ما هي شريحة المنطق؟

يتم تشغيل الكمبيوتر بواسطة العديد من الرقائق الدقيقة ، وجميعها تعمل بشكل متزامن. تتعامل هذه الرقائق الدقيقة مع كل ما يفعله الكمبيوتر إلى حد كبير. ولكن ليس كل الرقائق الدقيقة تفعل الشيء نفسه. كل منها مخصص لمهمة معينة ، على الرغم من أن هذه المهمة في بعض الحالات واسعة جدًا. اعتمادًا على المهمة ، قد يحتوي الكمبيوتر على شريحة ميكروية واحدة تؤدي مهمة أو مجموعة واسعة منها.

هناك نوعان رئيسيان من الرقائق الدقيقة: الذاكرة والمنطق. شريحة ذاكرة مصممة لتخزين البيانات. شريحة منطقية مصممة للعمل على البيانات. ستعمل بعض الرقائق الدقيقة بعضًا من كل منها ، على الرغم من أنها تميل عادةً نحو إحداها على الأخرى.

شريحة DRAM هي مثال لشريحة الذاكرة. إنه مصمم لتخزين البيانات بحيث يمكن الوصول إليها بسرعة واستخدامها كذاكرة وصول عشوائي للنظام. شريحة VNAND ثلاثية الأبعاد هي أيضًا شريحة ذاكرة. يتم استخدامها في محركات أقراص الحالة الصلبة وتوفر تخزينًا عالي السرعة طويل الأجل. تعد وحدة المعالجة المركزية (CPU) مثالًا رئيسيًا على الشريحة المنطقية. إنه يعالج كمية هائلة من البيانات التي تؤدي عمليات منطقية على كل منها لتحديد ما يجب أن يحدث وتوجيه بقية الكمبيوتر. وحدة معالجة الرسومات (GPU) هي مثال آخر على الشريحة المنطقية. يقوم بمعالجة بيانات الرسومات وفقًا لقواعدها المنطقية ثم إخراج البيانات ، عادةً على الشاشة.

لا توجد تعريفات صارمة وسريعة

كما ذكرنا سابقًا ، لا تحتاج الشريحة المنطقية بالضرورة إلى تنفيذ المنطق فقط ؛ يمكنه تخزين البيانات أيضًا. تعد وحدات المعالجة المركزية (CPU) مرة أخرى مثالًا رائعًا على ذلك. تحتوي وحدة المعالجة المركزية على قدر صغير من الذاكرة المدمجة. يأخذ هذا شكل ذاكرة التخزين المؤقت ، ويسجل المعالج. مجتمعة ، فإنها تخزن فقط بضعة ميغا بايت من البيانات ولكن يمكن أن تستهلك نسبة كبيرة بشكل مدهش من مساحة القالب.

وظيفتها الأساسية هي العامل الرئيسي في تحديد ما إذا كانت الشريحة هي شريحة منطقية أو شريحة ذاكرة. هذا لا يعتمد على النسبة المئوية لمساحة القالب المستخدمة لأي غرض أو مقدار الطاقة التي يستهلكها الغرض. إنه بالضبط ما تستخدم من أجله الشريحة. تهدف الذاكرة الموجودة في وحدة المعالجة المركزية إلى تمكينها من معالجة المنطق بأسرع ما يمكن.

سيكون العكس صحيحًا في شريحة ذاكرة ، على سبيل المثال ، حيث تم دمج وحدة التحكم في الذاكرة في شريحة الذاكرة. في حين أن التصميمات الحديثة لا تفعل ذلك ، سيكون ذلك ممكنًا. في هذه الحالة ، تكون قوة معالجة وحدة التحكم موجودة لتحسين شريحة الذاكرة. ستظل شريحة ذاكرة.

تعقيد

لا توجد قواعد محددة لمقدار المنطق الذي يجب أن تفعله الشريحة المنطقية لتكون شريحة منطقية. تحتوي وحدة المعالجة المركزية الحديثة ، على سبيل المثال ، على مليارات الترانزستورات. هذا جزء مما يجعلها ممتازة في المعالجة التي يقومون بها. ومع ذلك ، سيكون من الممكن وجود بوابة منطقية واحدة على شريحة ميكروية. على الرغم من أن هذه الشريحة النظرية هي في الأساس مجرد بوابة XOR ، على سبيل المثال ، فإنها لا تزال شريحة ميكروية تقوم بالمنطق ، وبالتالي ، شريحة منطقية.

في الأيام الأولى للحوسبة ، كانت وحدات المعالجة المركزية تميل إلى أن تأتي مع معالجات إضافية. قد يكون أحد هذه المعالجات عبارة عن معالج النقطة العائمة. كانت هذه شريحة منطقية مصممة لأداء حسابات الفاصلة العائمة. ومع ذلك ، فإن معالجات النقطة العائمة هذه يمكنها فقط فعل ذلك. ومع ذلك ، فهي عبارة عن شرائح ميكروية تؤدي عمليات منطقية ، وكذلك شرائح منطقية.

خاتمة

الرقاقة المنطقية هي شريحة صغيرة مصممة بشكل أساسي لأداء العمليات المنطقية على البيانات. قد تحتوي أو لا تحتوي على بعض مساحة التخزين على متنها ، لكن هذا لا يجعلها شريحة ذاكرة. وبالمثل ، فإن رقائق الذاكرة ذات قدرة المعالجة الصغيرة على متن الطائرة ليست شرائح منطقية. قد يكون المنطق معقدًا للغاية أو بسيطًا بشكل لا يصدق ، لأن المصطلحات لا تعني التعقيد.