سخت افزار

سخت افزار چیست؟

امروزه با پیشرفت علوم کامپیوتر و افزایش استفاده از دستگاه های الکترونیک واژه ی سخت افزار ،نرم افزار،برنامه نویسی و… زیاد به کار می رود.اما شناخت و آموختن هر یک نیازمند مطالعه ی دقیق و اصولی است.

سخت افزار یکی از شاخه های مهم علوم کامپیوتر محسوب می شود و به کلیه ی اجزا و قطعات کامپیوتر که به طور فیزیکی وجود دارند و می توان آنها را لمس کرد، Hard ware یا سخت افزار می گویند.آشنایی با سخت افزار و نحوه ی کارکرد هر کدام از قطعات ،کاربران را در استفاده ی هرچه بهتر از کامپیوتر کمک خواهد کرد.همچنین  می توانند از همه ی پتانسیل ها و قابلیت های کامپیوتر خود به آسانی و به خوبی بهره بگیرند.

به طبع آشنایی و آموزش  سخت افزار برای استفاده از قطعات ،نسبت به تولید قطعات بسیار آسان می باشد.تولید قطعات کامپیوتری کار ساده ای به  نظر نمی رسد و هر کشوری قادر به تولید آنها نیست.

تولید و ساخت قطعات مهم و اصلی کامپیوتر منحصر به شرکت های خاصی می شود که اکثر آنها در کشورهای توسعه یافته مانند آمریکا ،چین ژاپن و… فعالیت دارند.

برای مثال ساخت  پردازنده ی مرکزی(cpu) که یکی از مهمترین قطعات هر کامپیوتر است ،پیچیده ترین کاری است که بشر تاکنون انجام داده است.تکنولوژی به کار رفته در آن بسیار پیچیده و درعین حال ظریف و دقیق است .اما استفاده از آن آسان بوده و با دانش و تجربه آسان تر هم می شود.

کسانی را که با سخت افزار سروکار دارند می توان به دو دسته تقسیم نمود.دسته ی اول افرادی هستند که به طور تجربی کار می کنند و هدف آنها تعمیر و یا عرضه ی قطعات است.برای مثال اگر از آنها سؤال شود که حافظه ی CMOS کجاست و چه کاری انجام می دهد شاید نتوانند جواب دهند.

اما دسته ی دوم کسانی هستند که بیشتر به دنبال دانش و تکنولوژی  به کار رفته در قطعات می باشند که این دانش را به صورت آکادمیک به دست می آورند.

درباره ی مدت زمانی که برای یادگیری و آشنایی با سخت افزار لازم است ،نیز می توان گفت دوره ی مشخصی ندارد و بیشتر بستگی به نوع آشنایی دارد.اگر هدف شخص مورد نظر صرف آشنایی با چند قطعه ی خاص آن هم در سطح ابتدایی باشد با گذراندن چند جلسه کلاس آموزشی یا بهره گیری از کتاب می تواند به خواسته ی خود برسد.

اما اگر بخواهد به صورت حرفه ای آموزش ببیند و کار کند نیازمند مدت زمان بیشتر ،صبرو حوصله و دقت و علاقه است. نکته ی دیگر این است سخت افزار مانند دیگر علوم کامپیوتری روز به روز دچار تغییر و دگرگونی می شود .در این بین بعضی از تکنولوژی های قدیمی تر از رده خارج می شود و جای خود را به فن آوری جدیدتر می دهد یا یک فن آوری قدیمی به روز شده و قابلیت هایی به آن افزوده خواهد شد.

همزمان با این به روز رسانی سخت افزاریست ها نیز باید دانش خود را ارتقاء دهند.پس نمی توان گفت ،کسی که برای دوره ی خاصی آموزش دیده کاملاً بر سخت افزار تسلط دارد بلکه باید قدم به قدم با تغییرات سخت افزار پیش رود تا بتوان نام سخت افزاریست را بر او گذاشت.

همان طور که گفتیم یکی دیگر از علوم کامپیوتر نرم افزار(Software) است که در مقابل سخت افزار قرار دارد.با وجود این برای استفاده از یک سیستم به هردوی آنها نیازمندیم.یعنی سخت افزار و نرم افزار باید درکنار هم و متناسب هم باشند. برخلاف سخت افزار ،نرم افزار به طور فیزیکی وجو ندارد و قابل لمس نیست.بلکه مجموعه ای از دستورالعمل های مرحله به مرحله است که هدف ویژه ای را دنبال می کند .

سرورچیست ؟انواع سرورها

سرور و انواع سرورهای شبکه

سرورها از طریق شبکه خدمات خود را ارایه می دهند، چه به کاربران خصوصی درون سازمان های بزرگ و چه کابران عمومی از طریق اینترنت. برای مثال وقتی شما عبارتی را در موتور جستجوگر وارد می کنید، این عبارت از طریق اینترنت به سرورهایی که تمام صفحات مربوطه را ذخیره کرده اند فرستاده می شود و سپس نتایج از سرور به کامپیوتر شما ارسال می گردد.

واژه سرور کاربرد بسیار وسیعی در فناوری اطلاعات دارد و با وجودی که انواع مختلفی از محصولات تحت عنوان سرور نام گذاری می شوند (سخت افزارها، نرم افزارها و سیستم های عامل)، در تئوری به هر برنامه ای که منابع خود را با یک یا چند برنامه دیگر به اشتراک می گذارد، سرور می گویند. برای نشان دادن این موضوع، مثال آشنای اشتراک گذاری فایل را در نظر بگیرید. در حالی که وجود فایل در یک سیستم آن را تبدیل به سرور نمی سازد، اما مکانیزمی که این فایل ها را توسط سیستم عامل بین کلاینت ها به اشتراک می گذارد سرور نامیده می شود.

در زمینه سخت افزار، سرور معمولا به کامپوترهایی اطلاق می شود که برای میزبانی برنامه های نرم افزاری در محیط شبکه طراحی شده اند. با وجودی که هر کامپیوتر شخصی می تواند به عنوان سرور عمل کند، اما یک سرور اختصاصی (Dedicated Server) قابلیت هایی دارد که آن را برای محیط های بزرگ مناسب تر می سازد. از جمله این قابلیت ها می توان به پردازنده قوی تر، رم ارتقا یافته، منبع تغذیه قوی تر و اتصالات شبکه بیشتر اشاره کرد.

بین سالهای ۱۹۹۰ تا ۲۰۱۰ با افزایش استفاده از سخت افزارهای اختصاصی شاهد حضور سرورهای جامع و اختصاصی بوده ایم که از معروفترین این محصولات می توان ابزار جستجوی گوگل را نام برد.

بر اساس نوع خدمات پردازشی ارایه شده، سرورها در انواع مختلفی طبقه بندی می شوند که در ادامه به آن ها اشاره خواهد شد.

انواع سرور

File server :

سروری می باشد که از طریق آن می توان امکانی جهت  مدیریت فایلها و دسترسی کاربران مختلف شبکه در درایوهای مختلف به صورت متمرکز بر روی یک سرور در شبکه خود برقرار کنیم . که جهت راه اندازی این نوع سرور از طریق Manage Your Server option در منوی Administrative Tools اقدام می کنیم .

Print Server : 

اگر بر روی کامپیوتری ویندوز سرور نصب شود و این کامپیوتر مجهز به یک دستگاه پرینتر باشد و این پرینتر جهت دسترسی کاربران مختلف شبکه  Share یا به اشتراک گذاشته شود می تواند به عنوان  Print Server مورد استفاده قرار گیرد . 

Application Server :

سروری می باشد که بر روی آن برنامه های تحت وب قرار می گیرد و از طریق سرویس

   IIS(Internet Information Services)این برنامه در اختیار کامپیوترهای دیگر

در اختیار کامپیوترهای دیگر   شبکه قرار می گیرد .

Proxy Server : 

سروری است که نقش واسطه را بین کلاینت ها و سرورها ی دیگر ایفا می کند . وقتی کاربر بخواهد اطلاعاتی چون فایل ، صفحات وب و سایر منابع را از سرور دیگری دریافت کند ، به  Proxy Server متصل می شود .

Cache Server :

سروری که برخی از آبجکت ها را مثلاً از اینترنت در حافظه خود نگهداری می کند تا در دسترسی های بعدی آن آبجکت ها از Cache آورده شوند، که در سرور هستند نه از اینترنت که پهنای باند دوباره مصرف شود، در این صورت سرعت دسترسی ها افزایش و میزان پهنای باند مصرفی کاهش می یابد. شاخص سخت افزاری این سرورها، هارد دیسک و رم بالا است.

