شناخت معماری سی پی یو cpu

- تغییرات تعداد پایه‌ها :
در مورد اینتل تمامی پردازنده‌ها هم اكنون تحت استاندارد سوكت LGA با 775 پایه هستند و جدیدا 1366 پایه ، در مورد AMD ، تغییرات مختلفی صورت گرفت ، اما ظهور كوتاه مدت سوكتهای 754 ، 939 ، 940 قدیمی نهایتا به سوكت 940 پایه جدید تحت عنوان AM2 انجامید ، هم اكنون تقریبا تمامی پردازنده‌های AMD موجود در بازار AM2 و AM2+ هستند ، AM3 نیز در حال فراوان شدن است.
2- 64 بیتی :
اولین پردازنده‌های 64 بیتی برای PC عادی ، توسط AMD ارائه شد و از آن ببعد CPU های Athlon XP و Sempron به Athlon 64 و Sempron 64 تغییر نام دادند.
گذر از 32 بیتی به 64 بیتی در مورد اینتل با تاخیر بیشتر و طی مراحل گوناگون صورت گرفت و در همین مقطع بود كه AMD برای چند ماهی گوی سبقت را ربود.پردازنده‌های اینتل كه بخشی از آنها و سپس تمامی قسمتها به 64 بیتی تغییر یافتند (بهمراه دیگر فناوریها) از آن پس Core 2 نامیده شدند.
امروزه تمامی پردازنده های جدید عرضه شده به بازار 64 بیتی هستند ، اینستکه دیگر صحبتی از 32 یا 64 بودن آنها در برگه مشخصات هم نیست.
3- دو هسته‌ای و چهارهسته‌ای (Dual و Quad)

با ظهور پردازنده 2 هسته‌ای اینتل بازهم دوران سبقت چند ماهه AMD به پایان رسید و ایندو رقابت نزدیكی را در ارائه پردازنده‌های دو هسته‌ای آغاز نمودند.
اینتل ‍كه قبلا نیز پردازنده‌های 32 بیتی Dual Core را داشت ، این مورد را به تكنولوژی Core 2 اضافه كرد و CPUهای سری Core 2 Duo را كه در حال حاضر سهم زیادی از بازار را دارند عرضه نمود.
توجه دارید كه Core 2 بمعنی دوهسته‌ای نیست بلكه Duo بمعنی دو هسته‌ایست.
بهمین ترتیب Core 2 میتواند بصورت Core 2 Solo یا ‍Core 2 Quad باشد.
Core 2 Duo ابتدا تحت سری E4000 مثل E4300 و سپس تحت سری E6000 مثل E6600 مشهور و اینروزها سری ٍقدرتمند E8000 مثل E8400 ارائه گردید.
CPU های چهارهسته‌ای اینتل با عنوان Quad یا Quadro شناخته میشوند و با حرف Q یا QX مشخص میگردند مثلا QX9650 یا Q6600 و Q9300 و یا Q9650 و ...
در این بین AMD هم بیكار ننشست و CPU دو هسته‌ای خود را آماده نمود و آنرا X2 نامید كه با تلفیق 64 بیتی ، اكنون Athlon 64 X2 و Sempron 64 X2 را در بازار داریم ، مثل Athlon 64 X2 5600+.
چهارهسته‌ای های AMD كه با X4 مشخص میشوند با ورود سری Phenom در سال گذشته به بازار معرفی شدند ، مثل Phenom X4 9750 ، از طرفی AMD یك گروه CPU سه هسته‌ای را تولید و با علامت X3 كرد ، مثلا Phenom X3 8750 ، اینها با رقم 8 در ابتدا شماره‌گذاری میشوند.
از طرفی اكنون پردازنده‌های Phenom II را داریم كه پیشرفتهای درخور توجهی را نشان میدهد.
4 – Cache :
اندازه كاشه CPU سهم مهمی در كارائی آن دارد ، در مورد پردازندهای Core 2 Duo ، كاشه L2 ابتدا 2MB بود اما در مورد E6600 به 4MB افزایش پیدا نمود ، همچنین برخی مدلها با شماره 20 در انتها و كاشه 4 مگابایت به بازار آمد مثل E6320 یا E4320 و ...
