

جمع‌بندی در یک نگاه

در این بخش، در قالب یک جدول بسیار مفید و کاربردی، نگاهی داریم به صورت خلاصه به آنچه که در این مقاله درباره قوی‌ترین پردازنده‌های جهان ۲۰۲۴ مطرح شد.

گام بعدی

قوی‌ترین پردازنده‌های جهان، اگرچه بیشترین قدرت و عملکرد را در یک سیستم کامپیوتری ایجاد می‌کنند، اما باید دقت کرد که هر یک دارای حوزه‌ کاربردی خاص خود هستند و در هنگام خرید پردازنده، باید به این مورد توجه کافی را داشت. با استفاده از اطلاعات جامع و بروز بدست آمده از این مقاله، اکنون آماده هستید تا در گام بعدی، بهترین پردازنده را متناسب با نیازهای خود بر اساس فاکتورهای تخصصی و علمی از شاپ ام آی تی، خریداری کنید.

سوالات متداول

در این بخش پایانی، به سوالات متداول در ارتباط با قوی‌ترین سی پی یو های جهان در سال ۲۰۲۴، پاسخ می‌دهیم.

انواع اتصال‌دهنده‌های پردازنده به مادربرد چیست؟

اتصال‌دهنده‌های (Sockets) cpuبه مادربرد با توجه به برند، معماری و تکنولوژی ساخت CPU و Motherboard متفاوت است، اما به صورت کلی، شامل این موارد است:

• اتصال دهنده PGA
• اتصال دهنده SPGA
• اتصال دهنده PPGA
• اتصال دهنده MicroPGA
• اتصال دهنده FCBGA
• اتصال دهنده LGA

اولین CPU جهان در چه سالی اختراع شد؟

اولین پردازنده (CPU) در جهان در سال 1971 میلادی توسط گروهی از مهندسان در شرکت Intel Corporation به مدیریت Federico Faggin اختراع و Intel 4004 نام‌گذاری شد.

انواع معماری پردازنده (CPU Architecture) چیست؟

به صورت کلی، دو نوع معماری اصلی (CPU Architecture) وجود دارد:

• معماری 32 بیت (X86)
• معماری 64 بیت (X86-64, IA64, AMD64)

میزان مصرف انرژی و تولید گرما در یک پردازنده (CPU) چقدر است؟

شاخصی به نام Thermal Design Power یا TDP در پردازنده وجود دارد که نشان‌دهنده حداکثر میزان انتشار گرما، توسط یک پردازنده است. این عدد برای یک پردازنده (CPU)، در بازه 35 تا 300 وات قرار دارد.