Mail Server : 

کنترل ارسال و دریافت Email توسط Clientها توسط این سرویس انجام می گیرد، در غیر این صورت User باید اطلاعات خود را مستقیماً به اینترنت دریافت یا ارسال کند.

Terminal Server:

توسط این سرویس می توان به صورت Remote یا از راه دور به سرور متصل شده و  مدیریت مربوطه را انجام دهیم و یا برنامه ای تحت شبکه را بدین طریق و با استفاده از این سرویس اجرا نمود . 

VPN Server / Remote Server:

توسط این سرورها می توانیم به کاربران مختلف جهت Remoteویا  وصل شدن از راه دور به شبکه داخلی ما مجوزهائی را بدهیم و این امکان را برای کاربران خود مهیا کنیم و یا با استفاده از (Virtual Private Nework) VPN ارتباطی ایمن بین دو نقطه ایجاد کنیم . 

DNS Server:

سروری می باشد که کار Name Resolution را برای ما انجام می دهد و وظیفه آن تبدیل IP  به اسم و بالعکس می باشد . 

Dynamic Host Configuration Protocol ) DHCP Server ):

این سرور از طریق رنج IP که بر روی آن تعریف می شود بصورت اتوماتیک به کلاینت ها IP  می دهد . این سرویس حتما باید بر روی کامپیوتری که نسخه سرور دارد نصب شود .

Game server: 

کاربران بازی های کامپیوتری می توانند با اتصال به این سرور به صورت آنلاین به انجام بازی های گروهی بپردازند.

Home server: 

سروری برای منازل مسکونی است که از طریق یک شبکه خانگی و اینترنت به سایر دستگاه های داخل خانه خدمات ارایه می دهد.

Database server: 

یک برنامه کامپیوتری است که خدمات database به سایر کامپوترها یا برنامه های کامپیوتری ارایه می دهد که به آن مدل client-sever نیز می گویند.

Fax server: 

سیستمی است که در یک سرور شبکه محلی (LAN) نصب شده و به کاربرانی که به شبکه متصل هستند امکان ارسال و دریافت فکس را می دهد.

pduچیست؟

دستگاه Power Distribution Unit چیست ؟

PDU دستگاهی جهت مدیریت توزیع برق می باشد که دارای یک ورودی و خروجی های متعدد برق است ، که اغلب در داخل Rack و جهت تغذیه برق سرورها و تجهیزات شبکه مورد استفاده قرار می گیرد.

با توجه به افزایش سرورها و تعدد تجهیزات شبکه در مراکز داده و اتاق های سرور استفاده از PDU ها امری ضروری درجهت مدیریت ظرفیت برق مصرفی تجهیزات شبکه می باشد .

قابلیت های PDU

1- اداره و بهره وری بهتر از توان برق را جهت مراکز داده فراهم میکنند .

2- بوسیله PDU ها می توان ترتیب و برنامه ای جهت روشن و خاموش کردن تجهیزات متصل به آنها را فراهم نمود .

3- می توان از افزایش بار مصرفی برق در دستگاه های متصل به PDU قبل از اینکه دستگاهی Fail شود ، با خبر شد و از بوجود آمدن آن رخداد جلوگیری کرد .

4- برخی از PDU ها دارای یک صفحه Display جهت نمایش مقدار برق و شاخص های آن هستند و از طریق ابزارهای مدیریتی بوسیله پروتکل SNMP می توان مدیریت کرد

مانیتورینگ تجهیزات PDU

بسیاری از دستگاه های PDU از پروتکل SNMP پشتیبانی می کنند، به طور معمول می توانید با استفاده از ابزار Hyper Terminal و یا به روش Telnet پروتکل SNMP را بر روی دستگاه PDU فعال سازید و با استفاده از MIB ارائه شده توسط کمپانی سازنده شاخص های عملکردی این دستگاه را تحت نظارت قرار دهید.

تجهیزات ذخیره سازی

محصولات ذخیره سازی اطلاعات :

الف :  محصولات ذخیره سازی اطلاعات مبتنی بر دیسک سخت

ب :  محصولات تهیه نسخ پشتیبان از اطلاعات و بازیابی اطلاعات

تجهیزات ذخیره‌سازی انبوه اطلاعات :

محیط‌های نمونه بکارگیری تجهیزات ذخیره سازی اطلاعات :

الف :  محصولات ذخیره سازی اطلاعات مبتنی بر دیسک سخت

1.       محصولات ذخیره سازی آرایه ای (DAS)  موسوم به hp Modular Smart Array

2.       محصولات ذخیره سازی اطلاعات در محیط شبکه موسوم به NAS

3.       محصولات ذخیره سازی اطلاعات در محیط SAN 

ب :  محصولات تهیه نسخ پشتیبان از اطلاعات و بازیابی اطلاعات

1-      ذخیره سازی اطلاعات بر روی نوار مغناطیسی : تهیه نسخه پشتیبان بر روی deviceهایی به همراه یک درایو تا 64 درایو وقابلیت اتصال به محیط  SAN

2-      ذخیره سازی اطلاعات بر روی دیسکهای سخت : Tape با تمامی قابلیت هایی که دارد نسبت به هارد از سرعت پاین تری برخوردار هستند ، استفاده از هارد با فرمت tape  تکنولوژی مورد نیاز امروزه در تهیه نسخه های پشتیبان با سرعت بالا می باشد .

تجهیزات ذخیره‌سازی انبوه اطلاعات :

نیاز به ذخیره‌سازی اطلاعات بصورت بی‌وقفه و در فضایی کوچکتر و با قیمت مناسب و قابلیت دسترسی سریع، رفته رفته به یک نیاز حیاتی کاربران سیستم‌های اطلاعاتی بدل شده است. در جهت تأمین این نیاز و ذخیره‌سازی مطمئن اطلاعات یک سرویس  می‌بایست حائز شرایط زیر باشد:

1.       قابلیت در دسترس بودن Availability

سیستم‌های سخت‌افزاری به گونه‌ای انتخاب شوند که کمترین احتمال از کار افتادن سیستم وجود داشته باشد. به کارگیری مکانیزمهای Data Mirroring, RaidوZero Downtime back up می‌تواند این احتمال را به حداقل برساند.

2.       قابلیت یکپارچه سازی اطلاعات Data Consolidation

اطلاعات می‌بایست به گونه‌ای ذخیره شوند که بدون توجه به پلاتفرمهای مختلف اطلاعاتی و محدودیتهای فیزیکی بطور یکپارچه قابل مدیریت باشند.

3.       قابلیت حفاظت از اطلاعات Data Protection

بررسی میزانهای زمان عدم دسترسی به اطلاعات و یا از دست دادن بخشی از اطلاعات هنگام بروز سانحه

4.       قابلیت بازیابی بی‌وقفه اطلاعات

در صورت بروز هرگونه حادثه‌ای باید با کمترین وقفه بتوان سیستم‌ها را به حالت اولیه بازگردانید.

محیط‌های نمونه بکارگیری تجهیزات ذخیره سازی اطلاعات :

الف- بانک‌های اطلاعاتی آژانسهای هواپیمایی و کلیه محیط‌هایی که نیاز به پردازش‌های بلادرنگ وجود دارد

. (OLTP - Online Transaction Processing)

ب- محیط‌های با کاربری تکنیکی که نیاز به فضای مناسب جهت ذخیره سازی اطلاعات و انجام  عملیات آنالیز و شبیه سازی می‌باشد مانند کاربریهای MDA,EDA

      EDA=Electronic Design Automation

      MDA=Mechanical Design Automation

ج- محیط‌هایی که نیاز به حجم بالایی از محیط ذخیره‌سازی با قابلیت دسترسی بالا دارند   Data Ware- housing

د- سرویسهای مبتنی بر WEB مانند کاربریهای ISPها وASPها و فروشگاههای اینترنتی

 شرکت سرو رایانه به عنوان یکی از شرکتهای پیشتاز در این امر آماده ارائه راه حلهای متناسب با نیاز مشتریان محترم می باشد.

cpu چیست ؟

CPU (واحد پردازش مرکزی) در یک کلام مغز کامپیوتر است! قطعه‌ای کوچک با وظیفه‌ای بزرگ؛ پردازش هر دستوری که به آن ارسال می‌شود. در این مقاله با ما باشید تا به صورت خلاصه با CPU و نحوه کار آن آشنا شوید.

کلمه CPU به معنای چیست؟

کلمه CPU مخفف عبارت Central Processing Unit به معنای "واحد پردازش مرکزی" است. همچنین این قطعه با نام‌های زیر نیز شناخته می‌شود:

• Computer Processor (پردازنده کامپیوتر)
• Central Processor (پردازنده مرکزی)
• Brain of Computer (مغز کامپیوتر)
• Processor (پردازنده)
• Micro Processor (ریز پردازنده)

کلمه‌ای که معمولا به‌جای CPU مورد استفاده قرار می‌گیرد Processor است. دلیل آن‌که از CPU به عنوان مغز کامپیوتر یاد می‌شود، این است که CPU مهمترین وظیفه یک کامپیوتر را به عهده دارد یعنی پردازش!

CPU چیست؟

هر سیستم اطلاعاتی برای پردازش دستورات (عملکردهای منطقی، ریاضی و ...)  نیاز به یک پردازنده (Processor) دارد. این وظیفه در کامپیوترها بر عهده CPU است.

CPU تقریبا تمامی دستورات داده شده بوسیله نرم‌افزارها و سخت‌افزارها را با استفاده از عملکردهای منطقی، محاسبات ریاضی و مقایسات پردازش می‌کند.

 CPU با استفاده از یک واحد ALU که مخفف Arithmetic & Logic Unit و به معنای "واحد محاسبه و منطق" است، تمامی دستورات ورودی را محاسبه، مقایسه یا بر طبق عملکردهای منطقی تصمیم گیری کرده و سپس در صورت نیاز، خروجی را تحویل می‌دهد. این فرایند بر روی ثبات‌های پردازنده به عنوان میزکار سی پی یو انجام می‌شود. منظور از عملکردهای ریاضی، همان چند عمل ساده مثل ضرب، تقسیم، جمع و تفریق است.

برای درک بهتر عملکرد CPU ، می‌توانید مغز انسان را به یاد آورید. ممکن است انسان بتواند بدون برخی از اعضای دیگر (در کامپیوتر مانند حافظه‌های جانبی و...)، به حیات خود ادامه دهد اما بدون مغز، امکان زندگی صفر است. در واقع شما نمی‌توانید هیچ تصمیمی بگیرید، اطلاعات را پردازش کنید، تصاویر را درک کنید، به سایر اعضا دستور بدهید و ... . مغز یک پردازنده قوی همانند CPU است.

مغز، یک پردازنده قوی!

در سیستم‌های بزرگ مانند سرورها ممکن است چندین CPU استفاده شود اما در سیستم های شخصی (PC مخفف Personal Computer ) معمولاً فقط یک فضا (Slot) برای CPU  بر روی برد اصلی (Motherboard یا Mainboard) وجود دارد.

هر Motherboard معمولاً فقط یک Slot برای اتصال به CPU دارد که محدوده خاصی از انواع CPU ها را پشتیبانی می‌کند. یکی از مهمترین نکاتی که در هنگام خرید Motherboard یا CPU ویا تعوض و آپگرید (Upgrade) پردازنده باید مورد توجه قرار گیرد، نوع پردازنده پشتیبانی شده توسط Motherboard است. ممکن است پردازنده‌ای که قصد خرید را دارید، توسط مادربرد شما پشتیبانی نشود.

پین‌های یک پردازنده

شاخص‌های یک پردازنده

پردازنده‌ها معمولاً دارای 3 شاخص مهم هستند که بر روی قیمت آن‌ها نیز تاثیر بسیاری می‌گذارند. این سه شاخص عبارت اند از:

• سرعت پردازنده

یکی از مهمترین عوامل در انتخاب و خرید یک پردازنده سرعت کلاک (Clock Speed) آن است که برای همه هسته‌های آن معمولاً عددی ثابت است. سرعت پردازنده نشانگر تعداد عملی است که یک هسته می‌تواند در هر ثانیه انجام دهد و واحد آن هرتز (Hertz) است که معمولاً به صورت مگاهرتز (MHz - میلیون هرتز) یا گیگاهرتز (GHz - میلیارد هرتز) بیان می‌شود.

برای مثال پردازنده‌ای که سرعت آن 2.5 گیگاهرتز است، می‌تواند در هر ثانیه 2 میلیارد و نیم (2800000000) دستور را پردازش کند. درصورتی که پردازنده دارای هسته‌های بیشتر باشد، هر هسته می‌تواند بصورت مجزا 2800000000 دستور را پردازش کند. البته منظور دستورات ساده یک سیکلی هستند (مثلاً در طراحی RISC  تقریباً همه دستورات یک سیکلی هستند) که در یک چرخه (Cycle) اجرا می‌شوند.

• حافظه نهان

• مورد دیگری که معمولاً از سرعت نیز بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرد، حافظه نهان (Cache) پردازنده است.حافظه نهان می‌تواند دارای چند لایه باشد که با حرف L نشان داده می‌شود. معمولاً پردازنده‌ها تا 3 لایه حافظه نهان دارند که لایه اول (L1) نسبت به دوم (L2) و دوم نیز نسبت به سوم (L3) دارای سرعت بیشتر و حافظه کمتری است. حافظه نهان معمولاً تا چند ده مگابایت می‌تواند فضا برای ذخیره کردن داشته باشد که هرچه این فضا بیشتر باشد، قیمت پردازنده نیز بالاتر خواهد رفت.

حافظه کش وظیفه حفظ داده را دارد و به دلیل اینکه سرعت آن بسیار بیشتر از حافظه اصلی (RAM) است، بنابراین تاخیر در اجرای دستورات را بسیار می‌کاهد. پردازنده برای بدست آوردن داده، ابتدا حافظه نهان خود را چک می‌کند و در صورتی که در آن حافظه، داده مورد نظر وجود نداشته باشد به سراخ حافظه اصلی می‌رود. به این صورت حافظه نهان بر روی سرعت پردازنده تاثیر زیادی دارد.

برای مثال پردازنده اینتل i7-2600 دارای دو ست 4 * 32 کیلوبایت برای حافظه نهان لایه اول (L1) که یکی وظیفه حفظ داده و دیگری وظیفه حفظ دستورات را دارد. این پردازنده دارای 4 * 256 کیلوبایت حافظه لایه دوم (L2) بوده و 8 مگابایت حافظه لایه سوم (L3) دارد.

• هسته‌های پردازشی

هسته‌های پردازنده، درواقع پردازنده‌های مستقلی هستند که هر یک به صورت جداگانه دستورات را پردازش می‌کند. امروزه پردازنده‌ها معمولاً دارای بیش از یک هسته هستند که به کاربران این امکان را فراهم می‌کنند که مجموعه دستورات یا برنامه‌های خود را با استفاده از پردازش موازی (Parallel Computing) سریع تر از قبل اجرا کنند. البته داشتن هسته‌های بیشتر به معنای افزایش کارایی کلی پردازنده نیست. چون بسیاری از برنامه‌ها هنوز از پردازش موازی استفاده نمی‌کنند. یعنی عملاً سایر هسته‌ها کار به مراتب کمتری نسبت به یک هسته انجام می‌دهند.

البته با تکنولوژی‌هایی مثل هایپرتریدینگ (Hyper Threading) یک هسته، خود به جندین ریسمان یا به زبان ساده، هسته مجازی تقسیم می‌شود. برای مثال پردازنده‌های i5 دو هسته‌ای اینتل، با استفاده از این تکنولوژی به چهار ریسمان یا هسته مجازی تقسیم می‌شوند.

CPU چگونه کار می‌کند؟

در پروسه پردازش دستورات در CPU چهار مرحله اصلی وجود دارد: 1- فراخوانی 2- رمزگشایی 3- پردازش و اجرا  4- بازنویسی

این چهار مرحله اصلی به ترتیب اجرا شده و فرآیند پردازش دستور به اتمام می‌رسد.

• مرحله اول: فراخوانی

• در مرحله اول، پردازنده دستوری که باید پردازش کند را از طرف حافظه مربوط به یک برنامه (از طریق RAM یا به صورت مستقیم) دریافت می‌کند. این برنامه ممکن است در حداقل شرایط یک دستور و در حداکثر شرایط بینهایت دستور را برای پردازش به CPU ارسال کند. به همین دلیل هر یک از این دستورها باید در محل‌های جداگانه آدرس دهی شوند. اما مشکل اینجاست که واحد پردازشی CPU نمی‌داند کدام دستورات را در کدام یک از آدرس ها باید به ترتیب اجرا کند. برای حل این مشکل یک واحد دیگر به نام PC که مخفف عبارت Program Counter به معنای "شمارنده برنامه" است، وجود دارد. این واحد مسئول حفظ ترتیب و وضعیت دستوراتی است که به پردازنده ارسال می‌شوند. به طور ساده، واحد پردازشی CPU هر یک از آدرس‌هایی که برای پردازش نیاز دارد را از طریق این واحد شمارنده بدست می‌آورد.

• مرحله دوم: رمزگشایی

• پس از دریافت دستورات، CPU باید بتواند این دستور را درک کند. واحد پردازنده CPU دستورات را در حالت کدهایی OP ( به معنای کدهای پردازشی یا Operation Codes) می‌تواند پردازش کند. کدهای پردازشی زبان قابل درک ماشین و سخت افزارها هستند.

نوشتن برنامه‌ها به زبان باینری بسیار سخت است به همین خاطر زبان‌های برنامه نویسی سطح بالایی وجود دارد که نوشتن برنامه را آسان‌تر می‌کند. زبان‌های برنامه نویسی مختلفی وجود دارد که سازندگان برنامه‌ها می‌توانند از آن‌ها استفاده کنند. به همین دلیل واحدی به نام Assembler (تبدیل کننده به اسمبلی) وجود دارد که ابتدا دستورات را به زبان سطح پایین اسمبلی (Assembly) تبدیل کرده سپس واحد دیگری این دستورات اسمبلی را به کدهای OP تبدیل می‌کند. حال این دستورات که به صورت کدهای OP در آمده اند، آماده پردازش در واحد پردازنده CPU هستند.

• مرحله سوم: پردازش و اجرا

• مرحله سوم و البته مهمترین مرحله، پردازش و اجرا است. در این مرحله واحد پردازنده CPU یک دستور باینری را از یک آدرس مخصوص در دست دارد. این واحد تمامی دستورات را به کمک واحد ALU (مخفف Arithmetic & Logic Unit و به معنای "واحد محاسبه و منطق")، پردازش می‌کند.

ممکن است درحین پردازش، نیاز به یک دستور دیگر باشد که در این صورت Program counter دستور مورد نیاز را در اختیار واحد پردازنده CPU قرار می‌دهد یا ممکن است واحد پردازش، دستورات را برای زمان دیگری در ثبات‌های (Registers) داخلی خود ذخیره کند.

• مرحله چهارم: بازنویسی

• معمولا هر دستور یک مقدار خروجی دارد که در این مرحله این مقدار خروجی در حافظه جانبی کامپیوتر (مانند هارد دیسک‌ها، دیسک‌های حالت جامد و...) ذخیره یا به سایر قطعات ارسال می‌شود. برای نمونه فرض کنید که یک دستور برای نشان دادن یک عبارت به CPU برای پردازش ارسال می‌شود. CPU پس از پردازش این دستور، همان عبارت را به عنوان خروجی بازمی‌گرداند یا به فرض، یک عمل ریاضی به عنوان مثال 2 ضرب در 2 به  CPU برای پردازش ارسال می‌شود. حال CPU پس از پردازش عدد 4 را به عنوان خروجی برمی‌گرداند.

در اغلب موارد، CPU این مقدار خروجی را که از مرحله اجرا و پردازش بدست آورده است را در ثبات‌های خود ذخیره می‌کند.  با این کار، CPU می‌تواند از این خروجی‌ها به سرعت در دستورات دیگر استفاده کند. فرض کنید یک عملیات مقایسه به CPU برای پردازش ارسال می‌شود. در این گونه موارد، CPU از مقادیر خروجی قبلی که در ثبات‌های خود ذخیره کرده استفاده می‌کند تا نتیجه مقایسه را در یکی از ثبات‌های دیگر خود، یا به عنوان خروجی باز گرداند.

در این چهار مرحله اصلی، پردازنده فقط یک دستور که از Program Counter ارسال شده را پردازش می‌کند. پس از اتمام این چهار مرحله، درصورتی که دستور دیگری در صف پردازش وجود داشته باشد، توسط PC به سی پی یو داده می‌شود و مراحل از اول شروع می‌شوند تا زمانی که تمامی دستورات پردازش شوند.