پردازنده‌های جدیدتر اینتل با عدد 50 در آخر همگی دارای 4MB حافظه كش هستند.مثل E6550 ، E6850 و ... و سری 8000 مثلا E8500 دارای L2 برابر 6MB هستند ، در مورد Core2 Quad كاشه L2 برابر 6 یا 8 مگابایت است ، اما در مورد پردازنده‌هایی با عدد 50 در آخر مثلا Q9550 یا Q9650 كاشه L2 برابر با 12MB میباشد پس علت گرانتر بودن آنها را در میابید.
پردازنده‌های X2 AMD متاسفانه فقط دارای یك مگابایت كش L2 هستند اما در مورد Phenom اندازه كش و تركیب آن افزایش و بهبود یافته‌است ، در اینجا یك كاشه L3 وجود دارد كه اندازه آن 2MB و مشترك بین تمامی سه یا چهار هسته است.
در مورد Phenom II این كاشه L3 برابر با 6MB میباشد.
5- فركانس :
وقتی صحبت از فركانس CPU میشود ، دو مفهوم بذهن میرسد ، یكی فركانس داخلی CPU و دیگری فركانس خارجی یا همان فركانس FSB آنست كه تحت این فركانس با حافظه و كارت گرافیك ارتباط دارد.
اگر 2-3 سال است كه CPU نخریده‌اید و تصور دارید فركانس پردازنده‌ها الان باید به 5-6 هزار رسیده باشد ، اشتباه است ، فركانسها همان اعداد و ارقام 3 سال پیش و حتی كمتر از آن است ، بخاطر تعداد بسیار زیاد ترانزیستورها در یك CPU كه در حال نزدیكی به مرز یك میلیارد میباشد ، امكان بالابردن فركانس نیست وگرنه اشكالات متعددی از جمله داغ شدن و مصرف توان شدید پیش میاید ، در عوض سعی كرده‌اند فنآوری معماری قطعه را بهتر سازند.
AMD بود كه اولین دوهسته‌ای با فركانس 3.0 GHz را بنام Athlon 64 X2 6000+ عرضه نمود كه ابتدا بازار را شوكه كرد اما پس از چند هفته و مشاهده كارائی ناامیدكننده آن و عدم توانائی Over Clock از رونق افتاد.
بالاترین فركانس در Intel هم در مورد دو هسته‌ایها 3.33 GHz است و در مورد Quadro حتی پایینتر از آن است وگرنه CPU شما 300-400 وات بتنهایی مصرف خواهد داشت! ( یك خانواده گرانقیمت از Quad تا فركانس 3.4 GHz میرسد.)
پس ملاحظه میفرمایید كه اینتل هم در پی AMD دیگر در قید شماره گذاری بر حسب فركانس نیست ، E8400 بمعنی فركانس 8.4GHz نیست بلكه نمادی از قدرت CPU در مقایسه با CPU های عادی پنتیوم 4 میباشد.
خوب ، حال برویم سراغ FSB كه بعكس فركانس داخلی افزایش چشمگیری داشته است ، در حال حاضر شاهد FSB برابر با 1066 و 1333 هستیم.
یكبار دیگر پردازنده‌های جدید اینتل با عدد 50 در آخر پیشتاز FSB با سرعت 1333 هستند و دارای كارائی عالی.(E6550 ، E6750 ، E6850)
همچنین در مورد پردازنده‌های جدید 45 نانومتری E8500 ، E8400 و E8200 و سری 9000 از پردازنده‌های چهر هسته‌ای مثلا Q9550.
در مورد AMD میدانید كه FSB مطرح نیست و فركانس HT مطرح است.فركانس HT هم در حال حاضر در تمامی پردازنده‌های AM2 آن 1GHz میباشد ، اما در مورد Phenom ، AMD از 1.6 GHz شروع میشود و به 2 GHz هم میرسد.
6- گذر از میكرو به نانو و مصرف توان :
4-5 سال قبل شاهد تكنولوژی 18 صدم و پس از آن 13 صدم میكرو در عرصه PC بودیم ، با افزایش روز افزون تعداد ترانزیستورها و مصرف توان آنها ، تولید كنندگان چیپ روز بروز بفكر كوچكتر نمودن تكنولوژی ساخت میباشند بطوریكه امروزه شاهد پردازندهای AMD با فن‌آوری 90 و 65 نانومتر و Intel 65 و 45 نانومتری هستیم ، AMD بتازگی در حال بکارگیری فن آوری 45 نانومتر است.
تكنولوژی ساخت یكی از عوامل مهم در مصرف توان و كارائی CPU در انجام Overclocking میباشد.
كدگشایی هوشمندترCore اولین معماری در دنیای پردازنده‌های x86 است كه به 4 واحدكدگشایی x86 تجهیز شده است: 3 «كدگشای ساده» و یك «كدگشای پیچیده». وظیفه واحد‌های كدگشایی در تمام پردازنده‌های x86 كنونی تنها ترجمه كردن دستورالعمل‌های ورودی (شامل كدعملگر و آدرس‌ها) نیست، بلكه ترجمه دستورالعمل‌ها با طول متغییر 1 الی 15 بیتی به دستورالعمل‌های از پیش تعیین شده با طول ثابت (دستورالعمل‌های RISC) كه زمان‌بندی و اجرای آنها ساده‌تر است نیز می‌باشد، اینتل نام این دستورالعمل‌ها كدگشایی شده را micro-op نهاده است.
در معماری Core، اكثر دستورالعمل‌ها x86 توسط یكی از سه واحدكدگشایی ساده به یك micro-op ترجمه می‌شوند و سایر دستورالعمل‌های سطح‌بالایی كه حداكثر با چهار micro-op بیان می‌شوند، توسط واحد كدگشایی پیچیده كدگشایی می‌گردند.
یكی دیگر از نوآوری‌های معماری Core، «همجوشی macro-op» نام دارد، این ویژگی تركیب دو دستورالعمل وابسته x86 را ممكن می‌سازد. به عنوان مثال دستورالعمل مقایسه (CMP) با دستورالعمل پرش (JNE) به كمك این ویژگی تركیب شده و به یك micro-op كدگشایی می‌شود. این دستورالعمل‌ها به طور عمومی نتیجه كامپایل عبارات شرطی if، then و else هستند. به كمك این نوآوری، پردازنده‌هایی كه از معماری Core بهره می‌برند، توانایی كدگشایی پنج دستورالعمل را در هر سیكل ساعت دارند ، با توجه به تصویر شماره (1)، پنج دستورالعمل به صورت هم زمان از صف دستوالعمل‌ها خوانده شده و در نهایت چهار micro-op كدگشایی می‌شود.
به گفته اینتل به طور متوسط در برنامه‌های عمومی كامپیوتر، از میان هر 10 دستورالعمل استاندارد x86 كه به پردازنده ارسال می‌شود دو دستورالعمل قابل ادغام با همدیگر هستند و دستورالعمل تركیب شده مسیر خط‌لوله را همانند یك دستورالعمل ساده طی كرده و در پایان خط لوله تاثیر مشابه با حالت تركیب نشده بر روی ثبات‌های پردازنده خواهد گذاشت. در صورتی این ادعای اینتل صحت داشته باشد، «همجوشی macro-op» حدود 11 درصد افزایش كارایی را به ارمغان خواهد آورد.

• «واحد واكشی»: در این واحد دستورالعمل از حافظه اصلی خوانده شده و به ثبات‌های داخلی پردازنده منتقل می‌شود،دستورالعمل واكشی شده الگویی از بیت‌ها به زبان ماشین است كه در بر گیرنده نوع عملگر و آدرس عملوند‌های آن است.
• «واحد كدگشایی»: در این واحد الگوی دستورالعمل‌ از داخل ثبات پردازنده خوانده شده و با کدگشایی آن واحد اجرایی را برای اجرای محاسبات درخواست شده آماده می‌كند.
• «واحد واكشی عملوند»: این واحد، داده‌هایی كه آدرس آنها در دستورالعمل ذكر شده را از حافظه كاشه، به ثبات‌های داخلی پردازنده انتقال می‌دهند.
• «واحد اجرایی»: پس از حصول اطمینان از موجودیت داده‌ها در داخل ثبات‌های پردازنده و آماده سازی واحد اجرایی، واحد‌های ریاضی و منطقی موجود در بخش اجرایی پردازنده (ALU)، محاسبه دستورالعمل را آغاز می‌كنند.
• «واحد بازگیری»: در این مرحله نتیجه محاسبات كه داخل ثبات‌های پردازنده ذخیره شده به حافظه كاشه یا حافظه اصلی كامپیوتر منتقل می‌شود.
نسل بعدی پردازنده‌های اینتاز زمان نسل اول پردازنده‌های اینتل كه با معرفی پردازنده 8086 در سال 1978 آغاز شد تا كنون تنها مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های آن زنده باقی مانده و هنوز در اكثر نرم‌افزارها از آنها استفاده میشود، هرچند نسل‌های جدید محدوده این دستورالعمل‌ها را كه به نام دستورالعمل‌های x86 شناخته می‌شوند گسترده تر كردند ، اما سازگاری با دستورالعمل‌های نسل‌های پیشین هرگز در طراحی معماری نسل‌های بعدی فراموش نشد.
معماری نسل ششم پردازنده‌های اینتل كه از «پنتیوم پرو» تا «پنتیوم III» را در برمی‌گرفت یكی از موفق‌ترین معماری‌های اینتل به شمار می‌رود، این معماری كه P6 نام دارد توانست به پردازنده‌های اینتل آنچنان قدرتی بخشد كه مدتها رقیبی برای آنها پیدا نمی‌شد، اما پس از آن معماری NetBrust به كار برده شده در پردازنده‌های «پنتیوم 4»، دیگر نتوانست به یكه تازی‌های اینتل در بازار پردازنده‌های كامپیوترهای شخصی ادامه دهد.
معماری نسل آینده پردازنده‌های اینتل كه Core™ نام گرفته است، آنچنان متفاوت است كه شركت اینتل تصمیم گرفته نام پردازنده‌هایی كه از این معماری در آنها بهره برده شده دیگر «پنتیوم» نباشد، با این كه قبلا هم خبر‌های متعددی مبنی بر تحول بخش بازاریابی شركت اینتل نقل كرده‌ایم پیش بینی مرگ «پنتیوم» در سیزدهمین سال حیاتش چندان دور از انتظار نبود. در معماری‌های ابتدایی مانند آنچه كه در «پنتیوم پرو» به كار برده شده بود، این نوع دستورالعمل‌ها به چندین micro-op شكسته می‌شد، زیرا واحد‌های محاسباتی پردازنده تنها به ثبات‌ها دسترسی مستقیم برای محاسبات خود دارند. بنابر این در بهترین حالت دستورالعمل ADD [mem],EAX به دستورالعمل‌های زیر شكسته می‌شود:• «بارگذاری» : MOV EBX,[mem]a
• محاسبات منطقی و ریاضی : ADD EBX,EAX
• «ذخیره‌سازی» : MOV [mem],EBX

تغییرات جدید
اخیرا شاهد تغییرات ذیل بوده‌ایم كه به بازار ایران هم راه‌یافته‌اند :
1- اینتل تكنولوژی ساخت را از 65 به 45 نانومتر رسانید ، CPUهای جدید اینتل دارای 6 و برخی از آنها دارای 12 مگابایت كش و سری جدیدی از دستورالعملهای چندرسانه‌ای هستند.این CPU ها با مادربوردهای بروز فعلی مطابقند و فقط احتیاج به ارتقاء BIOS بورد در برخی موارد خواهید داشت.پردازنده‌های 2008 و 2009 اینتل را میتوان در سه گروه جای داد :
دو هسته‌ای ویژه دستگاههای PC دسكتاپ معمولی با دو نام Wolfdale و Allendale با سری شماره مدلهای E8000 (مثلا E8500) و E4000 (مشخصا E4700).یك نكته بسیار جالب اینست كه Wolfdale از همان روز اول با قیمت پایین عرضه شد نه با بهای بالای 1000 دلار.
برای افرادی كه مشتاق بازی هستند ، استفاده از E8200 ، E8400 و E8500 قویا توصیه میشود ، این گروه در تمامی گیمها دارای قدرت عالی هستند و تنها در برخی گیمها گروه Yorkfield كارائی بیشتری دارند كه قیمت بالای آنها مانع خرید است ، پردازنده E8600 هم که چند ماه پیش در خارج از کشور عرضه شد ، کلا وارد ایران نگردیده است ، قدرت اورکلاک این پردازنده بحدی است که در مورد آن داستانهای عجیب مینویسند ولی قدر مسلم خیلی راحت تا 4.5GHz میرسد ، E8600 بهترین پردازنده برای گیم است (با توجه به شرایط ، کارائی و قیمت) که متاسفانه به کشور ما وارد نشد و تولید آن نیز توسط سازنده در حال توقف میباشد.
پردازنده‌های چهارهسته‌ای و گرانقیمت Yorkfield كه بصورت Q9000 و QX9000 (مثلا QX9650) شماره گذاری میشوند.این گروه جهت استفاده در سرورها نیز مناسبند ، اما قیمت بالائی دارند ، QX9750 قدرتمندترین در این گروه میباشد.
Penryn كه برای نوت بوكها مورد استفاده است.
ظهور Core i7 : گفته شد که فن آوری تحت عنوان Core و بعد از آن Core 2 باعث پیشتازی اینتل گردید ، اکنون اینتل چند ماهیست که پا را فراتر نهاده و معماری جدیدی را عرضه نموده است ، این معماری که بجای Core بنام Nehalem معروف است ، در واقع یک نوع تقلید از AMD محسوب میشود ، بدین ترتیب که CPU های اینتل از این پس به کنترلر حافظه (North Bridge) مجهز بوده و نیازی به چیپ پل شمال در مادربورد نیست.
واضح است که اصول اورکلاک در این پردازنده ها کاملا شبیه AMD (و قدری مشکلتر از OC عادی) است و مفهوم FSB هم در اینجا وجود ندارد چون اصولا FSB مربوط به ارتباط CPU با پل شمال است که در اینجا در خود CPU ادغام شده است.
با توجه باینکه Core i7 بخش مهمی از بازار پردازنده را در طی هفته ها و ماهای آتی خواهد داشت ، ارائه توضیحاتی در اینمورد واجب است :
اول از همه اینکه Core i7 فعلا فقط چهار هسته ای است و تعداد پایه های آن 1366 میباشد ، Core i7 از DDR3 پشتیبانی میکند پس باید بردی بخرید که ویژه این سری باشد.
دوم اینکه Core i7 ها تنها پردازنده های حال حاضر Quad هستند که کارائی آنها هم در گیم و هم در سایر نرم افزارها از دیگران بالاتر است.
سوم فعلا 5 مدل از آنها تحت عنوان Core i7 920 , 940 , 965 , 950 , 975 ******* تولید میشود و همه مدلهای آن هم اکنون در بازار خودمان وجود دارد.
چهارم قیمت آنها چندان ارزان نیست ، بویژه اینکه باید برد مخصوص (به راهنمای مادربورد مراجعه فرمائید.) و DDRIII بخرید.
2- AMD تكنولوژی ساخت را به 65 و اخیرا به 45 نانومتر رساند و سوكتهای جدیدی ارائه نمود كه بواسطه آنها ماردبورد قابلیت استفاده كامل از قدرت و مزایای پردازنده را پیدا میكند.نام این پردازنده ها Phenom و Phenom II است و جهت استفاده از Phenom سوكت AM2+ مزیت است اما واجب نیست.پس باید در آینده نزدیك شاهد CPU های طرح AM2+ و سپس AM3 باشیم كه AM3 با AM2 سازگار نیست.اگر شما یك برد AM2 دارید میتوانید از پردازنده AM2+ استفاده كنید ولی از حداكثر كارائی آن بهره نخواهید برد.
واضح است از ای ام دی انتظار میرود تا پردازنده‌های جدیدش قابلیت اوركلاك مطلوبی داشته باشند كه در مورد Phenom II چنین نیز هست اما هنوز هم Phenom II قابل رقابت با Core i7 نیست ، هرچند كه AMD از شماره گذاریهای مشابه اینتل استفاده كرده‌است مثلا Phenom II X4 920 ، جدیدترین این سری Phenom II X4 955 میباشد ، اگر قصد استفاده از Phenom II را دارید بروید سراغ برد AM3
نتیجه گیری : كدام CPU را انتخاب كنم؟
اول : تعیین كنیم Intel یا AMD
در چند سال گذشته AMD همواره برغم وجود نقاط ضعف مانند تاخیر در كوچك نمودن تكنولوژی ساخت و امكانات و سرمایه كمتر ، بالابودن حرارت و مصرف توان ، مشكل بودن نگهداری پردازنده و فركانس كلاك پایینتر ، جایگاه خود را در رقابت با اینتل به لطف پارامترهایی مثل كاشه L1 بزرگتر و استفاده از معماری پیشرفته‌تر همواره حفظ نموده یا حتی در مقاطعی در رتبه بالاتر قرار داشته است.
متاسفانه در مقطع كنونی شاهد افت AMD هستیم و 2-3 سالی است همواره عقب میفتد ، هر چند از لحاظ قیمت و نسبت ارزش به بها واقعا باید بر روی آن حساب باز كرد بویژه برای كاربردهای اداری.CPU های چهار هسته ای فنوم هم که در بازار ما نه تنها موجودند ، بلکه به اشباع رسیده اند! Phenom 9950 یا 9850 مدلهای برتر این گروهند که البته در مقایسه با اینتل واقعا کم میاورند ، Phenom II واقعا وضعیت بهتری دارد ولی باز با Core i7 قابل رقابت نیست.
در حال حاضر و تا ماههای آینده AMD را به كاربرانی كه بدنبال كارائی حداكثر هستند و كاربران گیم ، پیشنهاد نمیكنیم ، اما در صورت استفاده برای سایر كاربردها یك PC مبتنی بر AMD میتواند كارا و مناسب باشد ، شما میتوانید یک دستگاه قدرتمند دفتری یا حتی جهت طراحی با قیمت مناسب و مبتنی بر AMD داشته باشید. دوم : كدام پردازنده Intel :
اگر میخواهید یک رایانه همه منظوره و عادی داشته باشید E7300 و E7200 کافی هستند ، همینطور E8200 ، اگر طرفدار گیمهای سنگین هستید ، E8400 و E8500 و E8600 توصیه میشوند.(فعلا مورد آخر در بازار ما موجود نیست.)
اگر رایانه را جهت نرم افزارهای خاص طراحی ، مهندسی و محاسباتی ، انیمیشن سازی و مشابه آن میخواهید حتما بررسی فرمایید که آن برنامه خاص توانائی استفاده بهینه از Quad را دارد یا خیر زیرا در اینصورت ممکن است کارائی نرم افزار شما با استفاده از چهار هسته بطرز چشمگیری افزایش یابد ، از جمله چهار هسته ایهای مشهور Q6600 ، Q9300 ، Q9450 و Q9550 هستند.
اگر یک رایانه خیلی قدرتمند لازم دارید برای همه کاربردها و قیمتش هم چندان مطرح نیست سراغ Core i7 بروید و بخاطر داشته باشید قیمت رایانه Core i7 شما تا چند ماه دیگر حتما افت زیادی خواهد داشت.
پردازنده‌های Quad مناسبند؟
اکنون تعداد قابل توجهی از نرم افزارها توان استفاده از چهار هسته را دارند اما اکثر بازیها خیر! برای بازی اگر به کارائی بالا و قیمت مناسب میاندیشید دو هسته ای توصیه میشود ، اگر هم خواهان بازیهای سنگین با وضوح و فریم بالا و هم چهار هسته ای هستید و بودجه کافی دارید Core i7 را برگزینید.
نرم‌افزارهایی كه امكان استخراج قدرت Quadro را دارند برخی Benchmark ها مثلا 3DMark Vantage هستند كه صرفا جهت تست بكار میروند ، همچنین آخرین نسخ برخی نرم‌افزارهای گرافیك و تدوین فیلم این توانائی را پیدا كرده‌اند كه از جمله مشهورترین آنها میتوان 3D Studio Max را نام برد ، اگر طراح گرافیك و یا تدوین‌گر فیلم و انیمیشن هستید یا بنحوی دستگاه را فقط برای كار با یكی دو نرم‌افزار خاص میخواهید ، حتما بررسی كنید كه آیا آن نرم‌افزارها توان استفاده از چهار هسته را دارند یا خیر ، ممكن است شما با Quad كارائی عالی بدست آورید ، البته مساله قیمت بالا هنوز مطرح است ، سایتهائی وجود دارند كه كارائی اقسام پردازنده با نرم‌افزارهای گوناگون را بشما نمایش میدهند ، از جمله معروف ترین آنها سایت سخت افزار tomshardware میباشد ، چهار هسته ای ها همچنین تحت سیستم عامل لینوکس و سرورهای لینوکس کارائی خودشان را کاملا برخ میکشند.
تغییرات آینده :
AMD همه پردازنده های خود را به 45 نانو میرساند و سعی در بهبود Quad خواهد داشت ، اینتل احتمالا تا یک چند ماه دیگر به 32 نانو تغییر فن آوری میدهد و اقسام بیشتری از Core i7 را روانه بازار مینماید از جمله اقسام دو هسته ای آنها که قیمت مناسب و 1156 پین خواهند داشت ، همچنین اینتل پردازنده هایی خواهد ساخت که چیپ گرافیک هم در خود دارند! تا حال بردهایی با گرافیک Onboard دیده اید ولی اینبار کارت گرافیک به داخل CPU خواهد رفت.
مقاله اصلی : واحد پردازش مرکزی
واحد پردازش مرکزی یا همان سی پی یو ان بخش از رایانه است که بیشتر محاسبه ای که سیستم عامل و برنامه ها را به کار وا می دارد را انجام می دهد. سی پی یو با یکی از نوع های خیلی متنوع اتصال مستقیما به تخته مدار اصلی متصل مس شود .بیشتر رایانه های سازگار با رایانه های شخصی ای بی ام از پردازنده ی سازگار-x86 ساخت شرکت های اینتل, AMD, فن اوری های VIA یاTransmeta استفاده می کنند.
قابلیت های سخت افزاری رایانه های شخصی را می توان با افزودن کارت های گسترشی بسط داد. ISA,PCIو AGP ,قفسه های (bays) استاندارد برای رایانه ها شخصی می باشد.یک رایانه ی شخصی را می توان با افزودن گرداننده های اضافی( CD ROM , درایو سخت و غیره ) ترقی داد.رابط های دستگاه های استاندارد ذخیره سازی Serial ATA, ATAیا SCSI می باشند.
شركت های تولید كننده پردازنده
با توجه به این كه پردازنده ها دستورهای خاصی را می پذیرند و برنامه های خاصی را اجرا می كنند، طبیعتاً پردازنده های گوناگونی وجود دارند. این پردازنده ها توسط شركت های مختلفی تولید می شوند. بعضی از آن ها مشابه و سازگارند و برخی دیگر ناسازگار. معروف ترین این شركت ها عبارتنداز: Intel- IBM- AMD- Cyrix- Motorola- IDT- IIT- NEC- Nexgen- Rise- Metaflow- Chips & Technology معمولاً بر روی هر CPU نام شركت تولید كننده نوشته می شود، ممكن است شماره آن نیز همراه با حرف اول و یا دو حرف اول تولید كننده نوشته شود.
نسل های پردازنده ها
مهم ترین عامل شناسایی پردازنده ها، نوع آنها می باشد كه با شماره و یا نام اختصاصی مشخص می شود. از بین پردازنده های تولید شده نوع اینتل و موتورولا متداولتر از بقیه هستند. موتورولا پردازنده خود را به صورت ۸۶xxx یا نام اختصاصی و اینتل به صورت ۸۰x86 یا نام اختصاصی خود به بازار معرفی نمودند. بدین صورت x می تواند یك عدد دلخواه یك رقمی باشد كه هر چه مقدار آن بیشتر باشد در نتیجه رقم آن بزرگ تر بوده و پردازنده جدید تر، سریعتر و كاراتر می باشد. قبل از پردازنده پنتیوم پردازنده ها یك شماره ۵ رقمی داشتند كه دو رقم سمت چپ معمولاً نام پردازنده و سه رقم سمت راست نسل پردازنده رامشخص می كنند.
برخی سازندگان دیگر به جای شماره از نام های اختصاصی مانند K5 و K6 استفاده می نمودند.
مدل پردازنده
هر كدام از نسل های مختلف پردازنده ها دارای انواع متفاوتی می باشند كه برای كارهای خاصی ساخته شده اند. به عنوان مثال پردازنده های ۸۰۴۸۶ داری انواع (SX- SLC- DX- DX2- DX3- DX4- DX5) می باشد كه در آن DX اولین پردازنده با یك كمك پردازنده است كه دارای ۸ كیلوبایت حافظه زمان اولیه می باشد و سرعت آن۵۰ برابر ۸۰۸۸ است، در صورتی كه SX فاقد كمك پردازنده می باشد. نسل پنجم پردازنده اینتل دارای مدل های (كلاسیك، MMX) می باشد. نسل ششم پردازنده اینتل دارای مدل های (IIT,II ,PRO Celeron ) هستند. نسل هفتم پردازنده های اینتل دارای مدل های (ایتانیوم) ۶۴ بیتی با سرعت یك گیگاهرتز) می باشد.
سرعت پردازنده
یكی از مواردی كه مستقیاً روی كارآیی پردازنده اثر می گذارد سرعت آن است كه معمولاً بر روی آن نوشته می شود. هر چه پردازنده سریعتر باشد اطلاعات را سریعتر پردازش می كند. سرعت پردازنده ها بر حسب مگاهرتز بیان می شود و یك مگاهرتز، معادل یك میلیون چرخه در ثانیه است. بعضی تولید كنندگان سرعتی كه بر روی پردازنده می نویسند واقعی نیست، بلكه آنها توانمندی پردازنده در مقابل اینتل را می سنجند و به آن سرعت معادل پنتیوم می گویند. عوامل مؤثر در كارآیی پردازنده فركانس ساعت یا سرعت ساعت است كه معمولاً به دو صورت می باشد: ۱- سرعت ساعت داخلی: در این حالت پردازنده عملیات داخلی خود را براساس این ساعت انجام می دهد، این سرعت برابر سرعتی است كه بر روی پردازنده ذكر شده است. در هنگام فروش نیز این سرعت را معرفی می كنند. مانند:P4/2.2Ghz
۲- سرعت ساعت خارجی (سرعت گذرگاه سیستم): این سرعت درواقع مدار الكترونیكی است كه خارج از تراشه قرار دارد و به پایه های مربوط به ساعت وصل می شود. اطلاعات خارج از پردازنده مانند اطلاعات حافظه اصلی رایانه بر این اساس سنجیده می شود.
ولتاژ پردازنده
در ابتدای ساخت پردازنده ها از ولتاژ ۵ ولتی به صورت استاندارد استفاده می شد، اما پس از ورود پردازنده های «۴۸۶ دی ایكس ۴» و «پنتیوم» از ولتاژهای پایین تر مانند ۸/۲ و ۳/۳ نیز استفاده می شود.
جایگاه پردازنده
پردازنده معمولاً بر روی شبكه ای از سوراخ های كوچك بر روی مادربرد قرار می گیرد. به طور كلی تراشه گیر، محلی برای نصب پردازنده یا هر نوع آی سی است.
پردازنده معمولاً روی مادربرد لحیم نمی شود تا بتوان آن را ارتقا یا تعویض نمود.
گرماگیر پردازنده
پردازنده ها در زمان كار كردن گرمای زیادی تولید می كنند و اگر این گرما دفع نشود ممكن است پردازنده بسوزد. برای خنك نگه داشتن پردازنده از چند روش استفاده می كنند:
۱- استفاده ازFan : قرارگیری یك پنكه كوچك بر روی پردازنده باعث حركت هوا و هدایت گرما به بیرون می شود. معمولاً در جعبه اصلی رایانه پنكه ای برای بیرون بردن گرما وجود دارد. با این حال قرار دادن یك پنكه كوچك پردازنده را بهتر خنك می كند و كارآیی رایانه بالا می رود. بعضی از پنكه ها برای اتصال به پردازنده دارای یك گیره می باشد كه باید توجه نمود در هنگام نصب نباید به مادربرد برخورد كند.
۲- استفاده از گرماگیر: گرماگیر وسیله ای فلزی است كه حرارت تولید شده را به وسیله یك قطعه الكتریكی جذب و به بیرون می فرستد. گرماگیر دارای پره های فلزی یا سرامیكی است.
۳- استفاده از مواد پركننده: این مواد بین پردازنده و پنكه قرار می گیرد و باعث خنك شدن پردازنده می شود. این ماده با نام چسب نیز شناخته می شود.
پردازنده های تقلبی
جهت تشخیص پردازنده های تقلبی از اصل می توان از روش های زیر استفاده نمود:
۱- روش چشمی: كج بودن نوشته های روی پردازنده - كم رنگ بودن نوشته ها - وجود خراش - وجود رنگ پریدگی چاپ قبلی - كوچك و بزرگ بودن حروف و عددها
۲- شماره سریال: جهت دریافت شماره سریال های واقعی می توانید از برنامه ID CPUاستفاده نمایید و یا به سایت پردازنده مربوطه متصل شوید.
۳- اطلاعات بایوس.
۴- اطلاعات برنامه های عیب یاب.
خرابی پردازنده ها
یكی از علت های خوب كار نكردن رایانه می تواند خرابی پردازنده باشد كه البته در اولویت قرار ندارد یعنی درصد خراب شدن آن بسیار كم می باشد. برنامه ای به نام پست خطای پردازنده را اعلام می كند كه آن را با زدن بوق های پشت سر هم بیان می كند.
برنامه دیگر در این رابطه Ndiags نورتن می باشد كه پردازنده را تست و كنترل می كند.