CPU چیست؟

CPU ها در ابتدا تنها میتوانستند با اعداد کار کنند . بنابراین اضافه کردن یک محاسبه گر co-processor برای برگرداندن محاسبات با قدرت بیشتر لازم بود . تقریبا همه میدونند که CPU های اینتل از یونیت های FPU بهتری برخوردار هستند . البته بیشتر برنامه ها یی که کاربر از انها استفاده میکند و همچنین نرم افزار های اداری معمول از این بخش استفاده چندانی ندارند و گاها اصلا مورد استفاده قرار نمیگیرند در عوض نرم افزارهایی که با گرافیک سه بعدی مانند autoCad و همه بازیهای ۳d به شدت از FPU استفاده میکنند . بنابراین اگر قرار باشد از PC خود در کارهای پیشرفته استفاده کنید از مهمترین بخش به حساب می اید اما بعضی از کاربران اصلا از این بخش استفاده نمیکنند .

lock Frequency :

حتما شده که توی تبلیغات پردازشگر ها چنین چیزی ببینید : Celeron 466 MHz قسمت ۴۶۶ MHz را کلاک فرکانس یا clock frequency میگویند . در حقیقت یک کریستال کوچولو روی مادربرد هست که به صورت مداوم تیک هایی رو به صورت یکنواخت در ثانیه به CPU میفرستد در هر تیک کلاک اتفاقی برای CPU می افتد . بنابراین هر قدر این تیک ها بیشتر باشد دیتاهای بیشتری در ثانیه پردازش میشوند . CPU های اولیه با سرعت فرکانس ۴٫۷۷ MHz کار میکردند . که این مقدرا افزایش یافت به : ۱۶ , ۲۵ , ۵۰ , ۶۶, ۹۰, ۱۳۳ و ۲۰۰ MHz . اما امروزه کامپیوترهای عادی ما در ۳٫۴ GHz عمل میکنند . برای افزایش ساعت این کلاک از تکنولوژی خاصی به نام کلاک دابلینگ استفاده میکنند . یعنی روزی میشه که این ۳٫۴ GHz نقش همان ۴٫۷۷ MHz سابق رو بازی کنه ؟ بعید نیست !

Cock Doubling in the CPU :

مشکل اساسی که برای کلاک های با فرکانس بالا پیش می اید این است که اجزای اکترونیکی دیگر کامپیوتر نمیتوانند چنین سرعتی را که در چیپ CPU قرار دارد داشته باشند و این مشکل عادی است چون دیتاها در یک چیپ خیلی سریعتر منتقل میشوند تا بیرون از چیپ . اما خوب اجزای بیرون چیپ هم باید با این چیپ سازگار باشند برای رفع این اشکال باید فرکانس کلاک را به دو قسمت تقسیم کرد:

۱٫ یک کلاک داخلی بافرکانس بالا . که سرعت بالای CPU را عهده دار است .

۲٫ یک کلاک خارجی با فرکانس پایین تر . که سرعت باس سیستم را کنترل میکند .

کلاک دابلینگ داخل CPU اتفاق می افتد که اگر مادربرد شما در ۲۵ مگاهرتز کار کند CPU هر ۴۰ نانوثانیه یک سیگنال دریافت میکند . اما در داخل CPU فرکانس به صورت دوبل یعنی ۵۰ مگاهرتز عمل میکند و تیک کلاک هر ۲۰ نانوثانیه اتفاق می افتد . بنابراین این فرکانس تمامی انتقالات داخلی را کنترل میکند که میتواند شامل integer unit , floating point unit و مدیریت تمامی حافظه این واحد . تنها جایی که هنوز با همان ۲۵ مگاهرتز قبلی کار میکند دیتاهای انتقالی خارجی هست که به رم و بایوس و اجزای ورودی خارجی منتقل میشود .

سرعت پردازشگر به رم نیز متصل است اما FPM RAM , EDO RAM به صورت معمولی در حداکثر ۶۶ مگاهرتز و یا ۷۵ مگاهرتز نیز عمل میکنند .

PU Cache:

در مورد کش CPU زیاد شنیده اید اما بیشتر نمیدانند که چیست و به چه دردی میخورد همینقدر که هر قری بیشتر باشد بهتر است .

یک CPU برای افزایش کارایی خود باید بتواند دیتاهای وارد شده برای پردازش را به سرعت پردازش کند و این دیتاها را به سرعت منتقل کند تا دیتاهای بعدی نیز بتوانند پردازش شوند . اما سرعت یک RAM معمولی مشخصا به اندازه سرعت یک CPU نیست و بارها از این سرعت پایینتر است بنابراین اگر بخواهد در عملیات CPU دخالت کند و دیتاهای ان را نگهداری موقتی کند نمیتواند موفق شود . بنابراین به یک نوع RAM مخصوص برای ایجاد ارتباط نیازمندیم که به آن Cache میگویند که بصورت یک بافر عمل میکند و یک حافظه یا انبار موقتی است . برای بهره گیری بالا از CPU عملیات خروجی باید کاهش یابد بنابراین هرقدر تبادل اطلاعات در یک CPU بیشتر باشد کارایی CPU بالاتر خواهد بود بنابراین Intel 80486 به یک L1-Cache RAM 8 KB و FPU مجهز شد . این دو باعث کاهش دیتاهای ورودی و خروجی CPU میشوند . Cache RAM در CPU های با کلاک دوبل از اهمیت بیشتری برخوردار است و کلاک داخلی از کلاک خارجی فرکانس بیشتری دارد.

بنابراین کش باعث میشود که سرعت دریافت و تحویل دیتاها باندازه شود . در پردازشگرهای مدل ۴۸۶ این کش ها به دو لایه تبدیل شدند . کشی که سرعت بالاتری داشت داخل CPU که L1 Cache نام داشت و دیگری که L2 Cache بود که یک چیپ کوچک از نوع SRAM بر روی مادربرد قرار داشت .

کش L2 مقداری معینی از RAM میتواند در خودش کش کند . که این مقدار توسط چیپستی در داخل کش بنام TAG-RAM قرار دارد یکی از محبوبترین چیپ ست های این دسته از پنتیوم مدل ۸۲۴۳۰TX است که خیلی خوب کار میکرد اما نمیتوانست رم بالاتر از ۶۴ مگابایت را کش کند . اگر شما RAM بیشتری به PC اضافه میکردید توسط L2 Cache کش نمیشد بنابراین استفاده بیشتر از رم در یک مادربرد بر اساس TX کارایی کش را پایین می اورد که این نکته را باید در نظر داشته باشید . که این مشکل شایعات زیادی را برای عملکرد ویندوز مبنی بر انکه بیشتر از ۶۴ مگابایت را نمیتواند استفاده کند درست کرد .

کش نوع L1 اول در پردازشگر Intel 80486 DX قرار گرفت.

فن cpu:

فن cpu همانطور که از نامش پیداست وسیله ایست برای خنک کردن پردازشگر کامپیوتر . عدم حضور یک فن بروی پردازشگر باعث میشود تا cpu گرم شود و در نهایت از گرما بسوزد . مشخصات یک فن خوب برای پردازشگر را میتوان به بزرگی ان نام برد هر قدر این فن بزرگتر باشد قدرت خنک کنندگی بالاتری دارد این فن برروی یک سینی شبیه به ماده المیونیومی قرار میگیرد که این فلز نیز هر قدر بزرگتر باشد قدرت خنک کنندگی بالاتری خواهد داشت . از دیگر ویژگی های یک فن خوب کم سروصدا بودن انست . هر قدر صدای حاصل از این فن کمتر باشد نیز به کیفیت فن کمک میکند البته ویژگیهای فوق برای تمامی فنهای تعبیه شده برای کامپیوتر شما صدق میکند.

لذا یک فن خنک کننده از دو بخش درست میشود یک فن که برای عملکرد به برق نیازمند است و دیگری المنت فلزی خنک کننده ای که دارای شکافهای متعددی است که خیلی محکم به cpu متصل شده است .

در مورد برقی که به فن مورد نظر میرسد نیز باید بگویم که از دو راه این فن میتواند تغذیه شود راه حل اول استفاده از power کامپیوتر است . که یک راه عادی و قدیمی است . اما راه دوم استفاده از مادربرد برای تغذیه این فن میباشد اگر از این روش برای تغذیه برق فن استفاده کنید میتوانید سرعت گردش این فن را با سیستم مانیتوری که برروی bios مادربرد شما قرار دارد تنظیم کنید . این سیستم برروی خیلی از بردهای ATX استفاده میشود . بعضی دیگر از فن ها هستند که با استفاده از یک پرتاب کننده قدرت خنک کنندگی فن را بالا میبرد که در زیر فن شاهد دو قسمت خواهیم بود . در مورد قدرت خنک کنندگی فن باید بگویم که اگر قدرت خنک کنندگی کم شود باحتمال زیاد سیستم شما با مشکل مواجه خواهد شد که یکی از عمده مواردی که باعث کاهش این خنک شدن میشود گردو غباری است که برروی فلز زیر فن بعد از مدت زمان نتیجه میشود است بنابراین سالی یک بار به پاک کردن گردوغبار از روی این فلز اقدام کنید عکسی از یک خنک کننده با سه فن را برای شما در این مقاله گذاشته ام که شما دو فن را میبینید فن سوم را با کمی دقت در زیر این دو فن میتوانید پیدا کنید .

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 ۲۹۰۰۰ ترانزیستور تا انواع پیشرفته آنها که ۷/۵ میلیون ترانزیستور می باشد ، ابعاد فیزیکی آنها بسیار محدود و در حد ۲ تا ۳ اینچ مربع می باشند .

پردازنده ها توسط شرکت های مختلفی ساخته و ارائه شده انپردازنده ها توسط شرکت های مختلفی ساخته و ارائه شده اند.

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 ۸۰۸۶  و شرکت Motorola به صورت ۶۸ 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 (۸۰۴۸۶) به بعد نامگذاری پردازنده های Intel به صورت ۸۰ ۸۶ 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 ۸۰۳۸۶ مدلهای DX , SX و برای ۸۰۴۸۶ 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 ۱۰۰MHZ 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 ۱۰۰MHZ هم بیشتر می باشد .

ولتاژ پردازنده :

پردازنده های قدیمی (قبل از کار ۴۶۸DX4) با ولتاژ ۵v کار می کردند . پردازنده هایی که بعد از ۴۸۶DX4 به بازار ارائه شد با ولتاژ ۳٫۳v کار می کردند . امروزه پردازنده های K6 از شرکت AMD با ولتاژهای پایین تر از ۳٫۳v (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 .

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: