[براي ديدن لينکها و تصاوير بايد عضو سايت و يا كاربر-VIP باشيد براي عضويت در سايت اينجا کليک کنيد]
  • و در صورتي که شما عضو سايت هستيد و لينكها مخفي هستند
    براي ديدن لينکها و تصاوير بايد عضو سايت و يا كاربر-VIP باشيد]

    پردازنده یا واحد پردازنده مرکزی (CPU) اصلی ترین بخش کامپیوتر است . این قطعه وظایف مهمی از قبیل عملکرد های ریاضی ، منطقی ، مقایسه ای و محاسبه های مربوط به آدرس دهی در کامپیوتر را به عهده دارد . CPU مهم ترین تراشه بر روی برد اصلی هر کامپیوتر می باشد و آن مدیریت کلیه مراحل پردازش داده ها را به عهده دارد . این قطعه به صورت مستقیم و یا غیر مسقیم سایر قطعات روی برد اصلی و سایر قسمتهای کامپیوتر را نظارت و مقداردهی می کند . پردازنده ها هر چند دارای ابعاد فیزیکی بسیار کوچکی هستند ولی از ابتدایی ترین آنها که از 29000 ترانزیستور تا انواع پیشرفته آنها که 7/5 میلیون ترانزیستور می باشد ، ابعاد فیزیکی آنها بسیار محدود و در حد 2 تا 3 اینچ مربع می باشند




    مشخصه با اهمیت ریز پردازنده ها عبارتند از :

    × . سرعت .

    × . پهنای گذرگاه داده .

    × . پهنای گذرگاه آدرس .

    × . ماکزیمم حافظه .

    علاوه بر این مشخصه ها تعداد ترانزیستور با کار گرفته شده ، cache داخلی ، پهنای پالس ، اندازه رجیستر های داخلی در پردازنده ها از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند . همه پردازنده ها سه عمل اساسی را انجام می دهند :

    × . انتقال اطلاعات

    × .حساب و منطق

    × . تصمیم گیری



    مشخصات فنی پردازنده ها:

    پردازنده ها به عنوان یکی از اصلی ترین عناصر در یک کامپیوتر به صورت یک تراشه به شکل مربع روی برد اصلی قرار می گیرد . معمولا هر پردازنده دارای خصوصیات ویژه ای است که توسط تعدادی حروف و ارقام که بر روی هر کدام از آن ها چاپ شده ، مشخص می شوند . این اطلاعات شامل موارد زیر می باشد

    - نام شرکت سازنده .

    - نسل پردازنده .

    - مدل و نوع پردازنده .

    - سرعت پردازنده (MHZ ) .

    - ولتاژ مورد نیاز پردازنده .

    - شماره سریال پردازنده .

    در ادامه به توضیح برخی از این مشخصه ها می پردازیم

    نام شرکت سازنده پردازنده :

    پردازنده ها توسط شرکت های مختلفی ساخته و ارائه شده اند. شرکت های مشهور سازنده پردازنده عبارتند از :

    - Intel

    - IBM

    - AMD

    - Syrex

    - Motorola

    - IDT

    - NIC

    - IIT

    گاهی بر روی پردازنده ها نام شرکت سازنده به صورت کامل و گاهی به صورت علائم اختصاری مخصوص شرکت مشخص می شود . مثلا برای محصولات شرکت از AMD برای مشخص کردن نام پردازنده عبارت ADVANCED شرکتهای MICRO DEVICES که کلمه AMD از آن گرفته شده چاپ می شود .

    نسل پردازنده:

    پردازنده ها بسته به تنوع در مدل و عملکرد آن ها دارای مدل های مختلفی می باشند . معمولا هر گاه یک تغییر اساسی در ساختار یا پردازنده به وجود آمده است نسل جدیدی برای آن نام گذاری شده است . معمولا نسل های مختلف پردازنده ها را با نام ، علائم یا شماره های مختلف نشان می دهند . شرکتهای سازنده پردازنده تولیدات خود را بر اساس یک روش استاندارد نام گذاری می کنند . مثلا شرکت Intel تولیداتش را به صورت 80x86 و شرکت Motorola به صورت 68**** نام گذاری می کنند ، که معمولا علامت x جایگزین نسل و مدل پردازنده می شود . مثلا در مورد پردازنده های Intel نسل های اول تا هفتم به صورت زیر می باشد :

    همانگونه که مشاهده می کنید از نسل چهارم (80486) به بعد نامگذاری پردازنده های Intel به صورت 80x86 نمی باشد بلکه از نام پنتیوم استفاده شده است

    مدل پردازنده :

