سی پی یو :
قسمت اول
*****تکنولوژی سی پی
يوهای ۲۰۰۷اینتل*******
توجه:
**
مطلب ذیل مخصوص دانشجویان مرکز عالی فنی مهاجر است**
تکنولوژی
SpeedStep
اینتل
SpeedStep
ویژگی
ای
از
Cpu
جدید اینتل است که به پشتیبانی
BIOS
و سیستم عامل نیاز دارد. وقتی این ویژگی
فعال شد، سیستم عامل ضریب ساعت
(Clock Multiplier)
پردازنده را با توجه به بار
سیستم طوری تنظیم میکند که با کم شدن بار کم کم
سرعت ساعت
(Clock Speed)
شروع
به کم
شدن میکند. پردازنده های
Pentium4
یا
Pentium D
شمارنده ی ساعت را روی
x14
تنظیم
میکنند ، که در
FSB800
یعنی 200
MHz Base Clock،
سرعت 2.8
GHz
برای پردازنده ایجاد
میکند(200X14).اکنون
Core2 dou
در ولتاژهای مختلف، سرعت باس سیستم بالاتر و
سرعت
ساعت هسته ی کمتر کار میکند و ضریب ساعت نیز با
توجه به آنها تنظیم می
شود.
وقتی
Speedstep
فعال شود پردازنده ی
Core2 dou
روی ضریب
x6
سوئیچ میکند
که باعث یک پردازنده موثر با سرعت ساعت 1.6GHz
در سرعت باس 266MHz
می شود
(FSB1066).
در همین زمان ولتاژ هسته فقط 0.9 ولت است.
دوبرابر کردن سرعت ساعت مصرف
برق را چهار برابر میکند، پس با کم کردن سرعت
ساعت و مدیریت ولتاژ، کاهش چشمگیری در
مصرف برق و اتلاف آن به صورت گرما مشاهده می
شود.
SpeedStep
زمانی
وارد کار
می شود که بار سیستم از حد مشخصی بیشتر می شود.
بدین ترتیب برای تنظیم عملکرد بهتر
پردازنده و برق مورد نیاز، پردازنده های
Core2 Dou
میتوانند با تمام ضریب ها بین
x6
و حدنهایی آن برای مدل خاص کار کنند که این یکی
از بهترین خصایص این پردازنده
است.
وقتی که
SpeedStep
فعال است
Core2
ققط با 0.9v
و 1.6GHz
سرعت ساعت کار
میکند
Ultra Fine Grained Power Control
Core2
قابلیت این را دارد که
تمام قسمت هایی از پردازنده که نیازی به فعال
بودنشان نیست را خاموش کند. این
قابلیت فقط در مواقعی که پردازنده بیکار است یا
بار کمی دارد کاربرد ندارد و زمانی
که
cpu
بار زیادی را نیز به دوش میکشد اهمیت دارد:
ممکن است بعضی از واحدهای منطقی
در حین انجام پردازشهای سنگین بوسیله ی
cpu
بی مصرف باشند.
در این مثال عناصر سبزرنگ
قسمتهایی از پردازشگر هستند که لزومی به فعالیت
آنها نیست. این واحدها میتوانند
برای صرفه جویی در مصرف برق خاموش شوند.
SplitBusses
هرچند همه ی
باس ها با پهنای 128 بیت ساخته شده اند ولی این
پهنا همیشه ضروری نیست. این پهنا
برای بدترین شرایط طراحی شده است و در اکثر
موارد به کل آن نیاز نیست، اینتل برای
حل این مشکل تصمیم گرفته ویژگی ای را برای
پردازشگر طراحی کند تا بتواند باس ها را
تقسیم کند یا به اصطلاحی
Split
کند تا بتواند قسمت های بی استفاده اش را
غیرفعال
کند. یک
Word
که 8 بایت هست فقط یه مسیر داده 64 بیت نیاز
دارد پس نیمی از آن بی
استفاده می ماند ولی هنوز برق مصرف میکند. با
این تکنولوژی اینتل این مشکل نیز
برطرف شده است.
ویژگیهای
مرتبط با پلاتفورم (پایگاه):
PSI-2 , DTS , PECI
یک پردازنده بهینه در مصرف انرژی به تنهایی
کامل نیست و برای اجرا به
یک محیط مناسب نیاز دارد. اینتل سه ویژگی
مدیریت انرژی دیگر ایجاد کرده که به
پلاتفورم (مادربرد) مربوط میشوند:
PSI-2 یا
Power Status Indicator 2
DTS یا
Digital Thermal Sensors
PECI یا
Platform Enviroment Control Interface
ویژگی
PSI2
نیازهای برق
CPU
را مرتبط میکند
هر پردازنده ی
Core2
مداری دارد که نیازهای توانی را نگاه می دارد.
اگر مادر برد شما کنترلر قرینه
ی
PSI2
را داشته باشد میتواند این سیگنال را دریافت
کرده و میزان بار رگلاتور های
(تنظیم
کننده های) ولتاژ موجود را تنظیم کند و بهترین کارکرد را
انتخاب کند. وقتی
که نیاز برقی پردازشگر افت میکند کنترلر
PSI2
یک یا چند رگلاتور ولتاژ را خاموش
میکند و از این کار اطلاع میدهد ، تا
VRM
همیشه در بیشترین بازده عمل
کند.
DTSها
یا Digital
Thermal Sensors
چهار سنسور دیجیتال در بخش های حیاتی پردازنده
قرار
داده شده اند تا با سرعت و دقت زیادی موقعیت
های دما را بخوانند.
پردازشگر های
Core2
چهار سنسور دما دارند که البته برروی هر هسته
دو عدد سنسور قرار میگیرد. این
سنسورها اکنون دیجیتال هستند، که به این معناست
که از نسل قبلی سنسورها آنالوگ کوچک
تر و دقیق ترند. سنسورهای
DTS
اکنون به
Hot Spot
ها یا نقاط داغ شونده نزدیکترند و
میتواننددما را خیلی سریعتر و دقیق تر بسنجند.
PECI: Platform Enviroment Control Interface
PECI: Platform Enviroment Control Interface
حال
که سنجش دما وجود دارد ، به یک چیپ مدیریت
کننده نیز احتیاج است تا بر وضعیت سیستم
با کنترل کردن فن های موجود اثر بگذارد.
پردازنده های
Core2
از یک باس یک سیمه برای
انتقال این مقادیر به مدیر استفاده میکنند، که
اکنون این خصیصه به راحتی میتواند از
طریق
BIOS
مادربورد کنترل شود. دمای پردازنده ، فن
CPU
و یا فن سیستم میتوانند
بوسیله ی کاربر یا حتی خودکار کم یا زیاد شوند.
با اینکه راههای زیادی برای
دادن قابلیت تنظیم سرعت به کاربر یا انجام
اتوماتیک این کار وجود داشت، شما هرگز
مطمئن نبودید که آیا تنظیمات سرعت فن شما جریان
هوای کافی برای خنک نگه داشتن اجزاء
سیستم را دارد یا نه. اما با
PCEI
این داستان فرق میکند: بعد از سوارکردن یا
خریدن
کامپیوتر جدیدتان،
manager
تمام فن ها را به شکلی تنظیم میکند تا با دمای
سی پی یو
مطابقت داشته باشد.
اما
PCEI
تنها یک مشکل دارد: شما مجبورید یک مادربورد
سازگار با
PCEI
بخرید. ممکن است مادربورد این قطعه را شبیه
سازی کند و یا بجای مدیر
عمل کند و سیگنال های گنگ و فریب دهنده بفرستد؛
در نتیجه چنین سیستمهای با
Core2 Dou
یا
Core 2 Dou
بوت نخواهند شد! به شما خریدن مادربورد 975X
پیشنهاد میشود چرا
که این ماردبورد بطور فنی از
Core 2
پشتیبانی میکند.
Level
های دمای
پردازنده
خنک کننده ی باکس شده ی اینتل یا
Boxed Cooler
که با کیت
های جزئی پردازنده همراه است ، خنک کنندگی کافی
و سطح های نویز مناسبی دارد.
تمام پردازنده های
Core 2
با همان سینی حرارتی
(Heat Sink)
و فن عرضه می شوند
که پردازنده های
PentiumD
عرضه میشوند. سطح این سینی مسی است و از تعداد
بیشماری
پره تشکیل شده است تا سطحی بزرگ داشته باشد.
متصل کننده یا
Connector
چهار پین آن
از مادربرد با کنترل فن پشتیبانی میکند، که با
دماسنجی های سی پی یو کنترل میشود.
جالب اینجاست که در بین تست های ما حتی با
پردازش های بسیار سنگین سرعت فن از
2400rpm
تجاوز نکرد. این رقم در مقابل چرخش 4500 دور در
دقیقه ای
Pentium D
در حین
بارگذاری های سنگین غیر قابل مقایسه است. صدای
ایجاد شده در یک سیستم
Core 2
به طرز
قابل توجهی از پردازنده ی
Pentium D
کم تر است.
************************************************************************************
**عقايد جالب **
اصطلاحات
AMDدر
مورد مدل
cpu
هاي اتلون :
عددي كه مقابل
Athlon XP
به صورت(+ ----) نوشته ميشه, نشان
دهنده سرعت كاري واقعي
CPU
نيست.چون
AMD
بر خلاف
Intel
عقيده داره كه كارايي يك
پردازنده تنها به سرعت اون در مقياس
MHZ
وابسته نيست و به تعداد اعمالي كه
CPUدر
اون فركانس انجام ميده هم وابسته ست.به عبارت ديگر در
+ Athlon XP 2200
معنيش اينه
كه اين پردازنده معادل يك
Pentium 2.2 Mhz
كارايي داره.در واقع اين عدد + 2200 براي
اينه كه به كاربران عادي كه فقط به
FSB Clock
پردازنده توجه ميكنند كارايي معادل
پنتيوم رو نشون بده.
CPU
شما باهسته
Thorughbird
و
FSB=266
و
L2 cash 256 KB
با
سرعت 1800
Mhz
كار ميكنه و از اين بابت نگران نباشيد
اكثر مادربرد هاي جديد
مثل مدلهاي
MSI
وEpox
وgigabyte
و
ASUS
و ... كه
AMD Support
هستند به طور پيش فرضFSB
Frequency
رو
روي 100MHZ
انتخاب ميكنن و به همين دليل مدل
CPU
درست تشخيص داده نميشه.اگه يه سر
به سايت
AMD
بزنيد متوجه ميشيد كه بيشترين سوالها در مورد درست شناخته نشدن
CPU
شده .
براي تنظيم
FSB
مادر برد وارد
BIOS
بشيد و ابتدا در گزينه
Frequency /VoltageControl
مورد
Spread
Spectrum
رو
Disabled
كنيد.سپس بر اساس مدل
CPU
گزينه
CPU FSB Clock
رو بر اساس فركانس كاري سي پي يو ,عدد 133 يا 166 يا 200
انتخاب كنيد.تا مدلهاي +2400 ويك مدل از +2600 كه هسته سي پي
يو
Thoruhgbirdهست
فركانس كاري سي پي يو 266MHZ
بوده و
CPU FSB Clock
رو بايد 133MHZ
بذاريد.
در
مدلهاي +2500 و+2700 و+2800 و برخي مدلهاي +2600 كه هسته شونBARTON
هست فركانس كاري
سي پي يو 333MHZ
بوده و بايدCPU
FSB Clock
رو 166MHZ
تنظيم كنيد
.
بعد از اين
مرحله
CPU Ratio
رو بر اساس عدد
Multiplier
سي پي يو كه مثلادر2600+ با هسته
BARTON
مساوي 11.5 می باشد.البته ميتونيد اين مرحله
اخر رو روي
AUTO
گذاشته و در صورتيكه
CPU
درست شناخته نشد دستكاري كنيد
.
توجه
شما رو به فرمول زير جلب ميكنم
( Multiplier
ضرب در
CPU FSB Clock =
فركانس كاري
CPU ).
بنابراين اگر اين اعداد رو بدون دقت تنظيم كنيد و فركانس
CPU
رو خيلي بالا
ببريد ممكنه كه سيستم درحين كار
Crash
بكنه و يا اصلا نتونه
Boot
بشه كه مجبور يد
اون موقع
Bios
رو
RESET
كنيد تا همه چيز به حالت پيش فرض برگرده.در واقع با بالا
بردن اين دو عدد و ولتاژ
CPU ,
افرادي كه به اونا اصطلاحا
Overclocker
ميگن فركانس
كاري سي پي يو شون رو بالا ميبرن و كاري ميكنن كه مثلا اتلون +
2600 مثل يك 3200
كار بكنه و به اين كار هم
Overclock
كردن ميگن كه اگه دوست داشته باشيد اصول كلي
اين كار و نرم افزارهايي كه
Stablity
سي پي يو
رو بعد از
overclock
كردن تست
ميكنن يك نكته خيلي ريز در
CPU
هاي اتلون
اينه كه بهتره فركانس
RAM
و سي پي يو رو همزمان
( Synchronus)
كنيد. براي اينكار در
گزينه
DRAM Timing
وارد بشيد و گزينه
Configure SDRAM Timing
رو رو ي
USER
انتخاب
كرده و
SDRAM Frequency
رو 2 برابر
FSB Clock
تنظيم كنيد
.
در
CPU
هاي
Athlon
بر
خلاف
Intel
اين كار عملكرد پردازنده رو بهتر ميكنه كه خيلي از متخصصين رو
اين موضوع
تاكيد ميكنند
.
در صورتيكه
RAM
شما از مدلهاي مرغوب و اريجينال باشه ميتونيد
Timing
رم
( Cas latency )
رو هم كمتر كنيد ( 2.5 وحتي 2 ) كه سرعت
Ram
تون هم
بيشتر بشه .
************************************************************************************
باز هم بحث هميشگی اينتل و ای ام دی
اینتل به تازگی اطلاعات جدیدی را درباره جزئیات
پردازندههای Xeon با معماری جدید Nehalem ارائه کرده
این معماری که در حقیقت نسل بعد از Penryn به حساب
میآید دارای 3 پلتفرم میباشد.
- پلتفرم Tylersburg EP برای کاربردهای حرفهای در
زمینه سرورها(Efficient Performance)
- پلتفرم Tylersburg EN برای کاربردهای سطح
پایینتر (Entry Server)
- پلتفرم Tylersburg WS که یک پلتفرم با کاربرد
Workstation به شمار میآید
در مورد جزئیات Nehalem اطلاعات بسیار اندکی در دست
است ولی ظاهرا اینتل برای هر پلتفرم یک چیپست در نظر
گرفته که عبارتند از :
Tylersburg-36D : چیپستی با دو سوکت است که
پردازندههای Tylersburg EP,WS را پشتیبانی خواهد کرد
البته Tylersburg WS نیاز به دو چیپست دارد. در ضمن در
مورد Tylersburg EP,WS باید گفت که این دو پلتفرم به
ترتیب جایگزین Bensley,Stoakley خواهند شد.
Tylersburg-24D : این چیپست برای Tylersburg EN
طراحی خواهد شد. همانطور که گفته بودیم این پردازنده
جزو entry-level به حساب میآید که به پردازندههای
Bensley VS و Cranberry خواهد پیوست. و در آخر یک
پردازنده تک هستهای با اسم رمز Garlow WS ارائه خواهد
شد که از چیپست Tylersburg-36S بهره میبرد.
Nehalem دارای امکانات بسیار پیشرفتهای است که به
گفته خود اینتل با این خانواده از پردازندهها ، زئون
متحول خواهد شد. برخی از این امکانات را که اطلاعات
نیز در مورد آنها بسیار اندک است در پایین ذکر
میکنیم.
- Quick path : که یک درگاه جدید ارتباطی است مانند
(CSI (Common-System Interface
- Simultaneous multi-threading) SMT) : در
پردازندههای چهار هستهای Nehalem هر هسته به طور
جداگانه از این تکنولوژی انتقال داده بهرمند میشوند
به طوری که در پلتفرم 8 هستهای 16 خط دادهای را شاهد
خواهیم بود.
- مدیریت دینامیک توان مصرفی : در پردازندههای
خانواده Nehalem توان مصرفی متناسب با کار کرد
پردازنده تغییر خواهد کرد در نتیجه در این محصول ما
کاهش محسوس توان مصرفی را خواهیم داشت.
- فناوری ساخت 45nm Hi-K silicon : Nehalem یک
پردازنده 45 نانومتری با ترانزیستورهای پیشرفته و از
لحاظ زیست محیطی به علت استفاده نکردن از سرب در آن
بسیار پاک است.
در چندین ماه گذشته پیشرفت های جدیدی در طراحی
پروسسورها، بویژه از طرف شرکت AMD حاصل شد. این شرکت
علاوه بر اینکه یک cpu با طراحی کاملا ْ۶۴ بیتی عرضه
کرد که باعث برتری یافتن این شرکت در بازار
کامپیوترهای رومیزی پیشرفته گردید، همچنین در حذف
کنترل کنندههای حافظه (MCH) پیشقدم شد که در عملکرد
Athlon ۶۴ و چیپهای optron یک پیشرفت قابل ملاحظه نسبت
به پروسسورهای intel به حساب میآید. اینتل به طور
متقابل پروسسور سازگار ۶۴ بیتی را عرضه نمود. به تازگی
نیز هر دو شرکت پردازشگرهای دوهسته ای را عرضه
نمودهاند، این پروسسورها بهتر از آن چیزی که شما
انتظار دارید کار میکنند. پروسسورهای اینتل و AMD هر
دو دارای دو هسته پروسسور، در حال کار در یک قالب
میباشند که هر یک از هستهها بصورت مستقل توابع و
پردازشهای داده را انجام میدهند (در مورد اینتل این
مورد کامل تر است) و هر دو این هستهها توسط نرم افزار
سیستم عامل هم آهنگ می گردند.
در این مقاله سعی شده تا تکنولوژی که در این دو محصول
استفاده شده و مقدار افزایش کارایی که شما می توانید
از آنها انتظار داشته باشید بررسی گردد. در حال حاضر
AMD فقط پروسورهای کلاس سرور opteron با دو هسته را
بطور کامل به بازار عرضه کرده و بزودی Athlon ۶۴*۲
برای کامپیوترهای رومیزی را نیز به بازار عرضه میکند.
در طرف مقابل اینتل در حال حاضر پنتیوم Extreme
Edition ۸۴۰ رومیزی با دو هسته را به بازار عرضه نموده
در حالی که خطهای تولید Pentium D و dual xeons هنوز
متوقف نشده اند.
با توجه به اینکه پروسسورهای دو هستهای در اصل یک
سیستم چند پروسسوره که در یک قالب قرار گرفته اند، می
باشد. اجازه بدهید اینک چندین تکنولوژی که در سیستم
های چند پردازشگر استفاده می شود را مورد بررسی قرار
دهیم.
چند پردازشگرهای متقارن ( SMP (symmetric Multi
processing
SMP روش مشترکی می باشد که چندین پردازشگر بطور
جداگانه با یکدیگر در یک مادربرد کار میکنند. سیستم
عامل با هر دو cpu تقریباً بطور یکسان کار میکند و
کارهای مورد نیاز را به آنها ارجاع میدهد. چیپهای
دوهسته ای جدید intel و AMD توانایی SMP را بصورت
داخلی مورد توجه قرار دادهاند. پروسسورهای سرور
opteron دوهسته ای میتواند همچنین بصورت خارجی با
دیگر چیپهای دوهسته ای ارتباط برقرار کند. (بشرط آنکه
چیپ متقابل نیز دارای این خاصیت باشد)
محدودیت اصلیSMP در پشتیبانی سیستم عاملها و نرم
افزارها از این تکنولوژی میباشد. خیلی از سیستم
عاملها (مانند ویندوز XP سری خانگی ) توانایی پشتیبانی
از SMP را ندارند و از دومین پردازشگر استفاده
نمیکنند. همچنین بیشتر برنامههای پیشرفته بصورت تک
رشته ای کار میکنند، در اصل در هر زمان فقط یک
پردازشگر در حالت فعال می باشد. برنامه های چند
رشتهای از پتانسیل موجود در سیستمهای دو یا چند
پرازشگر، میتوانند نتایج مفیدتری بگیرند، ولی به صورت
کامل عمومیت ندارد.
در گذشته intel و AMD سعی داشتهاند تا تکنولوژی جدیدی
مثل SMD را بیشتر برای پردازشگرهای سرور پیشرفته مانند
opteron و Xeon استفاده نمایند ( البته تا قبل از
پنتیوم ۳ )
Hyperthreading
این تکنولوژی بصورت اختصاصی توسط اینتل در پردازشگرهای
چند هستهای بکار گرفته شده است. این تکنولوژی قبلاً
نیز توسط این شرکت بکار گرفته شده بود. اینتل برای
آنکه از منابع CPUبنحو بهتری استفاده نماید فقط
قسمتهایی که کار پردازش اطلاعات را انجام می دهد را
تکثیر کرده است. یعنی آنکه منابع داده در داخل CPU
بصورت مشترک استفاده میشد. ایده hyperthreading برای
دو برابرکردن مقدار فعالیت چیپ میباشد تا آنکه کاهش
عملکرد سیستم که در اثر فقدان حافظه Cash روی میدهد
کمتر گردد همچنین بصورت تئوری نشان داده شده که منابع
سیستم کمتر تلف میگردند.
در صورتی که CPU های hyperthreading مانند دو پروسسور
حقیقی بنظر می رسد. ولی این CPU ها نمیتوانند عملکردی
مشابه دو CPU مجزا مانند CPU های دوهسته ای داشته
باشند. زیرا در CPU های دو هسته ای دو “Threads”مشابه
بطور همزمان و با Cash های جداگانه L۱ و L۲ میتوانند
اجرا گردند که این عمل در پردازشگرهای hyperthreading
قابل انجام نمیباشد.
یکی از چیپهای جدید اینتل بنام ، پردازشگر پنتیوم
Extreme Edition ۸۴۰ ، در داخل هر هسته خود از
تکنولوژی hyperthreading نیز پشتیبانی میکند، یعنی
آنکه در یک سیستم عامل آن بصورت چهار پردازشگر حقیقی
دیده میشود.
چرا دو شرکت اینتل و AMD بطور ناگهانی شروع به توزیع
پردازشگرهای دو هستهای کردند؟
اول از همه رقابت چنانچه بعداً بیان خواهیم کرد AMD از
ابتدا توانائی بالقوه دوهستهای را در پردازشگرهای ۶۴
بیتی خود داشت. ساختمان ورودی و خروجی برای دومین هسته
در CPU های فعلی ۶۴ بیتی AMD موجود میباشد.
هیچ شرکتی نمی تواند دیگران را از بدست آوردن
تکنولوژیهای جدید منع نماید و AMD در حال حاضر با
موفقیت چشمگیر خط تولید پرداشگرهای ۶۴ بیتی آسودگی را
از intel سلب نموده است.
برای اینتل ضروری میباشد که دارای یک تولید تخصصی در
تکنولوژی دوهسته ای باشد تا رقابت با شرکاء تجاری خود
را حفظ نماید.
دوم، کارایی میباشد. مطمئناً برنامههای کاربردی چند
رشتهای در پردازشگرهایی که توانایی انجام چند پردازش
را دارند در پردازشگرهایی که یک پردازش را در هر زمان
انجام میدهند، بهتر عمل خواهند نمود.
البته برای سیستم های چند پردازشگره یک ایراد عمومی
وجود دارد و آن تاْخیری میباشد که این CPU ها در
اجرای کار سیستم بوجود می آورند. به بیان ساده در حال
حاضر روشی برای سیستم عاملهای موجود وجود ندارند تا
پردازشها را بطور کاملاً مساوی در بین پردازشگرها
تقسیم نماید، پردازشگر دوم عموماً بایک مداخله کمتر و
کارایی پایینتر کارمیکند، در صورتی که ممکن است
پردازشگر اول بصورت ۱۰۰% در حال پردازش باشد.
سومین دلیل کمتر نمایان است، ناامیدی AMD و اینتل
میباشد، هر دو شرکت با یک مانع جدی برای افزایش سرعت
پردازشگرها و کوچکتر کردن اندازه قالب آنها روبرو شده
اند تا این مانع حذف نشود و یا اینکه تا کاربران عمومی
متوجه نشوند که GHZ به تنهایی کارایی را بیان نمیکند.
هر دو شرکت برای دست یافتن به هر پیشرفت که کارایی
پردازشگرها را بهبود بخشید تلاش خواهند نمود و تقریباً
دلیل اصلی بوجود آمدن پردازشگرهای دو هسته ای را
میتوان همین دلیل سوم بیان نمود
[size=medium]دسترسی AMD به تکنولوژی دو هسته
ای[/size]
فرم فاکتور فعلی پردازشگر ۶۴ اتلن به طراحی دو هسته ای
خیلی نزدیک میباشد. وجود کنترل کنندههای
Hypertransport و کنترل کننده حافظه درقالب چیپهای
فعلی ۶۴ اتلن به معنی آنست که اضافه نمودن دومین هسته
در داخل چیپ چندان مشکل نمیباشد.
بدلیل رابط NorthBridge که AMD برای اتلن ۶۴ تهیه
کرده است کنترل کننده حافظه و رابط Hypertransport در
داخل چیپ پشتیبانی می گردد. این به چیپهای دوهستهای
امکان می دهد که از داخل خود پردازشگر با یکدیگر
ارتباط برقرار کنند.
تعداد ترانزیستورهای پردازشگرهای اتلن ۶۴*۲ بیش از دو
برابر پردازشگرهای اتلن ۶۴ میباشد. با توجه به اینکه
در ساختن CPU های جدید از روش ۹۰nm استفاده می شود
سایز کل چیپ کمی افزایش پیدا کرده و ولتاژ عملکرد ۱.۳۵
تا ۱.۴ میباشد و گرمای خروجی به بیش از ۱۱۰w کمی
افزایش مییابد.
هر هسته پردازشگر حافظه Cash L۱ و L۲ مخصوص به خود را
دارد، ۱۲۸ KB برای L۱ و بسته به مدل ۵۱۲ KB تا ۱ MB
برای L۲.
دو برتری مهمی که AMD در CPU های دو هستهای دارد
عبارتند از اینکه :
“Crossbar Switch” که آدرسها را جمعآوری کرده و توزیع
می کند و داده را از هر هسته به هسته دیگر یا باقی
سیستم توزیع می کند در حال حاضر امکان اضافه شدن دومین
هسته را دارد.
موفقیت دیگر AMD که از نظر مصرف کننده خیلی مهم
میباشد امکان استفاده اتلن ۶۴*۲ از مادربردهای سوکت
۹۳۹/۹۴۰ می باشد و فقط لازم است که شرکت تولید کننده
مادربرد BIOS را برای پشتیبانی از خصوصیات جدید به روز
رسانی نماید.
دسترسی اینتل به پردازشگر دو هسته ای
با توجه به اینکه اینتل مانند AMD دارای مدل قبلی برای
اضافه کردن هسته جدید در داخل یک قالب CPU نبود، برای
ساخت آن مدل جدیدی را طراحی نمود که البته دارای
نواقصی نسبت به مدل AMD میباشد.
پنتیوم D در اصل از دو پردازشگر “پرسکات” پنتیوم D در
یک قالب تشکیل شده است ، این پردازنده دارای مزیت
داشتن دو حافظه کش L۱ و L۲ برای هر هسته بطور مجزا
میباشد، ولی دارای نواقصی نیز می باشند از جمله اینکه
این دو پرداشگر برای ارتباط برقرار کردن با یکدیگر
باید، از NorthBridge و FSB خارج پردازشگر استفاده
نمایند. تعداد ترانزستورها برای چیپ های جدید بیش از
۲۳۰ میلیون و گرمای تولید شده به مقدار فوقالعاده
۱۳۰W برای پنتیوم Extereme Edition میرسد
یکی از بزرگترین معایب طراحی اینتل نسبت به AMD که
سوکتهای ۹۳۹ را برای طراحی پردازشگرهای دو هستهای
خود حفظ نمود آن است که راه حل دو هستهای اینتل نیاز
به یک جفت چیپ ست جدید بنامهای ۹۵۵X و ۹۴۵P دارد. شرکت
nvidia اخیراً ویرایش اینتل SLI که پروسسورهای دو
هستهای را پشتیبانی میکند را به بازار عرضه کرده
است که این مورد هم زمان بیشتری را مصرف و هم
هزینهای اضافی برای مصرف کننده در پی دارد.
گرما و پهنای باند :
هر دو پردازشگرهای تک هستهای AMD و Intel گرمای
فوقالعاده زیادی تولید میکردند، که هیت سینکهای
فوقالعاده بزرگی که برای آنها استفاده می شود گویای
این مطلب میباشد. حال با اضافه کردن یک هسته اضافی
چگونه میتوان این پردازشگرها را خنک نمود.
ولی AMD و Intel از چندین روش برای خنثی کردن این
موضوع استفاده کردهاند، ابتدا آنکه در ساخت این
پردازشگرها از تکنولوژی ۹۰nm استفاده شده که باعث
کوچکتر شدن CPU ونزدیکتر شدن قسمتهای مختلف بر روی CPU
شده و در نتیجه گرمای تولید شده را به مقدار زیادی
کاهش میدهد و دوم آنکه فرکانس کاری این CPU ها بمقدار
حدود ۴۰۰MHz نسبت به آخرین CPU های تک هسته ای کاهش
پیداکرده و همچنین هسته دوم همیشه بصورت کامل کار
نمیکند این سه مطلب باعث میگردد که گرمای تولید شده
بمقدار خیلی زیادی نسبت به CPU های تک هستهای افزایش
نیابد.
پهنای باند بکار رفته محدودیت بزرگتری برای CPU های دو
هستهای میباشد، زیرا هر دو AMD و Intel پهنای باند
برای CPU های تک هستهای را برای این نوع CPU ها نیز
حفظ کردهاند و طرحی برای افزایش آن ندارد
دو پردازشگر تک هسته ای در مقابل یک پردازشگر
دو هستهای
محاسبات و بررسی طرحهای موجود نشان میدهد که
دو چیپ اپترن AMD باید دارای سرعت بالاتری نسبت به یک
چیپ دو هستهای باشد، زیرا هر یک از این OPTERON ها
دارای یک کنترل کننده حافظه مجزا میباشد ولی در
چیپهای دو هستهای هر دو هسته باید یک کنترل کننده
حافظه را بصورت مشترک استفاده کنند.
در مورد اینتل این موضوع مطرح نمیباشد زیرا در هر دو
طرح یک کنترل کننده حافظه در خارج از CPU استفاده می
شود و فقط در طراحی دوهسته ای این مسیرها کوتاهتر
میباشند که چندان پارامتر مطرحی در افزایش سرعت
نمیباشد.
یکی از بزرگترین مزایای پردازشگرهای دو هستهای نسبت
به دو پردازشگر تک هستهای بحث اقتصادی آن میباشد،
زیرا اولاً خرید یک CPU دو هستهای از دو CPU تک
هستهای ارزانتر میباشد و از طرف دیگر باید قیمت
مادربرد را نیز لحاظ کرد که در این صورت این موضوع
بیشتر جلب توجه مینماید .
************************************************************************************
کاملترین تاریخچه مربوط به سی پی یوهای اینتل و
ای ام دی.قضاوت با خودتون.
مشاهده تصویر
************************************************************************************
اینبار اینتل
اینبار شرکت اینتل
۱۶ پردازنده
۴۵
نانومتری خودش رو معرفی کرد .لذت داشتن پردازنده ای با 12 مگا
بایت کش واقعا لذت بخشه اما قیمتهای بالایی داره که ما ایرانیا
یه کمی باید صبر کنیم.
************************************************************************************
تفاوت
پردازنده های
۳۲
و ۶۴
بیتی
محدودیتی که در دامنه پردازش های
۳۲
بیتی وجود دارد، همواره باعث کندشدن سرعت انجام عملیات پیچیده
و سنگین اطلاعاتی در سیستم های مختلف می گردد. به همین منظور
بسیاری از شرکت های سازنده نرم افزار و خصوصاً آن هایی که در
زمینه سیستم عامل فعالیت دارند از دیرباز رقابتی را برای تحت
پوشش قراردادن تعداد زیادتری
CPU و مقدار بیشتری حافظه
RAM نسبت به یکدیگر آغاز کرده
اند. به عنوان مثال رقابتی که بین ویندوز
۲۰۰۰
سرور با سولاریس یا انواع یونیکس و لینوکس بر سر امکان استفاده
از
۸
یا
۱۶
تا
۳۲
پردازنده به همراه چند گیگابایت حافظه
RAM و امثال آن وجود داشت همواره
یکی از جالب ترین و پرسروصداترین زمینه رقابت بین چند سیستم
عامل به شمار می رفت. اما همه این عوامل چندی پیش تحت الشعاع
واژه جدیدی به نام پردازش
۶۴
بیتی قرار گرفت. این فناوری جدید که به لطف به بازار آمدن دو
محصول جدید از دو شرکت معتبر سازنده پردازنده یعنی اینتل و
AMD شکل گرفت، در مدت کوتاهی
توانست توجه سازندگان سیستم عامل را به شدت معطوف کارایی بی
نظیر خود کند. پردازنده های Xeon
و ایتانیوم از سوی اینتل و پردازنده Opteron
از طرف AMDدر مدت کوتاهی
توجه تمام سازندگان مشهور سرورهای Enterprise
و همچنین تولیدکنندگان سیستم عامل را به خود جلب کرد. در این
میان مایکروسافت نیز بلافاصله اقدام به طراحی نسخه ای از
ویندوز
۲۰۰۳
سرور برمبنای انجام پردازش های
۶۴
بیتی و با استفاده از پردازنده های جدید نمود. این نسخه جدید
۶۴
بیتی از چند نظر بر نسخه پیشین خود برتری داشت. اول این که از
میزان حافظه فیزیکی و مجازی بیشتری پشتیبانی می کند. دوم این
که در مقایسه با نسخه
۳۲
بیتی از کارایی و سرعت بالاتری در مدیریت حافظه، رجیسترها و
عملیات
O/I برخوردار است. نکته سوم در
مورد امنیت است. نسخه
۶۴
بیتی قابلیت محافظت بیشتری در برابر کدهای مخرب(Malicious
Code) از خود نشان می دهد. طبق
پیش بینی های انجام گرفته تا پایان سال
۲۰۰۵
میلادی کلیه کامپیوترهایی که قرار است نقش سرور را در مراکز
بزرگ اقتصادی داشته باشند به سمت ریزپردازنده و سیستم عامل
۶۴
بیتی سوق پیدا خواهند کرد. همین پیش بینی حاکی از تمایل شدید
کامپیوترهای دسکتاپ به سمت استفاده از تکنولوژی
۶۴
بیتی تا پایان سال
۲۰۰۶
میلادی است. براین اساس به تدریج نه فقط سازندگان سیستم عامل
مثل مایکروسافت سیستم عامل
۶۴
بیتی مختص کامپیوترهای دسکتاپ (Windows
XP
۴۶
bit) را به بازار عرضه می کنند،
بلکه سایر تولیدکنندگان نرم افزارهای مختلف هم با وارد شدن به
دنیای پردازش های
۶۴
بیتی، کارایی و سرعت جدیدی را به کاربران خود ارائه می دهند. ●
مقایسه در یک سیستم عامل
۳۲
بیتی مثل نسخه های
۳۲
بیتی ویندوز
۲۰۰۳
از یک حافظه مجازی (Virtual
memory) برای انجام پردازش های
مختلف استفاده می شود. این حافظه مجازی که حداکثر
۴
گیگابایت می تواند ظرفیت داشته باشد به دو قسمت تقسیم می شود.
یک قسمت
۲
گیگابایتی آن به وسیله برنامه در حال اجرا اشغال شده و
۲
گیگابایت دیگر در اختیار سیستم عامل قرار می گیرد. تا اینجا
همه چیز بسیار عادی به نظر می رسد اما مشکل زمانی پیش می آید
که
۲
گیگابایت سهم برنامه های در حال اجرا به مرز پرشدن نزدیک می
شود. به عنوان مثال یک بانک اطلاعاتی
SQL Server را در نظر بگیرید که
برای اتصال هر کاربر به سرور و انجام عملیات موردنظر وی
۲۰
مگابایت حافظه مجازی را در نظر می گیرد. با رسیدن تعداد
کاربران به مرز یکصد نفر، کل حافظه مجازی
۲
گیگابایتی در اختیار
SQL Server قرار می گیرد و این
به معنای نزدیک شدن سیستم به یک نقطه بحرانی در عملیات سرویس
دادن به کاربران است. در نسخه های
۳۲
بیتی یکی از راه هایی که برای این مسأله در نظر گرفته می شد،
اختصاص
۳
گیگابایت از حافظه مجازی به برنامه های درحال اجرا بود. این
روش که با استفاده از دستکاری در فایل
boot.ini انجام می گرفت، یک
گیگابایت از حافظه مجازی در اختیار سیستم عامل را به سهمیه
حافظه مجازی برنامه های در حال اجرا واگذار می کرد و تا حدودی
مشکل کمبود حافظه مجازی را رفع می کرد. اما خود این عمل هم
عوارض جانبی خاص خود را دارد و آن محدود شدن کرنل سیستم عامل
به یک گیگابایت حافظه مجازی برای انجام عملیات cache
است. این محدود شدن باعث افت سرعت انتقال اطلاعات از سرور به
کلاینت ها می شود. ضمن این که باز هم در نهایت با زیادترشدن
تعداد کاربران یا پردازش های موردنظر آنان، این
۱
گیگابایت الحاق شده نیز به مرز اشتغال شدن کامل نزدیک می شود و
مدیران سیستم را به ناچار مجبور به افزایش تعداد سرورها برای
رفع مشکل می کند. با آمدن ویندوز
۲۰۰۳
نسخه
۳۲
بیتی، قدرت آدرس دهی سیستم عامل برای حافظه های فیزیکی (RAM)
به
۳۲
گیگابایت برای نسخه
Enterprise و
۶۴
گیگابایت در نسخه
DataCenter افزایش یافت و این به
معنای نیاز کمتر سیستم به استفاده از حافظه مجازی و در نتیجه
کمتر شدن مشکل مربوط به محدودیت حافظه های مجازی بود. اما به
هر حال استفاده از حافظه مجازی برای پردازش اطلاعات امری
گریزناپذیر است و به همین دلیل توجه سازندگان سیستم عامل
همواره معطوف به پیدا کردن راه حلی برای عبور از این مشکل بود.
سرانجام با مطرح شدن و تولد سیستم عامل
۶۴
بیتی ویندوز
۲۰۰۳
که با استفاده از قدرت پردازنده های
۶۴
بیتی جدید قادر بود از یک سیستم آدرس دهی
۴۰
بیتی استفاده کند، میزان حافظه مجازی قابل دسترسی سیستم از
۴
گیگابایت به
۴۰ ۲
یعنی
۱۶
ترابایت (هزار گیگابایت) افزایش یافت. بدین ترتیب
۸
ترابایت از این ظرفیت در اختیار برنامه های در حال اجرا و
۸
ترابایت دیگر در اختیار سیستم عامل قرار گرفت. مهم ترین سؤالی
که در این جا می توانست مطرح شود این است که آیا برنامه های
سابق محیط
۳۲
بیتی که برای استفاده از حداکثر
۳
گیگابایت حافظه مجازی کامپایل شده اند قادر به بهره بردن از
این
۸
ترابایت فضای جدید هستند یا خیر. پاسخ این سؤال هم می تواند
مثبت باشد و هم منفی. بدین صورت که برخی برنامه های کامپایل
شده در محیط های
۳۲
بیتی که به صورت صریح قدرت استفاده از حداکثر
۳
گیگابایت حافظه مجازی را دارند، با ورود به محیط
۶۴
بیتی هیچ تغییری را احساس نخواهند کرد. اما برخی دیگر که با
تکنولوژی
Large Address ware کامپایل شده
اند قادر خواهند بود تا
۴
گیگابایت از حافظه مجازی را در محیط جدید مورد استفاده قرار
دهند. از لحاظ سرعت انجام عملیات نیز برخی برنامه های کامپایل
شده در محیط
۳۲
بیتی (مثلاً برنامه های نوشته شده با
ASP.NET که از تکنولوژی
Multithreading برای اجرای موازی
چند دستورالعمل در آن واحد استفاده می کنند)، به دلیل قدرت بی
نظیر پردازنده های
۶۴
بیتی در انجام این کار می توانند از مزایای محیط جدید اجرا
استفاده کرده و سرعت اجرای خود را افزایش دهند. اما اگر برنامه
ای (مثلاً یک فایل
Exe) در محیط توسعه ای مثل
ویژوال بیسیک نسخه ششم برای دسترسی به یک پایگاه داده و کار با
آن بدون استفاده از مکانیسم پردازشی موازی و به صورت ساده
نوشته شده باشد، این برنامه حتی اگر برروی یک سرور
۶۴
بیتی هم اجرا شود نمی تواند از قابلیت های محیط جدید سودی
ببرد. بنابراین اگر قرار است این برنامه روی کلاینت نصب شده و
پایگاه داده موردنظر که
SQL Server است روی یک سرور
باشد، بهتر آن است که کلاینت در همان وضعیت
۳۲
بیتی باقی بماند و سرور به نسخه
۶۴
بیتی ویندوز
۲۰۰۳
ارتقاء داده شود. در این صورت موتور بانک اطلاعاتی
SQL Server که در تمام نسخه های
خود از شیوه Multithreading
برای انجام دستورات موردنظر کاربران استفاده می کند، می تواند
در محیط جدید با سرعت بهتری فرامین رسیده از طرف کلاینت ها را
پردازش کرده و نتیجه را سریع تر به آن ها برگرداند و کارایی
کلی این سیستم بانک اطلاعاتی را به نحو مطلوبی افزایش دهد.
************************************************************************************
|