1- وحدة الحساب و المنطق:

1- وحدة الحساب و المنطق:
مسؤولة عن إنجاز كل العمليات الرياضية و المنطقية داخل الحاسوب. إنه من الصعوبة بمكان على المعالج أن يقوم بحساب الأعداد الحقيقية (وهي الأعداد التي بها فاصلة عشرية ومن أمثلتها 2.336 و 2.5565 و 8856.36532 و 0.220003) لأنه في هذه الحالة سوف يستهلك الكثير من قوة المعالجة في حساب عملية واحدة. و تعتبر وحدة الحساب و المنطق الوحدة المتخصصة في العمليات الحسابية الخاصة بالأعداد الحقيقية. وتلعب هذه الوحدة دوراً رئيسياً في سرعة تشغيل البرامج التي تعتمد بشكل كبير على الأعداد الحقيقية وهي في الغالب الألعاب الثلاثية الأبعاد وبرامج الرسم الهندسي، مع أن دور المعالج قد قل خلال السنوات السابقة بفضل دخول البطاقات الرسمية المسرعة بقوتها الكبيرة مما قلل من الاعتماد على المعالج المركزي في هذا المجال. كما و تختص هذه الوحدة أيضا بالقيام بحسابات الأعداد الصحيحة، وتستعمل الأرقام الصحيحة في التطبيقات الثنائية الأبعاد كبرامج الطباعة و الحسابات الإحصائية وبرامج الرسم الثنائية الأبعاد كما تستعمل في معالجة النصوص.
2- المسجلات:
المسجلات هي أجهزة خزن وقتية داخل الـ CPU مسؤولة عن خزن الأوامر و البيانات المهمة و النتائج الوسطية خلال تنفيذ البرنامج. و هي عبارة عن نوع من الذاكرة السريعة جداً جداً (بالمناسبة هي أسرع أنواع الذاكرات في الحاسوب الشخصي) تستعمل لكي يخزن فيها المعالج الأرقام التي يريد أن يجري عليها حساباته، فالمعالج لا يمكنه عمل أي عملية حسابية إلا بعد أن يجلب الأرقام المراد إجراء العمليات عليها إلى المسجلات. توجد المسجلات فيزيائياً داخل وحدة الحساب والمنطق المذكورة سابقا. إن حجم المسجلات مهم حيث أنه يحدد حجم البيانات التي يستطيع الحاسوب إجراء الحسابات عليها، ويقاس حجم المسجلات بالبت (Bit) بدلاً من البايت (Byte) بسبب صغر حجمها.
3- الساعة:
مسؤولة عن توليد نبضات كهربائية توافق بين العمليات المختلفة في الـ CPU و الأجزاء الأخرى في الحاسوب.
4- الذاكرة المخبئية:
الذاكرة المخبئية هي ذاكرة صغيرة تشبه الذاكرة العشوائية إلا أنها أسرع منها وأصغر وتوضع على ناقل النظام بين المعالج والذاكرة العشوائية (أنظر الشكل).


في أثناء عمل المعالج يقوم هذا الأخير بقراءة وكتابة البيانات والتعليمات من وإلى الذاكرة العشوائية بصفة متكررة، المشكلة إن الذاكرة العشوائية تعتبر بطيئة بالنسبة للمعالج و التعامل معها مباشرة يبطأ الأداء. فلتحسين الأداء لجأ مصممو الحاسوب إلى وضع هذه الذاكرة الصغيرة ولكن السريعة بين المعالج والذاكرة العشوائية مستغلين إن المعالج يطلب نفس المعلومات أكثر من مرة في أوقات متقاربة فتقوم الذاكرة المخبئية بتخزين المعلومات الأكثر طلباً من المعالج مما يجعلها في متناول المعالج بسرعة حين طلبها. و كلما كانت الذاكرة المخبئية أكبر كلما كان ذلك أفضل لأنها تتمكن بذلك من جعل المعالج لا يدخل في حالة الانتظار وتسهل له الحصول على البيانات الذي يريدها بأسرع وقت ممكن. كما تعرف أن المعالج يستقبل بيانات وتعليمات، في بعض المعالجات تنقسم الذاكرة المخبئية لقسمين واحدة تتخصص للبيانات وتتخصص الأخرى للتعليمات أما في بعض المعالجات الأخرى فلا يوجد هذا التقسيم بل تستخدم الذاكرة المخبئية لكليهما في نفس الوقت، لا يوجد فرق حقيقي بين هاتين الطريقتين بالنسبة للأداء. إن وضع الذاكرة المخبئية داخل المعالج له فائدتين: الأولى هي السرعة أما الثانية فتبرز في حالة تركيب أكثر من معالج واحد على اللوحة الأم لأن كل معالج له الذاكرة العشوائية الخاصة به ولا تتزاحم المعالجات على الذاكرة المخبئية.

الـ RAM
المقصود بكلمة (RAM) وهى اختصار لـ (Random Access Memory )وتعنى بالعربية ذاكرة الوصول العشوائي أو ذاكرة تعمل عشوائيا
فهذه الذاكرة تعتمد في طريقة عملها على الوصول إلى البيانات المخزنة بداخلها بشكل عشوائي وبدون ترتيب وبشكل سريع أيضا بمعنى أخر ,بدلا من أن يقوم المعالج بقراءة البيانات المخزنة بداخلها للوصول إلى جزء معين فلا يتوجب علية قراءتها من البداية للوصول إلى هذا الجزء بل يذهب إليه مباشرة
دون البحث عنة مسبقا أو أتباع ترتيب معين للوصول إليه وهذا سر من أسرار سرعتها ولهذا السبب سميت هذه الشرائح بال (RAM-Random Access Memory).

كيف يتم تخزين المعلومة في الذاكرة.
الذاكرة مقسمة إلى خانات وتسمى صفحات. كل صفحة لها عنوانها الخاص. عند الاحتياج إلى أي معلومة مخزنة في الذاكرة فانه يتم الولوج إليها مباشرة من خلال عنوانها الخاص بها ، عند عدم وجود عنوان خاص لكل صفحة، فانه لإيجاد المعلومة يجب البحث بكل الصفحات لغاية العثور على المعلومة المطلوبة. هذا البحث يتم بطريقة منظمة أي البحث بأول خانة ومن ثم الثانية والثالثة ...

هذه الذاكرة لا تستطيع تخزين المعلومة بدون وجود طاقة كهربائية. أي أن المعلومة المخزنة يتم مسحها عند فصل الذاكرة عن الطاقة.



ROM

هي ابسط أنواع الذاكرة . المسمى مشتق من Read Only Memory أي ذاكرة للقراءة فقط. هنا المعلومات تكتب على شريحة الذاكرة وتبقى هناك بدون تغيير ولا يمكن إضافة أي معلومات جديدة عليها.

أشهر استخدام لهذا النوع من الذاكرة هو لحفظ برنامج البيوس للوحة الأم. هنا لا يمكن للمستخدم أن يغير أي من المعلومات الموجودة في الذاكرة. ميزة هذه الذاكرة هي بعدم احتياجها لأي طاقة كهربائية للاحتفاظ بالمعلومة.

فوائد ROM
لماذا نحتاج أن نستعمل الروم بدلاً من الرام أو أقراص التخزين مثلاً ؟ هناك عدة أسباب لذلك :
• البيانات المخزنة في الروم دائمة وليست معرضة للتلف بأي شكل بعكس الأشكال الأخرى من التخزين .
• البيانات المخزنة في الروم لا يمكن تغييرها بالصدفة أو عن طريق فيروس ( مثلاً لا يمكن لفيروس محو المعلومات الموجودة على قرص CD-ROM ) .
• المعلومات المخزنة في الروم تتوفر لأجهزة الحاسب في جميع الأوقات ( مثل رقاقة البيوس)

أنواع ROM
هناك عدة أنواع من الروم تبعاً للوظيفة المناط بها :
• الروم التقليدي (ROM) : وهو لا يمكن تغيير محتوياته بمجرد خروجه من المصنع ويستعمل للأشياء التي لن تتغير أبداً بعد خروجها من المصنع ، إن أكبر مثال على ذلك الأقراص المدمجة (CD-ROM) ، حيث لا يمكن الكتابة عليه أو تغيير البيانات المكتوبة فيه.
• الروم القابل للكتابة (P-ROM) وهو مماثل للنوع الأول ولكن عملية الكتابة عليه يمكن أن تتم بواسطة المستخدم العادي ( مثلي ومثلك ) ويستعمل هذا النوع عادة في الشركات لكتابة بيانات جديدة كل فترة من الزمن وتوزيعها على كافة أرجاء الشركة.
• الروم القابل للكتابة وإعادة الكتابة (EP-ROM) وهو مماثل للسابق باستثناء أنه يمكن إعادة الكتابة عليه مرات عديدة بواسطة المستخدم وأقرب مثال على ذلك الأقراص المدمجة القابلة لإعادة الكتابة والمسماة CD-RW.
• الروم القابل لإعادة الكتابة برمجيا (EEP-ROM): وهو نوع من الروم يمكن تغيير محتوياته بواسطة برنامج خاص ( وليس باستخدام آلات خاصة ) وهو يستخدم لتخزين نظام البيوس على اللوحة الأم ، ويسمى " flash BIOS " ،أي أن رقاقة البيوس من هذا النوع يمكن تغيير محتوياتها بواسطة برنامج خاص عادة ما يكون مرفق مع اللوحة الأم .