    هر کدام از نسل های پردازنده دارای مدلهای مختلفی می باشد که دارای مشخصات متفاوت می باشند . مثلا در مورد پردازنده و 80386 مدلهای DX , SX و برای 80486 مدلهای SX , DX , DXII , DX4 , DX5 برای پنتیوم (نسل پنجم) مدل های پنتیوم کلاسیک و MMX ، برای نسل ششم مدل های پنتیوم پرو ، پنتیوم II و پنتیوم III پنتیوم سلرون برای نسل هفتم مدل اتیانیوم را می توان اشاره نمود

    سرعت پردازنده:

    یکی دیگر از پارامتر های مهم برای پردازنده که معمولا روی پردازنده چاپ می شود ، سرعت پردازنده است . سرعت پردازنده بر حسب مگاهرتز (MHZ) مشخص می شود . گاهی سرعت پردازنده ها معادل سرعت پردازنده مشابه Intel بر روی آن چاپ می شود. در این پردازنده ها که شبیه پردازنده های پنتیوم Intel هستند ، برای نشان دادن سرعت AMD-K5 که در سطر دوم آن عبارت PR100 چاپ شده است ، بدین معنی است که این پردازنده دارای سرعتی معادل سرعت پردازنده های پنتیوم اینتل با سرعت 100MHZ می باشد . هر چند ممکن است سرعت واقعی این پردازنده کمتر باشد . چنانچه بعد از PR100 علامت + هم داشته باشیم یعنی سرعت این پردازنده حتی از پردازنده اینتل با سرعت 100MHZ هم بیشتر می باشد .

    ولتاژ پردازنده :

    پردازنده های قدیمی (قبل از کار 468DX4) با ولتاژ 5v کار می کردند . پردازنده هایی که بعد از 486DX4 به بازار ارائه شد با ولتاژ 3.3v کار می کردند . امروزه پردازنده های K6 از شرکت AMD با ولتاژهای پایین تر از 3.3v (2.2v می کنند . طبیعی است هر چه پردازنده با ولتاژ کمتری کار کند توان مصرفی آن کمتر شده و در نتیجه پردازنده کمتر داغ می شود

    ریز پردازنده های پنتیوم IIII

    اگر بخواهیم به پردازنده پنتیوم 4 به جای تخصیص نام، یك شماره اختصاص دهیم، می‏بایست آنرا پردازنده 786 بنامیم زیرا این پردازنده نسل جدیدی ا پردازنده‏ها را پس از پردازنده‏های كلاس قبلی 686 ارائه می‏نماید.

    ویژگی‏ها و مشخصات فنی اصلی پردازنده پنتیوم 4 عبارتند از:

    • سرعت آن از 3/1 گیگاهرتز در پردازنده‏های اولیه این خانواده آغاز گشته و به مقادیر بالاتر از 2 گیگا هرتز می‏رسد.

    • 42 میلیون ترانزیستور در داخل آن تعبیه گشته و از تكنولوژی 18/0 میكرون استفاده می‏كند.

    • با پردازنده‏های 32 بیتی قبلی اینتل سازگاری نرم‏افزاری دارد.

    • باس پردازنده دارای فركانس 400 مگاهرتزی می‏باشد.

    • واحد حسابی / منطقی (ALU) با فركانسی دو برابر فركانس هسته پردازنده اجرا می‏شود.

    از یك تكنولوژی 20 مرحله‏ای Hyper-pipelined استفاده می‏كند.

    • قابلیت اجرای خارج از ترتیب دستورالعمل‏ها را با قدرت خیلی زیاد ارائه می‏نماید.

    • قابلیت پیش‏بینی انشعاب پیشرفته

    • دارای 20 كیلوبایت حافظه كاشه L1، دارای 256 كیلوبایت حافظه كاشه L2 با سرعت كامل پردازنده

    • حافظه كاشه L2 می‏تواند تا 4 گیگابایت حافظه RAM را پشتیبانی نماید.

    • مجموعه دستورالعمل‏های SSE2 (144 دستورالعمل SSE2)

    • واحد ممیز اعشار پیشرفته

    • چندین حالت دارای مصرف پایین

    به لحاظ داخلی، پردازنده پنتیوم 4، یك معماری جدید از شركت اینتل را با نام NetBurst microarchitecture معرفی می‏نماید كه در برگیرنده تكنولوژی Hyper-Pipelined، یك موتور اجرای سریع، یك باس سیستم 400 مگاهرتزی و یك كاشه execution trace می‏باشد. تكنولوژی Hyper-Pipelined، ژرفای خط لوله دستورالعمل را در مقایسه با پردازنده پنتیوم III دو برابر می‏كند بدان معنا كه مراحل بیشتر و كوچكتری برای اجرای دستورالعمل‏ها مورد نیاز است. البته این مسئله همچنین امكان سرعت‏های خیلی بالاتری را برای این پردازنده ایجاد می‏نماید. موتور اجرایی سریع پردازنده امكان می‏دهد تا 2 واحد حسابی / منطقی عدد صحیح پردازنده (ALUها) در فركانسی دوبرابر فركانس هسته پردازنده اجرا شوند. بدان معنا كه دستورالعمل‏ها در 2/1 سیكل ساعت اجرا می‏شود. باس 400 مگاهرتزی سیستم، امكان می‏دهد تا داده‏ها با سرعت 4 بار به ازای هر سیكل ساعت، انتقال داده شوند. واحد execution trace. یك كاشه L1 پرقدرت می‏باشد كه امكان ذخیره‏سازی 12 كیلو ریز دستورالعمل رمزگشایی شده را فراهم می‏نماید. اینكار باعث می‏گردد تا نیازی به دیكدر دستورالعمل در داخل خط لوله اجرای اصلی نباشد و به این صورت عملكرد پردازنده بهبود می‏یابد. از میان واحدهای نام برده شده، باس پردازنده از همه مهمتر می‏باشد. به لحاظ فنی، باس این پردازنده یك باس 100 مگاهرتزی quad-pumpedمی‏باشد كه سرعت انتقال آن به ازای هر سیكل 4 برابر می‏شود. از آنجائی كه باس این پردازنده، 64 بیت عرض دارد، نرخ ارسال بیت این باس، 3200 مگابایت بر ثانیه است. این عدد با سرعت حافظه RDRAM با كانال دوگانه كه 1600 مگابایت به ازای هر كانال می‏باشد یا در كل 3200 مگابایت بر ثانیه است. دقیقا سازگار است. استفاده از حافظه RD-RAM دو كاناله بدان معناست كه RIMMها می‏بایست بصورت مزدوج اضافه گردند.

    درمعماری داخلی خط لوله 20 مرحله‏ای جدید این پردازنده، تك تك این دستورالعمل‏ها به تعداد زیادی اجزاء كوچكتر تقسیم می‏شوند و این پردازنده را به چیزی شبیه پردازنده RISC تبدیل می‏كنند. متاسفانه این مسئله می‏تواند به تعداد سیكلهای مورد نظر برای اجرای دستورالعمل‏ها اضافه گردد (اگر نرم‏افزار مربوط به این پردازنده بهینه‏سازی نشود)، benchmarkهای اولیه روی نرم‏افزار موجود نشان دادند كه پردازنده پنتیوم III یا پردازنده‏های آتلون شركت AMD به راحتی توانستند همگام با پنتیوم 4 اجرا شوند و حتی در برخی موارد آنرا پشت سر بگذارند اما با اصلاحات انجام شده روی نرم‏افزار پنتیوم 4 این مشكل برطرف شده است و در واقع پردازنده‏های پنتیوم 4 توانستند به قدرت واقعی خود دست یابند.

    پردازنده پنتیوم 4 همچنین یك سوكت جدید CPU را ارائه می‏نماید.

    پنتیوم 4 اولین ریزپردازنده شركت اینتل می‏باشد كه از سوكت 423 استفاده می‏كند و دارای 423 پایه می‏باشد.( در آرایش 39X39 SPGAانتخاب ولتاژ از طریق یك رگولاتور اتوماتیك ولتاژ كه روی مادربرد نصب شده است، صورت می‏گیرد.

    ملزومات حافظه:

    با وجــــــودی كـــــه مــــــادربردهای فعلی مـبتنی بر پنتیوم 4، از ماژول‏های (RD-RAM RAMBUS)RAM كه برای چیت‏ست‏های مورد استفاده در مادربردهای پنتیوم III طراحی شده بود استفاده می‏كنند، كانالهای دو گانه RD-RAM شما را ملزم می‏كنند كه یك زوج ماژول مشابه بنام RIMM را نصب كنید. اگر مادربرد پنتیوم III از SDRAM استفاده می‏كند شما می‏بایست یك حافظه كاملا جدید RDRAM را برای ارتقاء پنتیوم خود خریداری كنید. اگر برد پنتیوم III شما از SDRAM استفاده می‏كند اما دارای 2 ماژول RIMM كاملا مشابه نیست، شما می‏بایست از RIMMهای مكمل برای سازگاری با این ماژول‏ها استفاده كنید با وجودی كه چیت‏ست‏های مادربرد اولیه پنتیوم 4 فقط از حافظه RD-RAM پشتیبانی می‏كردند، چیت‏ست‏های جدیدتر از حافظه‏های استانداردتر همانند DDR و SDRAM پشتیبانی می‏كنند.

    مسائل مربوط به منبع تغذیه:

    پنتیوم 4 به مقدار زیادی توان الكتریكی نیاز دارد و به این دلیل اغلب مادربردهای پنتیوم 4 از یك ماژول رگولاتور ولتاژ با طرح جدید استفاده می‏كنند كه بجای 3/3 ولت یا 5 ولت از ولتاژ 12 ولت تغذیه می‏شود. با استفاده از این توان 12 ولت، راندمان سیستم افزایش یافته و جریان كل جاری در سیستم با استفاده از ولتاژ بالاتر بعنوان یك منبع، شدیدا كاهش می‏یابد. منابع تغذیه PC، توان 12 ولت بسیار دقیقتری را تولید می‏كنند اما منابع تغذیه و مادربرد ATX اصولا دارای فقط یك پین توان 12 ولت هستند.( هر پین فقط 6 آمپر جریان می‏كشد). بنابراین خطوط ارسال توان 12 ولت اضافی برای حمل این توان به مادربرد لازم بود. برای رفع این مشكل از یك كانكتور توان سوم بنام كانكتور ATX12V استفاده می‏شود. این كانكتور جدید علاوه بر كانكتور منبع تغذیه استاندارد 20 پایه ATX و كانكتور 6 پایه كمكی (3.3/5V) می‏باشد خوشبختانه خود منبع تغذیه نیازی به طراحی مجدد ندارد.

    شرکت Sentilla مجموعه نرم*افزار پذیرفته شده برای برنامه*های جاوا را معرفی کرده است تا بر روی ریز پردازنده*های قدرت پایین اجرا شود. Joes Polastre مدیر ارشد تکنولوژی و یکی از موسسان Sentilla گفت، Sentilla Software Suite به کاربران اجازه توسعه و بکارگیری نرم*افزار مبتنی بر جاوا را در ریز پردازنده*های قدرت پایین و باریک داخلی دیوایس*ها می*دهد. کاربران می*توانند آن برنامه*ها را با استفاده از پلاتفرم، به صورت بی*سیم اداره کنند.

    Polastre گفت، پلاتفرم به میلیون*ها توسعه دهنده جاوا اجازه خلق برنامه*ها برای ریز پردازنده*های حاضر در آبجکت*هایی را که با یکدیگر ارتباط دارند را می*دهد. وی افزود، این در رقابت*های اجرای جاوا در دیوایس*های باریک با حافظه کوچک بوسیله احاطه کامل محیط جاوا در ریز پردازنده*ها پیروز می*شود. پلاتفرم از مدیریت حافظه و ذخیره*سازی در دیوایس استفاده می*کند تا کد جاوا را در داخل و خارج حافظه در صورت نیاز تعویض نماید، که موجب می*شود تا پلاتفرم از برنامه*های بزرگ بدون draining منابع استفاده کند.

    برنامه*های جاوا، استفاده از محیط توسعه ابزار را در کامپیوتر توسعه داده*اند و در ریز پردازنده* بکار برده می*شوند. سپس ابزار مدیریت مجموعه، برنامه*های جاوا شامل تهیه روزرسانی*ها و تامین استحکام را اداره می*نمایند.

    Polastre اضافه کرد، پلاتفرم با ریز پردازنده MSP430 شرکت Texas Instruments، پردازشگر 16 بیتی RISC (کامپیوتر مجموعه دستور کاهش یافته) کار می*کند، اما اکثر ریز پردازنده*ها آن را در آینده پشتیبانی می*نمایند.

    وی افزود، این مجموعه هوش را به دیوایس*هایی که با یکدیگر عمل متقابل انجام می*دهند، اضافه می*کند. Polastre به ریز پردازنده*ها همانند "کامپیوترهای کوچک" می*نگرد که مفهوم کامپیوتری نفوذکننده را در جائیکه دیوایس*ها دائما با سایرین بدون بی*سیم و یا بواسطه سایر تکنولوژی*های ارتباطی رابط برقرار می*کنند توسعه می*دهد.

    Polastre گفت، کامپیوتر را به هر چیزی در دنیا می*توان متصل نمود. آنان انواع کارهای جالب توجه برای مردم را انجام می*دهند. کارهایی مثل توسعه و تکمیل برنامه*های محافظتی در سیستم*های Sprinkler تا بلادرنگ فضاها سبز و گلخانه*ها را آبیاری و معتدل نمایند.

    وی ادامه داد، برنامه*های هوشمند در ریز پردازنده*ها برای شرکت*های بزرگ و اورژانس توسعه می*یابند، که به گروه*های امداد امکان برنامه*ریزی را ارائه می*دهند تا به صورت بی*سیم اطلاعات بیمار را بلادرنگ جمع آوری و ارسال نمایند. شرکت*های بزرگ می*توانند از این پلاتفرم جهت پیگیری انتقال کالاها استفاده کنند.

    Sentilla که سابقا به عنوان Moteiv شناخته می*شد، با شرکت سان مایکروسیستمز همکاری می*کند تا پلاتفرم جاوا را برای برنامه*های امدادرسانی کامپیوتری ایجاد کند.

    موضوعات مشابه: