بسیج گنجنامه

بسیج دانشجویی موسسه آموزش عالی گنجنامه

مطالب اخیر وبگاه

لینک دوستان وبگاه

برچسب‌ها

طراح قالب

ثامن تم؛مرجع قالب و ابزار مذهبی وبلاگ و سایت
باز این چه شورش است ... محرم آمد ... یاحسین ...

پردازنده به زبان عامیانه مغز رایانه نامیده می شود و اعمال زیر را انجام می دهد:

1ـ کنترل تمام محاسبات و عملیات.

2ـ کنترل قسمتهای مختلف.

پردازنده یکی از مهمترین تراشه های روی مادربرد است که بدون آن سیستم قادر به کار نیست. بنابراین می توان گفت نوع نرم افزار قابل استفاده، سرعت رایانه و قابلیت توسعه آن در آینده، همگی به نوع پردازنده و تراشه های مجتمع رایانه بستگی دارد و پردازنده هسته اصلی رایانه را تشکیل می دهد.

پردازنده ها در رایانه های شخصی معمولا به شکل یک قطعه نسبتا تخت و کوچک، به مساحت 8 الی 10 سانتی متر مربع هستند که نوعی ماده شبیه پلاستیک یا سرامیک سطح آنها را پوشانده است.


از بدو تولد پردازنده ها، سیلیکان به دلیل خصوصیات رسانایی ویژه ای که دارد، برای ساخت پردازنده ها مورد استفاده قرار گرفته است. برای ساخت پردازنده، سیلیکان به گونه ای بسیار نازک و ظریف بریده می شود. هر کدام از این قطعات، یک تراشه را تشکیل می دهند. تراشه های نازک را تحت مخلوطی از گازها حرارت می دهند تا گازها درون سیلیکان قرار گیرند و خصوصیات الکترونیکی ویژه ای را به وجود آورند. این فرآیند شیمیایی باعث می شود که سیلیکان از جنس ماسه به ترکیبی فلزی و بلوری تبدیل شود و بتواند به نوعی مغز الکترونیکی، دارای حافظه و امکانات بسیار قوی تبدیل شود.

پردازنده اطلاعات را پردازش می کند اما این کار به تنهایی از او ساخته نیست. یعنی پردازنده برای پردازش به ابزارهای جانبی دیگری نیاز دارد. به این خاطر پردازنده را روی مادربرد قرار داده اند تا با ابزارهای دیگر مانند حافظه، کارت گرافیکی و ارتباط داشته باشند.

 

مشخصات فنی پردازنده

پردازنه در رایانه های شخصی معمولا به صورت یک مدار مجتمع مستطیل یا مربع شکل است، که بر روی مادربرد قرار می گیرد. بر روی آن حروف و ارقامی دیده می شود که می توان آنها را به صورت زیر خلاصه کرد:

1ـ نام سازنده پردازنده

2ـ نسل پردازنده

3ـ مدل پردازنده

4ـ سرعت پردازنده

5ـ ولتاژ پردازنده

6ـ شماره سریال و پردازنده.

 

Iـ نام سازنده پردازنده

هر پردازنده دستورهای خاصی را می پذیرد و برنامه های خاصی را اجرا می کند. بنابراین پردازنده های متفاوتی نیز وجود دارد که توسط شرکت های مختلف ساخته شده اند و برخی از آنها با هم مشابه و سازگار و برخی دیگر با هم ناسازگار هستند. معروف ترین شرکت های سازنده پردازنده عبارتند از:

1ـ اینتل     2ـ آی بی ام      3ـ ای ام دی     4ـ سایریکس     5ـ موتورولا

6ـ آی دی تی    7ـ آی آی تی     8ـ نیک (ان.ای.سی)   9ـ نکس جن

10ـ شرکت های ریس و متافلو وچیپس

معمولا بر روی پردازنده نام کارخانه ای که آن را تولید کرده است، نوشته می شود. برای مثال می توان گفت:

بر روی پردازنده ساخت شرکت اینتل کلمه  INTEL نوشته شده است، و ممکن است قبل و یا بعد از شماره نسل پردازنده حرف اول کلمه اینتل، یعنی (I)  نیز نوشته شود.

بر روی پردازنده ساخت شرکت ای ام دی کلمات زیر نوشته شده است:

ADVANCED MICRO DEVICES

حتی ممکن است قبل از شماره نسل پردازنده، دو حرف اول کلمه AMD یعنی AM  نیز نوشته شود. برای مثال بر روی پردازنده 486 ساخت این شرکت نوشته شده است:

AM 486

بر روی پردازنده «کا6 ـ2» شرکت ای ام دی، فقط از کلمه AMD  استفاده شده است و بر روی پردازنده «کا 5» این شرکت نوشته شده است:

AMD K5

بر روی پردازنده ساخت شرکت سایریکس، کلمه CYRIX نوشته شده است و معمولا قبل از شماره نسل پردازند، دو حرف اول و آخر کلمه سایریکس، یعنی «CX» نیز نوشته می شود. برای مثال بر روی پردازنده 486 ساخت این شرکت نوشته شده است:

CX486

بر روی پردازنده ساخت شرکت «نکس جن» کلمه NEXGEN نوشته شده است و معمولا قبل از شماره نسل پردازنده، دو حرف اول و سوم کلمه نکس جن، یعنی NX نیز نوشته می شود. برای مثال بر روی پردازنده های جدید این شرکت نوشته شده است:

NX 686

این پردازنده اولین پردازنده از خانواده 80 است که دارای واحد اجرایی چند رسانه ای و چند دستور العمل جدید چند رسانه ای است. چند ماه پس از تولید این پردازنده، شرکت نکس جن به شرکت ای ام دی فروخته شد، و پردازنده«ان ایکس 686»با نام جدید «کا6» توسط ای ام دی به بازار عرضه شد.

بر روی پردازنده ساخت شرکت چیپس اند تکنولوژی نوشته شده است:  CHIPS

 

II ـ نسل پردازنده

مهم ترین عامل در شناخت پردازنده ها، بیان نوع آنها است که در واقع نشان دهند نسل آنها است، و با شماره یا نام های اختصاصی مشخص می شوند. مثلا بر روی پردازنده ها نوشته می شود:

486 –386-6886-K6-Pentium - …

تا کنون پردازنده های مختلفی توسط شرکت های گوناگون تولید شده است که از بین آنها محصولات شرکت های اینتل و موتورلا معروف تر و متداول تر هستند. این دو شرکت پردازنده های خود را با شماره یا نام های اختصاصی در قالب عمومی زیر عرضه کرده اند:

 

نام اختصاصی یا 68xxx

موتورولا

نام اختصاصی یا 80x86

اینتل

 

که در آن خواهیم داشت:

1ـ حرف X می تواند هر عدد دلخواه یک رقمی باشد.

2ـ هر چه مقدار x بیشتر باشد و در نتیجه رقم آن بزرگتر باشد، پردازنده جدیدتر، سریع تر و کاراتر است.

3ـ تا قبل از معرفی پردازنده پنتیوم، پردازنده ها یک شماره پنج رقمی داشتند که در مکالمات تنها سه رقم سمت راست آنها به کار می رفت. به همین خاطر از این عدد پنج رقمی به صورت زیر استفاده می شد:

 aـ دو رقم سمت چپ، نام پردازنده  را مشخص می کند.

B ـ سه رقم سمت راست، نسل پردازنده را مشخص می کند.

در مکالمات به 80486 به طور خلاصه 486 گفته می شود، که نشان دهنده خانواده پردازنده های 80 اینتل و نسل چهارم آن است، یا به پردازنده 68040 موتورولا، در مکالمات  «صفرـ چهل»  می گویند. اما بر خلاف روش قبلی نام گذاری پردازنده ها، نسل پنجم پردازنده های اینتل 80586 نامیده نشد. زیرا در قوانین کشور آمریکا، عدد به تنهایی نمی تواند به عنوان مارک تجاری یا حق انحصاری مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین شرکت اینتل از اوایل دهه 1990 میلادی برای این که بتواند رقیبان خود را از میدان به در کند، به جای نام 80586، ابتدا نام «پی 5» و بالاخره نام پینتوم را برای نسل پنجم از پردازنده های خود انتخاب کرد.

بر اساس این نوع نام گذاری، برخی دیگر از سازندگان نیز به جای استفاده از شماره در نام گذاری، از نامهای اختصاصی چون «کا5»، «کا6» و استفاده کردند و رویه نام گذاری قبلی به هم ریخت.

نسلهای گوناگون پردازنده ها را می توانید در جدول زیر مشاهده کنید:

پردازنده

سال تولید

نسل

8086

1978

اول

8088

1979

80286

1982

دوم

80386

1985

سوم

80486

1989

چهارم

پنتیوم

1993

پنجم

پنتیوم ام ام ایکس

1997

پنتیوم پرو

1995

ششم

پنتیوم 2

1997

پنتیوم 3

1999

آتلون (کا7) شرکت ای ام دی

1999

هفتم

مرسد (ایتانیوم) شرکت اینتل

2000

 

برای اولین بار شرکت ای ام دی توانست نسل جدیدی از پردازنده ها را با تولید پردازنده آتلون، عرضه کند. پردازنده مرسد اینتل قرار شد در سه ماهه دوم سال 2000 به بازار عرضه شود.

پردازنده های اینتل در رایانه های آی بی ام و سازگار با آن مورد استفاده قرار می گیرد. در حالیکه در رایانه های «اپل مکینتاش» از پردازنده های شرکت موتورلا استفاده می شود. از پردازنده های شرکت موتورلا می توان به موارد زیر اشاره کرد.

ـ 68050 ـ 68040 ـ 68030 ـ 68020 ـ 68010 ـ 68000 ـ 6800

بر اساس نوع پردازنده، رایانه های شخصی را می توان به سه گروه تقسیم کرد:

1ـ رایانه های «آی بی ام» اصل

2ـ رایانه های سازگار با «آی بی ام»

3ـ رایانه های غیرسازگار با «آی بی ام»

در رایانه های شخصی آی بی ام و سازگار با آن،‌به ناگزیر باید از پردازنده های اینتل یا پردازنده های تقلیدی اینتل یا پردازنده های کپی اینتل استفاده کرد. زیرا طراحی سیستم عامل های داس و ویندوز به نحوی است که تنها با پردازنده های اینتل و مشابه کار می کنند. شرکت آی بی ام نیز از پردازنده های اینتل یا مشابه آن استفاده می کنند، سازگار با آی بی ام نامیده می شود.

رایانه هایی که از پردازنده های شرکت موتورلا استفاده می کنند، با رایانه های آی بی ام سازگار نیستند و همین طور رایانه های «اپل 2» از پردازنده های 6502 شرکت موتورلا استفاده می کنند، که با پردازنده های سری 68xxx موتورلا سازگار نیست.

 

IIIـ مدل پردازنده

نسل های مختلف پردازنده ها دارای انواع متفاوتی هستند که برای کاربردهای خاصی ساخته شده اند. برای مثال پردازنده های 80386 و 80486 دارای انواعی به شرح جدول زیر هستند:

80486

80386

نوع پردازنده

DX5

DX4

DX3

DX2

DX

SLC

SX

DXLV

SLC

DX

SL

SX

مدل پردازنده

 

برای مثال پردازنده 486 دی ایکس، اولین پردازنده با یک کمک پردازنده در داخل پردازنده است، که دارای 8 کیلوبایت حافظه نهان اولیه است و سرعت آن 50 برابر پردازنده 8088 است. پردازنده 486 اس ایکس فاقد کمک پردازنده است که برای ارتقاء آن به توانایی های کمک پردازنده، باید یک کمک پردازنده 487 اس ایکس خریداری کرد که به محض نصب شدن، پردازنده اول را به حالت عدم فعالیت می برد.

نسل پنجم پردازنده های اینتل، پینتیوم است که دارای مدل های زیر است:

مدل پنتیوم کلاسیک، با سرعت حداقل 60 و حداکثر 200 مگاهرتز.

مدل پنتیوم ام ام ایکس، با سرعت حداقل 166 و حداکثر 233 مگاهرتز.

نسل ششم پردازنده های اینتل عبارتند از:

مدل پنتیوم پرو، با سرعت حداقل 150 و حداکثر 200 مگاهرتز.

مدل پنتیوم 2، با سرعت حداقل 233 و حداکثر 450 مگاهرتز.

مدل پنتیوم 3، با سرعت حداقل 450 و حداکثر 733 مگاهرتز.

مدل سلرون، با سرعت حداقل 266 و حداکثر 533 مگاهرتز.

نسل هفتم پردازنده های اینتل، پردازنده «مرسد» (ایتانیوم) 64 بیتی با سرعت یک گیگاهرتز است، که در یک شکاف مخصوص به نام «شکاف ام» نصب می شود.

 

پردازنده های «ام ام ایکس»

دومین گام مهم اینتل پس از معرفی پردازنده های 32 بیتی 386، تولید پنتیوم های ام ام ایکس است که مجموعه دستورالعمل ها و معماری پنتیوم را توسعه می دهد به طوری که بهتر بتوانند محاسبات تکراری مربوط به عملیات چند رسانه ای را انجام دهد. زیرا پیاده سازی گرافیک سه بعدی، صورت سه بعدی و یا ویدئویی به قدرتی فراتر از پردازنده های معمولی پنتیوم و «86X» نیاز داشت. در نتیجه ام ام ایکس به همراه کارت گرافیکی ای جی پی، برای رفع این مشکل طراحی و تولید شد. استفاده از پنتیوم ام ام ایکس باعث می شود که نرم افزارهای چند رسانه ای 40 تا 50 درصد بهتر و کاراتر شوند.

به هر حال در خانواده پردازنده های کلاسیک پنتیوم، تغییرات زیر انجام گرفته است تا پنتیوم ام ام ایکس به دست آمده است:

1ـ اضافه کردن 57 دستورالعمل جدید به مجموعه دستورالعمهای پنتیوم کلاسیک، که به پردازنده اجازه می دهد که از روش جدیدی به نام «یک دستور، چند داده» استفاده کنند. در این روش یک دستور به طور موازی روی چند داده کار می کند. این روش در فرمانهای ام ام ایکس، تری دی نا و «آی اس اس ئی» به کار می رود. «آی اس اس ئی» در پردازنده های پنتیوم 3 به کار گرفته شده است، که در آن از 72 فرمان برای کاربردهای چند رسانه ای استفاده شده است. همین طور در پنتیوم 3، استفاده از حافظه نهان به صورت کاراتری صورت می گیرد.

2ـ اضافه کردن 4 نوع داده جدید، از جمله «بایت فشرده» که می تواند 8 عدد صحیح 8 بیتی را به صورت یک مقدار 64 بیتی فشرده کند. به عبارت دیگر هر کلمه 64 بیتی را به صورت 8 جزء 8 بیتی، یا 4 جزء 16 بیتی، یا 2 جزء 32 بیتی می باشند مورد استفاده قرار دهد. این حالت امکان پردازش موازی را فراهم می کند و موجب می شود بعضی از عملیات بسیار سریع اجرا شوند. برای مثال، در یک برنامه گرافیکی هر یک از پیکسل ها، معمولا در رایانه به صورت اعداد 8 بیتی یا یک بایت نشان داده می شوند. در تراشه های ام ام ایکس، 8 بایت ممکن است به صورت یک عدد 64 بیتی در آمده و با هم به بخش چند رسانه ای پردازنده منتقل شوند، به این ترتیب محاسبات ریاضی لازم در آن واحد روی 8 بایت صورت می گیرد.

3ـ اضافه کردن 8 ثبات 64 بیتی، که پردازنده را قادر می سازد انواع داده های 64 بیتی را پشتیبانی کند.

4ـ با کاهش دستورالعملهای شرطی، باعث کاهش خطا در برنامه های کاربردی چند رسانه ای می شود.

تا قبل از پنتیوم ام ام ایکس تمام برنامه ها تا حدود 220 فرمان اجرا می شدند ولی با اضافه شدن 57 دستورالعمل جدید به پنتیوم ام ام ایکس، قدرت محاسباتی پردازنده برای برنامه های پیچیده افزایش پیدا کرد. افزایش سرعت در پنتیوم از طریق بهینه سازی توابع موجود،‌10 تا 20 درصد است. اما با استفاده از فرمان های جدید می توان سرعت را 60 درصد افزایش داد و تازه پردازنده جدید گرمای کمتری تولید می کند. زیرا با ولتاژ پایین تری کار می کند.

باید توجه داشت فن آوری جدید ام ام ایکس به رایانه امکان می دهد گرافیک بهتری را نمایش دهد و صدای بهتری را پخش کند. بنابراین این پردازنده برای کسانی که پیوسته از نرم افزارهای جدید چند رسانه ای پیشرفته مانند بازی ها و برنامه های آموزشی استفاده می کنند بسیار خوب کار می کند. اما برای واژه پردازهای معمولی، وجود یا عدم وجود ام ام ایکس تفاوت چندانی نمی کند. در نتیجه برای اینکه از فن آوری ام ام ایکس استفاده کامل به عمل آورید، لازم است نرم افزاری داشته باشید که بتواند از فن آوری ام ام ایکس بخوبی استفاده کند. هر نرم افزار یا سخت افزار مبتنی بر قابلیت چند رسانه ای را از حک شدن علامت (MMX) روی بسته بندی یا بدنه اش می توان شناخت و روی خود پردازنده هم حروف (MMX) نوشته شده است. عمده ترین تغییری که ام ام ایکس به وجود آورد،‌ استفاده گسترده از رنگ های 24 بیتی است. رنگ 24 بیتی یا رنگ طبیعی، یک طیف بسیار وسیع از 7/16 میلیون رنگ مختلف را پشتیبانی می کند، یعنی خیلی بیشتر از چیزی که چشم انسان قادر به تمیز آنها است. به این ترتیب برنامه نویسان می توانند تصاویری ایجاد کنند که به همان کیفیت تصاویر تلویزیون رنگی باشد. علاوه بر این استفاده از ام ام ایکس برنامه نویسان را قادر می سازد به جای استفاده از صداهای 11 بیتی از صداهای بهتر 24 بیتی استفاده کنند.

 

پردازنده های ای ام دی

برای اولین بار شرکت ای ام دی با قرار دادن 500000 ترانزیستور در پردازنده «کا6» موفق شده است، 21 فرمان سه بعدی را در این پردازنده قرار دهد و با ثبت کلمه (3DNOW!) بر روی آن، شرکت ای ام دی می خواهد آن را مانند پردازنده ها ام ام ایکس اینتل معرفی کند. بنابراین «کا6ـ2» اولین پردازنده فرمان های سه بعدی شرکت ای ام دی است که یک پردازنده 300 مگاهرتزی آن قدرت یک پنتیوم 400 مگاهرتزی را دارا است.

پردازنده های «کا6ـ2»، «کا6ـ3» ساخت ای ام دی و «وین چیپ» ساخت «آی دی تی» با 21 دستورالعمل جدید به روش ام ام ایکس، می توانند تا چهار محاسبه عدد نمایی و کسری را در یک زمان پردازش نماید.

پردازنده های «کا6ـ3» شرکت ای ام دی دارای 64 کیلوبایت حافظه نهان اولیه و 256 کیلو بایت حافظه نهان ثانویه در داخل تراشه پردازنده است، که امکان استفاده تا 2 مگابایت از حافظه نهان ثالث (حافظه نهان L3) را بر روی مادربرد دارا می باشد. معماری استفاده از سه نوع حافظه نهان باعث شده است این پردازنده کارایی بسیار خوبی از خود نشان دهد.

 

پردازنده آتلون (کا7)

این پردازنده شرکت ای ام دی دارای خصوصیات زیر است:

ـ دارای سرعت گذرگاهی 200 مگاهرتز است.

ـ اولین سری آنها دارای سرعتهای 500، 550، 600، 650 مگاهرتز است.

ـ از حافظه نهان اولیه 128 کیلو بایتی استفاده می کند.

ـ حافظه نهان ثانویه آن داخل پردازنده قرار ندارد و می تواند از 512 کیلوبایت تا 8 مگابایت حافظه را پشتیبانی کند.

ـ در یک تراشه مخصوص به نام «شکاف آ» نصب می شود.

ـ فن آوری «تری دی نا» در آن بهبود یافته است.

با تولید این پردازنده برای اولین بار در تاریخ پردازنده های خانواده86X شرکت ای ام دی توانسته است از شرکت اینتل جلو بزند. این پردازنده که قبلا با نام رمز «کا7» مطرح شده بود، با نام «آلتون» به بازار عرضه شده است. کلمه «آتلون» کلمه ای یونانی به معنی «نشان پیروزی» است، که نشان دهنده پیروزی شرکت ای ام دی بر شرکت اینتل در تولید نسل هفتم پردازنده ها است.

 

پردازنده های سایرکس

پردازنده های «ام2» شرکت سایریکس، با نام «86x6 ام ایکس» توسط شرکت آی بی ام تولید می شود برای کارهای اداری معمولی مناسب است. ولی برای اجرای برنامه های پیچیده مانند اتوکد یا برنامه های پردازش تصاویر مناسب نیست. سایریکس تراشه «ام2» را تکمیل کرده تحت نام «ام 3»، به بازار عرضه کرد که دارای خصوصیات زیر است:

دارای 256 کیلوبایت حافظه نهان ثانویه در داخل پردازنده است.

از فن آوری «تری دی نا» در آن استفاده شده است.

اولین گونه این تراشه 600 مگاهرتز سرعت خواهد داشت.

اولین محصول شرکت سایرکس است که سرعت آن برحسب سرعت معادل پردازنده های اینتل اندازه گیری نمی شود.

مدل های جدیدتر پردازنده های سایریکس عبارتند از:

1ـ مدل 86x6

2ـ مدل «مدیا جی ایکس»

3ـ مدل «ام ایکس» در پردازنده 86x6 ام ایکس» با نام اختصاری و معروف «ام 2» مشابه با پنتیوم ام ام ایکس، شرکت اینتل.

4ـ مدل های «ام ایکس آی» و «جیدی» (گوبی یا ام 2+).

پردازنده «ام 2» برای رقابت با پنتیوم 2 طراحی شده است.

این پردازنده ها در تراشه گیر 7 به کار می روند و قابل ارتقا نیز هستند، ولی پردازنده های مدیاجی ایکس این شرکت قابل ارتقا نیستند. زیرا امکانات گرافیکی و صوتی در داخل تراشه پردازنده به صورت مجتمع وجود دارد و بر روی مادربردهای مخصوص همین پردازنده نصب می شود. مزیت این پردازنده ارزانی قیمت آن است، اما عیب بزرگ آن ارتقاناپذیری آن است. اگر از ویندوز 95 استفاده می کنید، باید توجه داشته باشید که بخشی از ویندوز 95 که بررسی می کند رایانه دارای چه پردازنده ای است قبل از این که شرکت سایریکس پردازنده 86x6 را تولید کند نوشته شده است، در نتیجه ویندوز 95 این پردازنده و نسل های بعدی آن را به صورت 486 شناسایی می کند. در نتیجه برخی از بازی ها با آن اجرا نمی شوند. سایریکس برای رفع این اشکال اعمال زیر را انجام داد:

قراردادن نام بازی هایی که بدون اشکال در ویندوز 95 با این پردازنده اجرا می شوند، در سایت وب سایریکس.

تهیه برنامه هایی که با آنها می توان این بازی ها را در ویندوز 95 با پردازنده سایریکس اجرا کرد.

 

پردازنده «وین چیپ»

پردازنده های شرکت «آی دی تی»، «وین چیپ» نام دارد که برای برنامه های کاربردی ساده ای مانند واژه پردازها خوب عمل می کند. اما کارآیی اجرای عملیات ام ام ایکس و ممیز شناور آن پایین است. ولی «وین چیپ2» این شرکت سرعت گذرگاهی 100 مگاهرتز را پشتیبانی می کند و با سرعت 225 تا 300 مگاهرتز کار می کند. این شرکت پردازنده «وین چیپ سال 2000» را با سرعت اولیه 600 مگاهرتز برای نصب در شکاف 1 عرضه کرد.

 

پردازنده پنتیوم پرو

اما پنتیوم پرو را می توان تراشه نسل ششم اینتل دانست،‌ که نسبت به پنتیوم های قبلی تفاوت های فراوانی کرده است. این پردازنده در یک قالب دو حفره ای به همراه یک تراشه حافظه نهان ثانویه جای گرفته است در نتیجه عمل حافظه نهان در سرعت های بالا، ساده تر و سریع تر صورت می گیرد. یعنی حافظه نهان ثانویه در پنتیوم پرو با همان سرعت پردازنده کار می کند. به عبارت دیگر در یک رایانه با پردازنده پنتیوم پروی 200 مگاهرتزی، انتقال بین پردازنده و حافظه نهان در سرعت 200 مگاهرتز انجام می گیرد. در نتیجه می توان گفت: «پنتیوم پرو ترکیبی از دو تراشه به شرح زیر است»:

1ـ پردازنده که برای عملیات 32 بیتی در ویندوز، بهینه سازی شده است. این پردازنده هنگام کار با برنامه های 32 بیتی سرعتی معادل دو برابر پنتیوم را ارائه می کند. اما هنگام کار با برنامه های 16 بیتی، نمی تواند این سرعت را دارا باشد.

2ـ دارای یک حافظه نهان ثانویه اضافی است که محلی برای داده های استفاده نشده و ثبت دستور العمل های ماشین است. یعنی علاوه بر حافظه نهان اولیه درون پردازنده، حافظه نهان روی مادربرد، به عنوان مکمل حافظه نهان اولیه، درون تراشه پردازنده قرار گرفته است. در نتیجه اندازه فیزیکی پنتیوم پرو از پنتیوم های اولیه بزرگتر است.

حافظه نهانی که درون اکثر پردازنده های پیشرفته قرار داده می شود، حافظه نهان اولیه نامیده می شود. ولی پنتیوم پرو دارای حافظه نهان دیگری به نام حافظه نهان ثانویه است، که قبلا روی مادربرد و نزدیک تراشه گیر پردازنده نصب می شد، تا مکمل حافظه نهان اولیه درون پردازنده باشد. برای این کار اینتل، نوعی خاصی از حافظه را تولید کرد و آن را به عنوان حافظه نهان ثانویه، به همراه پردازنده به کاربرد تا سازندگان مادربرد نیازی به نصب آن بر روی مادربرد نداشته باشند. در نتیجه پنتیوم پرو بزرگتر و شکل مستطیلی کامل تری پیدا کرد، و با وجود دو تراشه چسبیده به هم، دیگر در تراشه گیر 7 نمی توانست قرار گیرد. در نتیجه برای آن، نوع دیگری از تراشه گیر به کار گرفته شد که تراشه گیر 8 نامیده می شود.

این روش طراحی اینتل را قادر ساخت از پنتیوم پرو بیشترین کارآیی را به دست آورد. ولی این کار اشکالات زیر را به دنبال داشت:

ـ ساخت قالب دو حفره ای برای پردازنده گران تمام می شود.

ـ پردازنده بر روی مادربردی قابل نصب است، که دارای تراشه گیر 8 باشد. بنابراین تولید کنندگان مادربرد مجبور شدند مادربردهای خود را طوری طراحی کنند، که دارای تراشه گیر 8 باشد تا این تراشه های بزرگتر در آنها قابل نصب باشند، و این یعنی ارتقای پردازنده از 486 یا پنتیوم به پنتیوم پرو، از طریق ارتقای مادربرد باید صورت گیرد.

ـ ساخت تراشه حافظه نهان ثانویه،‌ بخش قابل توجهی از ظرفیت تولید اینتل را به خود اختصاص می داد. در حالی که قبلا این نوع حافظه توسط تولید کنندگان مادربرد تهیه و بر روی مادربرد نصب می شد.

ـ ارتباط حافظه نهان ثانویه با پردازنده، در آخرین سرعت ممکن، باعث می شود تولید پردازنده های با سرعت بیشتر، مشکل و پر هزینه شود.

اما در آن زمان این تنها پردازنده اینتل بود که در یک سیستم می توان 4 عدد از آنها را با هم مورد استفاده قرار داد و این عمل باعث می شود آن را برای ایستگاه های کاری رده بالا در شبکه های، مورد استفاده قرار دهند.

 

پردازنده پنتیوم 2

مدل بعدی پردازنده های اینتل «پنتیوم2» است که می توان آن را یک پنتیوم پروی فاقد حافظه نهان ثانویه داخلی در داخل پردازنده دانست که به آن 57 دستورالعمل ام ام ایکس نیز اضافه شده است. این پردازنده در ماه مه 1997 به بازار عرضه شد و دارای مدل هایی به شرح زیر است:

ـ «کلامات»، «دشویتس» و «کاتمای» برای رایانه های سطح متوسط

ـ «سلرون»، «کاوینگتون»، «مندوزینو» و «دیگزون» برای رایانه های ارزان قیمت.

ـ «زئون»، «تانر» و «کاسکیدز» برای سرویس گرهای شبکه و ایستگاه های کاری که از کارآیی بالایی برخوردار هستند.

ـ بالاخره مدل کمتر شناخته شده ای مانند «تونگا»

پنتیوم 2 به جای آن که با یک تراشه حافظه نهان ثانویه، در یک قالب سرامیکی دو حفره ای مانند پنتیوم پرو، بسته بندی شود، در یک قاب تک تراشه ای مرسوم بسته بندی شده است، که برای گذرگاههای سیستم و ارتباط با حافظه نهان، از اتصالات جدایی استفاده می کند.

با وجود این اینتل این تراشه را به تنهایی نمی فروشد، بلکه پردازنده روی یک کارت کوچک سوار شده است که در آن تراشه های حافظه نهان ثانویه نیز وجود دارد. اینتل پردازنده و کارت آن را در یک محفظه پلاستیکی و فلزی به نام کارت «سک»‌ یا «کارت اتصالی یک لبه» قرار داده است و به آن پنتیوم 2 می گوید، که مانند سایر کارت های مورد استفاده در رایانه در یک شکاف، به نام شکاف 1 نصب می شود.

در پردازنده های پنتیوم 2، تا سرعت 400 مگاهرتز که تا ابتدای سال 1999 تولید شده اند، کارت اتصالی یک لبه را «سک» می نامند. اما در پردازنده های پنتیوم 2ی، 350 مگاهرتزی و 450 مگاهرتزی تولید شده در سال 1999 و همین طور پنتیوم3، از کارت اتصالی یک لبه ای به نام «سک2» استفاده شده است. در این نوع کارت، تنها هسته پردازنده با پلاستیک پوشیده شده است. اشکال این نوع کارت اتصالی یک لبه این است که اگر هنگام نصب، کارت «سک 2» را محکم فشار دهید، ممکن است هسته پردازنده صدمه ببیند.

به این ترتیب حافظه نهان 512 کیلوبایتی روی کارت پردازنده، ولی خارج از پردازنده قرار دارد و با نصف سرعت حافظه نهان ثانویه پنتیوم پرو کار می کند، ولی در عوض حافظه نهان اولیه و ثانویه بزرگتر شده است تا این کاهش سرعت را تا حدودی جبران کند. ارتباط حافظه نهان ثانویه در نصف سرعت پردازنده، امکان افزایش سرعت ساعت پردازنده را فراهم کرده است. به طوری که هم اکنون پنتیوم 2 در سرعت های 233، 266، 300، 400، 500 مگاهرتز و بالاتر موجود است.

باید توجه داشت که:

در پنتیوم پرو 256 کیلوبایت حافظه نهان ثانویه و 16 کیلوبایت حافظه نهان اولیه وجود دارد ولی در پنتیوم 2 512 کیلوبایت حافظه نهان ثانویه و 32 کیلو بایت حافظه نهان اولیه وجود دارد.

بنابراین اگر پنتیوم 2، در ارتباط با حافظه نهان ثانویه آهسته تر عمل می کند، ولی در عوض حافظه نهان اولیه و ثانویه آن دو برابر شده است. این امر باعث شده است پنتیوم2 در سرعت های بالاتری کار کند و قابلیت ام ام ایکس را نیز دارا باشد.

نکته مهم در مورد پردازنده های پنتیوم2 این است که نمی توان آنها را بر روی تراشه گیرهای 7 یا 8 نصب کرد، بلکه باید مادربرد دارای شکاف مخصوصی به نام «شکاف1» باشد تا بتوان کارتریج های پنتیوم2 را در آن جای داد. به این ترتیب اینتل استفاده از «شکاف1» را در انحصار خود درآورده است و به سازندگان دیگر پردازنده، اجازه ساخت پردازنده های سازگار به آن را نداده است و خود اینتل تنها تولید کننده تراشه های نصب شده در مادربردهای دارای «شکاف 1» است. «شکاف 1» شکافی تقریبا به اندازه شکاف «آیزا» است. شکاف 1، شکافی با 242 اتصال است که یک کارت اتصالی یک لبه «سک» در آن می تواند قرار گیرد. به علت این تغییر نمی توان سایر پردازنده های اینتل را ارتقا داده و به جای آنها از پنتیوم 2 استفاده کرد. تنها ارتقایی که برای این مدل از پردازنده ها وجود دارد جایگزین کردن نمونه های سریع تر این پردازنده، با نمونه های کندتر است.

با ورود پردازنده های پنتیوم2 به بازار معماری ساخت مادربردها نیز تغییر کرد. اینتل تراشه های مجتمعی برای مادربردها معرفی کرد، که سرعت گذرگاه پردازنده را به 100 مگاهرتز می رساند. سرعت گذرگاه متداول 66 مگاهرتز بود، که از زمان ظهور پردازنده پنتیوم در سال 1993، مورد استفاده قرار گرفت. تراشه های مجتمع جدید مادربردها، در نام خود دارای پسوند «بی ایکس» هستند. برای مثال میتوان مجموعه تراشه «440 بی ایکس»‌ را نام برد.

بنابراین رایانه های جدید پنتیوم2 دارای مادربردهایی هستند که از تراشه های جدید اینتل به نام «440 بی ایکس» استفاده می کنند. این کار سرعت گذرگاه سیستم را از 66 مگاهرتز به 100 مگاهرتز تغییر داده است. که یک عامل اصلی در افزایش سرعت این رایانه ها است.

گذرگاه 100 مگاهرتزی پهنای گذرگاه بیشتری را فراهم می سازد و این یعنی، رفت و آمد داده ها از حافظه های سریع به پردازنده و بر عکس آن، با سرعت بیشتری صورت می گیرد. در نتیجه این پردازنده ها نیاز به حافظه های سازگار با سرعت 100مگاهرتز، مشهور به دی رم همزمان (اس دی رم) دارند.

بنابراین این نوع مادربردها، ارتباطات سریع تری بین پردازنده و قسمتهای زیر برقرار می کنند:

1ـ درگاه گرافیکی پرشتاب با نام «ای جی پی».

2ـ گذرگاه یا خط حامل «پی سی آی».

3ـ دی رم های همزمان (اس دی رم ها).

اما تراشه های «440 بی ایکس» علاوه بر سرعت 100 مگاهرتزی، می توانند با سرعت کندتر 66 مگاهرتز نیز کار کنند، و این یعنی می توان مادربردی ساخت که هم برای سیستم های 66 مگاهرتزی مناسب باشد، و هم برای سیستم های 100 مگاهرتزی به کار گرفته شود.

اینتل در پردازنده های پنتیوم2 فن آوری جدید دیگری را با نام «گذرگاه دو گانه مستقل» یا «دیب» معرفی کرده است، که برای اولین بار در پردازنده پنتیوم پرو به کار گرفته شد و به صورت گسترده ای در پردازنده پنتیوم2 مورد استفاده قرار گرفته است، که دارای خصوصیات زیر است:

1ـ این دو گذرگاه مستقل عبارتند از:

aـ گذرگاه مربوط به حافظه نهان ثانویه (کاشه خارجی).

bـ گذرگاه سیستم، که پردازنده پنتیوم 2 توانایی به کارگیری هر دو گذرگاه را به صورت همزمان دارا است، سرعت نقل و انتقال اطلاعات در این پردازنده دو برابر پردازنده های دارای معماری تک گذرگاهی است.

2ـ از آن جایی که پرازنده پنتیوم 2 توانایی به کارگیری هر دو گذرگاه را به صورت همزمان دارا است،‌سرعت نقل و انتقال اطلاعات در این پردازنده دو برابر پردازنده های دارای معماری تک گذرگاهی است.

3ـ این معماری، دسترسی حافظه نهان ثانویه به پردازنده پنتیوم 2 را دو برابر سریع تر از پردازنده های پنتیوم کرده است. با افزایش سرعت در پردازنده، در آینده این سرعت

3ـ این معماری جدید دسترسی از طریق انتقالات موازی همزمان را، جایگزین انتقالات سری کرده است.

بسته بندی پنتیوم 2:

پنتیوم پرو از یک بسته بندی سرامیکی 387 پایه ای استفاده می کند که از نظر شکل ظاهری مشابه پردازنده های قبلی، ولی کمی بزرگ تر است و در تراشه گیرهایی مشابه تراشه گیرهای «زیف» جای می گیرند، که اصطلاحا بر اساس نحوه قرار گرفتن پایه ها، تراشه گیرهای «پگا» (پایه مربعی) نامیده می شوند و  منظور از آن آرایش شطرنجی پایه ها در پردازنده و همینطور وجود آرایش شطرنجی سوراخ دار برای قرار گرفتن پایه ای، روی تراشه گیر است.

اما قالب اصلی پنتیوم 2 در یک بسته بندی پلاستیکی 528 پایه ای به نام «پلگا» جای داده شده است. که منظور از آن این است که آرایش شطرنجی پایه ها در یک قالب پلاستیکی قرار دارد و این قالب پلاستیکی روی یک پایه در کنار حافظه نهان ثانویه و تراشه «پارکابی» (تگ رم) نصب می شود. سمتی که هسته اصلی پردارنده را شامل می شود با یک صفحه خنک کننده آلومینیومی پوشیده شده است، حال آن که روی سمت دیگر پلاستیکی سیاه کشیده شده است. این مجموعه تشکیل یک کاست یا کارتریج یا کارت را می دهند و به آن کارتریج یا کارت سک (کارتریج تک لبه) می گویند. روی این کارت علامت پنتیوم 2 و یک تصویر سه بعدی تمام نگار چند رنگ از قالب پنتیوم 2 چاپ شده است. به این ترتیب نصب پردازنده بر روی یک کارت، نصب آن را ساده کرده است، ولی مکان مصرفی توسط پردازنده را بیش تر کرده است.

 

پردازنده پنتیوم 3

این پردازند که قبلا با نام یکی از انواع پنتیوم 2 یعنی با نام «کاتمای» معرفی می شد دارای خصوصیات زیر است:

ـ سرعت اولیه این پردازنده 450 و 500 مگاهرتز است.

ـ سرعت گذرگاه مورد استفاده این پردازنده 100 مگاهرتز است. اما مدل های 600 مگاهرتزی به نام های کاپرماین و زئون دارای سرعت گذرگاهی 133 مگاهرتز هستند.

ـ دارای 512 کیلو بایت حافظه نهان ثانویه است، و 32 کیلو بایت حافظه نهان اولیه است.

ـ دارای حدود 70 دستور جدید برای گرافیک حرفه ای و کاربردهای چند رسانه ای است که از روش جدیدی از «یک دستور، چند داده» (سیمد)، استفاده می کنند، که اینتل آن را «آی اس اس ئی» می نامد.

این پردازنده دارای یک شماره سریال سخت افزاری است که می توان آن را با یک برنامه نرم افزاری که همراه پردازنده عرضه می شود، غیر فعال کرد. به طور پیش فرض نیز این حالت غیر فعال را دارد. اینتل معتقد است که این شماره سریال می تواند در امنیت رایانه ها،‌رشد و توسعه تجارت الکترونیکی مفید باشد. اما عده ای معتقدند شرکت های فعال در اینترنت، می توانند از اطلاعات خصوصی افراد به وسیله این شماره سریال آگاه شوند. زیرا اگر کاربر مایل باشد این شماره سریال می تواند مشخصه سیستم وی برای شناسایی باشد. برای مثال در تجارت الکترونیکی می توان فقط به افراد خاص با شماره سریال خاص اجازه ورود داد.

اولین نسخه های پنتیوم 3، که 450 و 500 مگاهرتزی هستند، قابل نصب روی مادربردهای پنتیوم 2 هستند. در صورتی که شرایط زیر برقرار باشد:

aـ بایوس ارتقا پیدا کند.

bـ مادر برد دارای تراشه های مجتمع «بی ایکس» باشد.

با این وجود نمی توان پنتیوم 3 را روی هر مادربرد دارای تراشه مجتمع بی ایکس نصب کرد. زیرا ولتاژ آن با ولتاژ پنتیوم 2 تفاوت می کند.

ـ پنتیوم 3، تراشه های مجتمع «جی ایکس» و گذرگاه ای جی پی 4 لول را پشتیبانی می کند.

ـ برخی مادربردها قبل از این که پردازنده پنتیوم 3 تولید شوند، از آن پشتیبانی می کردند. برای مثال مادربردهای دارای تراشه های مجتمع «اس ئی 440 بی ایکس» اینتل می توانند با ارتقا بایوس از پنتیوم 3 پشتیبانی کنند. اما مادربردهای جدید می توانند از هر دو پردازنده پشتیبانی کنند.

ـ پنتیوم 3 نیز مانند پنتیوم 2 در شکاف 1، نصب می شوند. اما نوع کارتریج آن با کارتریج پنتیوم 2 های اولیه متفاوت است و«سک 2» نامیده می شود

 

پردازنده سلرون

کلمه سلرون بر گرفته از کلمات زیر است:

کلمه celerity به معنی شتاب و سرعت و یا در واقع سریع بودن.

کلمه cell به معنی جا و مکان.

کلمه on  به معنی درباره، که پسوندی برای سلرون است.

اینتل می گوید اختصار و سرجمع این سه کلمه به معنی پردازنده مجتمع و سریع، سلرون نامیده می شود.

در هر صورت سلرون های سری اول، در واقع پردازنده های پنتیوم 2ی بدون حافظه نهان ثانویه هستند. حذف تراشه های حافظه نهان ثانویه از پنتیوم 2 و تولید پردازنده سلرون های نسل اول، دارای مزایای زیر برای اینتل است:

1ـ سادگی ساخت پردازنده.

2ـ کاهش قیمت پردازنده و امکان رقابت با سایر تولید کنندگان پردازنده.

3- کاهش حرارت روی کارت پردازنده، زیرا روی کارت فقط یک تراشه قرار می گیرد.

4ـ حذف بدنه سیاه رنگ خنک کننده تراشه ها، که در پنتیوم 2 به خنک کردن تراشه های کمک می کند.

با این حساب سلرون یک کارت جانبی عریان و بدون بدنه نگه دارنده است که اینتل بسته بندی آن را به جای «سک»، «سیپ» نامیده است. زیرا آن را نمی توان روی مادربردهای پنتیوم2های اولیه نصب کرد و برعکس پنتیوم2ها را نیز نمی توان روی مادربردهای سلرون های سری اول نصب کرد. دلیل آن، تفاوت روش نگه داشتن پردازنده است که فاقد نگه دارنده در شکاف مربوطه است. با این وجود نام محل نصب این پردازنده در روی مادربرد همان «شکاف 1» می باشد.

برای خنک کردن پردازنده سلرون از یک پنکه بزرگ، که تمام سطح کارت را می پوشاند استفاده می شود، که درست باید مقابل پردازنده نصب شود و برای نگه داری آن سوراخهایی بر روی کارت نصب شده است.

اگر می خواهید به جای پردازنده سلرون، از پردازنده پنتیوم2 استفاده کنید باید توجه داشته باشید هر دوی این تراشه ها از یک روش خاص برای نگه داری در روی مادربرد، استفاده می کنند. این روش نگه داری خاص، به پردازنده کمک می کند تا بر روی مادربرد محکم قرار گیرد. ولی روش نگه داری در روی مادربردهای سلرون و پنتیوم2 اندکی با هم تفاوت دارد. با این وجود این تفاوت، برخی از مادربردها می توانند هر دوی آنها را قبول کنند ولی در برخی دیگر امکان استفاده از هر دو نوع پردازنده وجود ندارد. بنابراین برای ارتقا پردازنده های سلرون می توانید:

ـ از نسل جدید پردازنده های سلرون استفاده کنید.

ـ از پردازنده های پنتیوم 2، با سرعت حداکثر 333 مگاهرتز استفاده کنید. به شرطی که مادربرد امکان پذیرش هر دو نوع پردازنده را داشته باشد.

نسل اول پردازنده های سلرون که فاقد حافظه نهان ثانویه بودند با دو سرعت زیر به بازار عرضه شد:

سلرون با سرعت 266 مگاهرتز،‌با اسم «کاوینگتون»

سلرون با سرعت 300 مگاهرتز.

نسل دوم پردازنده های سلرون اینتل با 128 کیلو بایت حافظه نهان ثانویه در ماه اوت 1998 با دو سرعت زیر به بازار عرضه شده است:

سلرون با سرعت 300 مگاهرتز.

سلرون با سرعت 333 مگاهرتز با اسم «مندوزینو»

حافظه نهان ثانویه سلرون مشابه حافظه نهان پنتیوم پرو به صورت تو کار در داخل تراشه سلرون نصب شده است. در حالی که در پردازنده های پنتیوم 2، این نوع حافظه نهان در خارج از تراشه و در روی کارت حاوی پردازنده نصب شده است.

نسل سوم پردازنده های سلرون اینتل، در چهارم ژانویه سال 1999 با سه سرعت زیر به بازار عرضه شده است:

1ـ سلرون با سرعت 366 مگاهرتز.

2ـ سلرون با سرعت 400 مگاهرتز.

3ـ سلرون با سرعت 433 مگاهرتز.

این سلرون ها بر اساس نوع تراشه گیر در دو مدل زیر عرضه می شوند:

ـ نوع کارتریجی: این نوع سازگار با نسل اول و دوم است، که در«شکاف 1» قرار می گیرند.

ـ نوع تراشه گیر 370: که در تراشه گیرهایی با نام تراشه گیر 370 قرار می گیرند.

بنابراین نسل سوم پردازنده های کارتریجی سلرون را می توان در مادربردهای حاوی شکاف 1  به کار برد و برای مادربردهای دارای تراشه گیر 370، از نوع تراشه گیر 370 این پردازنده ها می توان استفاده کرد. هر چند کارخانه الایت مادربردی تولید کرده است، که در آن می توان 4 نوع پردازنده، از جمله هر دو نوع سلرون نسل سوم را به کار برد.

برای تشخیص نسل اول، نسل دوم و نسل سوم سلرون لازم است به نکات زیر توجه کرد:

ـ پردازنده های سلرون دارای سرعت 266 مگاهرتز از نسل اول سلرون هستند.

ـ پردازنده های 300 مگاهرتزی نسل اول سلرون، فاقد حرف«A  » پس از سرعت ثبت شده برای سرعت، بر روی پردازنده هستند.

ـ پردازنده های سلرون 300 مگاهرتزی، نسل دوم دارای حرف «A » پس از سرعت ثبت شده برای سرعت، بر روی پردازنده هستند و آنها را سلرون های 300 آ مگاهرتزی می نامند.

ـ سلرون های دارای سرعت 366، 400 و 433 مگاهرتزی از نسل سوم سلرون ها هستند که به دو صورت، دارای پایه برای نصب در تراشه گیر 370،‌و دارای پایه «سیپ» برای نصب در شکاف 1 هستند.

ـ سلرون های 333 مگاهرتزی از نسل دوم هستند.

بنا به ادعای اینتل تراشه 333 مگاهرتزی سلرون، حدود 38% کاراتر از پردازنده سلرون 300 مگاهرتزی نسل اول است. پردازنده سلرون 300 آ مگاهرتزی، حدود 25% افزایش کارایی، نسبت به سلرون 300 مگاهرتزی نسل اول نشان می دهد.

سری چهارم پردازنده های سلرون با سرعت های 466 و 500 مگاهرتز عرضه
شده اند، که پردازنده 500 مگاهرتزی فقط برای نصب در تراشه گیر 370 ساخته شده است.

نوع دیگری از پردازنده سلرون،‌با نام سلرون 466،‌که «میلینیا سی 466» نیز نامیده می شود، وجود دارد که با یک کارت در تراشه گیر 379 نصب می شود. مادربردهای این نوع پردازنده، دارای یک تراشه مجتمع اضافی به نام 810 هستندکه به جای یک کارت گرافیکی، می توان از آنها استفاده کرد. برای مثال رایانه های «دسک پرو ئی ان سی 466» و «دایمنشن ال 466» شرکت دل دارای تراشه 810 هستند.

برای ارتقای این نوع پردازنده به پردازنده های پنتیوم 2 و 3، کافی است کارت دارای پردازنده سلرون 466 را از تراشه گیر مربوطه بیرون آورده، و پنتیوم 2 یا 3 را نصب کرده، بایوس را برای آنها تنظیم کرد.

پردازنده زئون (زیان)

زئون اولین پردازنده از نوع پنتیوم 2 و 3 است، که آن را پنتیوم 2 یا 3 زئون هم می نامند، و برای سرویس گرها و ایستگاه های کاری عرضه شده است، و بیش تر به درد ایستگاه های کاری می خورد که دارای سرویس گرهایی با 4 یا 8 پردازنده هستند. برای مثال شرکت دل در سرویس گر مدل 6300 خود از 4 پردازنده زئون 500 مگاهرتزی استفاده کرده است.

اولین سری از پردازنده های زئون با سرعت های 400، 600 و 700 مگاهرتز عرضه شده است، که دارای سه نوع حافظه نهان ثانویه به صورت های زیر هستند:

1ـ پردازنده هایی با 512 کیلو بایت حافظه نهان ثانویه.

2ـ پردازنده هایی با 1 مگابایت (1024 کیلو بایت) حافظه نهان ثانویه.

3ـ پردازنده های با 2  مگابایت (2048 کیلو بایت) حافظه نهان ثانویه.

بزرگ ترین مزیت پردازنده های زئون این است که حافظه نهان ثانویه آنها، با همان سرعت ساعت پردازنده راه اندازی می شوند. هر تراشه حافظه نهان در پردازنده زئون 512 کیلو بایت ظرفیت دارد، که برای پردازنده های با 1 مگابایت حافظه نهان ثانویه، باید از دو عدد آنها استفاده کرد.

زئون از نوع پنتیوم 2 در شکاف 1 و از نوع پنتیوم 3 در محل خاصی بنام شکاف 2 در روی مادر برد نصب می شود، که این تراشه تقریبا 10 میلی متر طویل تر از شکاف 1 است. مساحت کارتزج زئون دو برابر کارتیج پنتیوم 2 است و به علت گرمایی که حین کار در داخل این پردازنده ایجاد می شود، کل کارتریج زئون به صورت یک دفع کننده حرارت کار می کند.

مادربردهای این پردازنده از تراشه های مجتمع ای، به صورت های زیر استفاده می کنند:

ـ تراشه «440 جی ایکس ای جی پی» مخصوص سرویس گرهای دارای یک یا دو پردازنده.

ـ تراشه «440 ان ایکس پی سی آی» مخصوص سرویس گرهای دارای 4 یا بیش تر از 4 پردازنده.

 

پنتیوم  2«کلامات» و «دشویتس»

سری دوم پردازنده های پنتیوم 2 با نام کلامات و سری سوم آنها با نام دشویتس به بازار عرضه شده است. این پردازنده ها دارای تفادوت زیر هستند:

1ـ هسته پردازند دشویتس، 25% میلی متر است، در حالی که هسته پردازنده های قبلی پنتیوم 2 مانند کلامات برابر 35% میلی متر است. این به معنی ارزان تر بودن قیمت پردازنده های پنتیوم 2 دشویتس است. زیرا از هر «ویفر»  (قرص)،‌ می توان تعداد بیش تری تراشه پردازنده دشویتس به دست آورد.

2ـ در پنتیوم 2 کلامات 32 وات انرژی مصرف می شود، در حالی که انرژی مصرفی در پنتیوم 2 دشویتس حدود 15 وات است.

3ـ حافظه نهان ثانویه در پنتیوم 2 دشویتس، شامل سه جزء زیر است:

aـ یک تراشه حافظه پارکابی.

bـ  دو تراشه حافظه نهان.

حافظه نهان در پنتیوم 2 کلامات دارای 5 تراشه به شرح زیر است:

aـ یک تراشه حافظه پارکابی.

 bـ چهار تراشه حافظه نهان.

کاهش اجزا باعث کاهش قیمت و مصرف انرژی می شود، ولی مانع از عملکرد بهتر می شود. برای مثال در سرعت 300 مگاهرتز حافظه نهان ثانویه دشویتس حدود 4 درصد کندتر از پنتیوم 2 های معمولی عمل میکند.

4ـ پردازنده دشویتس، قادر است با فرکانس های ساعت بالاتر، یعنی سرعت گذرکاهی 100 مگاهرتز کار کند. ام پردازنده کلامات دارای سرعت گذرگاهی 66 مگاهرتز است.

5ـ ولتاژ کاری پردازنده دشویتس 2 ولت به جای 8/2 ولت است. به این ترتیب با کاهش ولتاژکاری، باعث کاهش اتلاف انرژی و تولید گرمای کم تر می شود.

 

پردازنده مرسد (ایتانیوم)

پردازنده مرسد اولین پردازنده 64 بیتی اینتل است، که اندازه آن 13×8 سانتی متر با 500 پایه در بخش زیرین است. این پردازنده در تراشه گیر نصب می شود تا بتوان 4 عدد از آنها را روی مادربرد قرار دارد. این 4 پردازنده به صورت های زیر نصب می شوند:

1ـ دو پردازنده بر روی مادربرد نصب می شوند.

2ـ دو پردازنده در سطح زیرین مادربرد نصب می شوند.

سایر خصوصیات این پردازنده عبارت است:

1ـ حافظه نهان ثانویه این پردازنده، مانند پردازنده پنتیوم 2 و 3 روی کارت پردازنده قرار دارد، که با همان سرعت پردازنده کار میکند.

2ـ تراشه های مجتمع مادربردهای این پردازنده با نام «82460 جی ایکس»، امکان کار چند پردازنده را با هم فراهم می کنند.

3ـ اولین سری این پردازنده با سرعت یک گیگابایت در اوایل سال 2000 عرضه شده است.

4ـ برای استفاده از تمام توان این پردازنده،‌لازم است از سیستم عامل های 64 بیتی استفاده کرد. این سیستم عامل ها هنوز به بازار عرضه نشده اند. اما در آزمایشگاه های تحقیقاتی اینتل نمونه هایی از این سیستم عامل ها مورد آزمایش قرار گرفته است.

5ـ نام رمز اولیه این پردازنده «ویلامیت» است، که در سال 2001 برای رایانه های شخصی با سرعت 1 گیگاهرتز و برای نصب در تراشه گیر 423 عرضه شد.

 

پنتیوم 4

پنتیوم4 نخستین معماری پردازندة رومیزی جدید از نسل هفتم پردازنده های کامپیوتر رومیزی است، که به P7 مشهور است. با مدل 3/1 گیگاهرتزی معرفی شد و هم اکنون گونه های 2 گیگاهرتزی آن به بازارعرضه شده است. معماری هستة این پردازنده آن قدر قدرتمند است که بتواند تا 10 گیگا هرتز برسد.

طرح جدید بر مبنای ریز معماری netBurst است که شامل فناوری خط لولة جدیدی است که به پردازنده امکان می دهد دستور العملها را در صف قرار دهد و چند دستورالعمل را به طور همزمان به اجرا درآورد. این خصوصیت همراه با فناوری «اجرای دینامیک» Dynamic Execution  پیشرفته شده است که به پردازنده امکان می دهد دستورالعملها را خارج از ترتیب به اجرا درآورد و کارایی را بالا ببرد. محاسبه گرهای داخلی ALU پردازنده دو برابر سرعت سی پی یو کار می کنند، و پردازنده دو برابر سرعت سی پی یو کار می کنند، و پردازنده به گذرگاه سیستم 400 مگاهرتزی مجهز شده است تا با حافظة سیستم ویژه بتواند ارتباط برقرار کند.

پنتیوم 4 مجموعه دستورالعمل پیشرفتة SSE2 را معرفی کرده است. مجموعه دستورالعمل SSE2  با 144 دستورالعمل جدید مانند SSE اولیه عملیات پرداخت گرافیک سه بعدی را بهینه می کند. به خاطر داشته باشید، نرم افزار باید از این دستورالعملها بهره گرفته باشد تا بتواند مزایای پنتیوم 4 را به نمایش در بیاورد.

پاشنة آشیل پنتیوم 4 وابستگی آن به حافظه ای مخصوص به نام RDRAM است. موقعی که پنتیوم 4 عرضه شد RDRAM بسیار گرانتر از حافظه های مرسوم PC133SDRAM بود. از سوی دیگر، نوع جدیدی از SDRAM به نام DDRSDRAM در عمل نشان داد که بهتر از RDRAM عمل می کند و ارزانتر از آن است. قیمت RDRAM پایین آمده است اما هنوز بسیار گرانتر از SDRAM است، و مسائل کارایی آن هنوز وجود دارد. RDRAM آهسته تر از SDRAM پاسخ می دهد (پدیده ای به نام تأخیر یا latency )، و در نتیجه مزیت استفاده از سرعت گذرگاه سیستم 400 مگاهرتزی را بی اثر کرده است.

جهش اینتل به سمت فرایند ساخت 13/0 میکرونی به پنتیوم 4 امکان داده است که سد  گیگا هرتز را بشکند. چیپ ستهای جدیدی که اینتل و چند شرکت دیگر مانند VIA عرضه خواهند کرد به پنتیوم 4 امکان استفاده از DDRSDRAM و انواع دیگر حافظه را فراهم خواهد کرد.

 

سلرون

سلرون پردازندة ارزان ـ قیمت اینتل است. پردازنده های رده ـ بالای اینتل معمولا بسیار گران است و در نتیجه برای این که اینتل مشتریان خود را از دست ندهد پردازنده های ارزان ـ قیمت سلرون را نیز عرضه می کند. سلرون ابتدا در سال 1998 معرفی شد. مدلهای اولیه در اصل پردازنده های پنتیوم II بودند که نهانگاه سطح دوم آنها غیر فعال شده بود. این وضعیت به شدت از کارایی پردازنده کم می کرد. وقتی اینتل نهانگاه کوچکی را به تراشه های سلرون بعدی اضافه کرد آنها حتی از پنتیوم
 
II های گرانتر آن روز قدرتمندتر جلوه کردند، و مشکل دیگری را برای اینتل به وجود آوردند.

سلرونهای جدید همراهان خوبی برای پنتیوم III هستند و سرعتهای بالاتری (تا 900 مگا هرتز) دارند و مقدار نهانگاه آنها به قدری است که خوب عمل کنند اما پنتیوم III را تهدیدنکنند. آنها همچنین MMX و Streaming SIMD را پشتیبانی می کنند.

 

مسیر آینده

اینتل قصد دارد تا سال 2007 پردازنده های 20 گیگاهرتزی خود را برای کامپیوترهای خانگی عرضه کند. اینتل امیدوار است که تا سال 2005 بتواند از فرایند ساخت 065/0 میکرونی بهره بگیرد که ساخت پردازنده های 10 گیگاهرتزی را ممکن می سازد. بعدا، به سوی فرایند ساخت 045/0 میکرونی خواهد رفت تا بتواند پردازندههای 20 گیگاهرتزی را بسازد.

 

پردازنده های موبایل

در حال حاضر اینتل دو نوع پردازنده برای کامپیوترهای دفترچه ای تولید می کند. پردازندة رده بالای این شرکت پنتیوم III موبایل است که در سرعتهای 450 مگاهرتز تا یک گیگاهرتز عرضه شده است. خریداران کامپیوترهای ارزان قیمت می توانند به سلرون موبایل تکیه کنند که در سرعتهای 450 تا 850 مگاهرتز عرضه شده است. هر دو از یک گذرگاه سیستم 100 مگاهرتزی بهره می گیرند، که بدین معنی است که آنها فقط با حافظه های نوع PC100 SDRAM سازگارند. آنها همچنین مجموعه دستورالعمل MMX و Streamivg SIMD را پشتیبانی می کنند.

چند اختلاف فنی بین این دو نوع پردازندة موبایل وجود دارد. مهمترین آنها فناوری Speed Step است که در پردازنده های موبایل پنتیوم III مدلهای 600 مگاهرتزی به بالا تعبیه شده است. فناوری Speed Step بسته به استفادة کامپیوتر دفترچه ای از برق شهر یا باتری سرعت خود را تغییر می دهد. وقتی کامپیوتر دفترچه ای به برق شهر وصل باشد پردازنده در سرعت کامل خود کار خواهد کرد، اما وقتی کامپیوتر با باتری کار کند سرعت یک درجه پایین می آید تا در مصرف برق صرفه جویی کند. به طور دستی می توان این حالت را غیر فعال کرد. در سلرونهای موبایل فناوری Speed Step وجود ندارد.

نهانگاه مورد استفادة این دو نوع پردازنده هم متفاوت است. پنتیوم III های موبایل دارای نهانگاه قدیمی تر L2 به گنجایش 128 کیلو بایت بهره می گیرند.

تا چندی پیش پردازنده های موبایل سرعتهای کمتری نسبت به پردازنده های کامپیوترهای رومیزی داشتند. اما بدلیل فناوریهای جدید که ترانزیستورهای بیشتری را در تراشه قرار می دهند مصرف برق پردازنده کاهش یافته است. در نتیجه، پردازنده های موبایل سریع گاهی همزمان با عرضة پردازنده های رومیزی معادل به بازار عرضه می شوند.

 

Athlon و Duron

در دورة حیات کامپیوترهای شخصی سازگار با آی بی ام دو نوع پردازنده داخل پی سی ها قرار داشت: اینتل یا غیره. شرکتهای سایریکس، نشنال سمی کانداکتور، Transmeta, IDT، و VIA همگی تراشه های x86 سازگار با سی پی یو های اینتل را تولید کرده اند. اما از بین آنها AMD ماندگار بوده است.

شرکت 22 سالة AMD در سال 1999 پردازندة قدرتمند اتلن را معرفی کرد. میزان فروش این پردازنده آن قدر بوده است که اینتل بعد از مدتها شاهد حضور یک رقیب جدی شود. به عنوان مثال، در فصل اول سال 2001 در آمریکا 4/27 درصد از کامپیوترهای رومیزی و سیار خانگی به فروش رفته از پردازندة آنان بهره گرفته بودند. AMD به بازار پردازنده های خدمات دهنده ها (Server)  نیز چشم دوخته است.

پردازندة 4/1 گیگاهرتزی آتلن هم اکنون با پردازنده های پنتیوم 4 مدلهای 8/1 گیگاهرتزی و 2 گیگاهرتزی رقابت می کند. سیستمهای اتلن در اغلب آزمایشها از سیستمهای پنتیوم III و پنتیوم 4 بهتر عمل کرده است. حتی در پاره ای از آزمایشها، سیستمهای اتلن با چند صد مگاهرتز آهسته تر از سیستمهای پنتیوم 4،‌عملکرد بهتری از خود نشان داده اند. از آن گذشته،‌ پردازنده های اتلن بسیار ارزانتر از پردازنده های پنتیوم 4 هستند.

طراحی اتلن کاملا با طراحی پنتیوم 4 فرق می کند، مجموع حافظة نهانگاهی (cache) آن بیشتر است و یک ساختار خط لولة (pipeline) متفاوت دارد (خط لوله دستور العملها را پیش از پرازش به صف در می آورد). پردازنده های اتلن تاندربرد(Thunderbird) دارای 128 کیلو بایت نهانگاه سطح اول (L1 ؛ نهانگاه نزدیک به هستة پردازنده) و 256 کیلوبایت نهانگاه سطح دوم (L2) است. هر دو نهانگاه درون قالب (on-die) پردازنده هستند، یعنی آنها داخل هستة اتلن ساخته شده اند. همانند پردازندة پنتیوم II، در اتلنهای اولیه نهانگاه سطح دوم بر روی بستة‌(کارتریج) پردازنده قرار داشت،‌ یعنی پردازنده روی یک کارت قرار می گرفت که وارد یک شکاف (slot) در تخته مدار مادر می شد؛ این کارت درون یک جعبةپلاستیکی قرار می گرفت.

اتلنهای امروزی با استفاده از فرایند ساخت 18/0 میکرونی ساخته می شوند، که بدین معنی است که پهنای سیمهای مسی داخلی آنها 18/0 میلیونیم یک متر است. پیشتر، اتلنها از سیم بندی آلومینیمی با فرایند ساخت 25/0 میکرونی بهره می گرفتند.

AMD در اتلنهای جدید با کمک شرکت موتورولا از اتصالات مسی بهره گرفت. اولین شرکتی که از اتصالات و سیم بندی مسی درون ریز پردازنده ها بهره گرفت شرکت آی بی ام بود (در سال 1997).

در حال حاضر اتلنها می توانند حافظه های نوع PC100 SDRAM، ‍‍PC133 SDRAM، و همچنین DDRSDRAM جدید را دستیابی کنند. پردازنده به طور کارآمد یک گذرگاه سیستم (یا FSB) 200 مگاهرتزی یا 266 مگاهرتزی دارد (گذرگاه سیستم با گذرگاه جلویی مسیری به پل شمالی چیپ ست است).

پردازندة دورون (Duron) پردازندة ارزان قیمت AMD است. دورون اساسا یک اتلن با حافظة نهانگاهی کمتر است. دورون 128 کیلو بایت نهانگاه L1 و 64 کیلو بایت نهانگاه L2 دارد. دورون نیز از سیم بندی مسی 18/0 میکرونی بهره می گیرد ولی فقط گذرگاه سیستم 200 مگاهرتزی را پشتیبانی می کند.

AMD ترجیح می دهد در آگهیهای خود برای دورون 192 کیلو بایت مجموع نهانگاههای سطح اول و دوم و برای اتلن 384 کیلو بایت مجموع نهانگاهها را اعلام کند،‌ چون نهانگاههای سطح دوم تراشه از نوع انحصاری (exclusive) هستند. در طرح نهانگاه  مرسوم شمولی (exclusive)، نهانگاه L2 را در خود ذخیره می کند تا L1 بتواند داده های جدید را در خود بار کند. حال آن که نهانگاه L2  انحصاری آینة نهانگاه L1 نیست، در نتیجه، دو نهانگاه در مجموع می تواند داده های بیشتری را نگهداری کنند.

AMD علاوه بر ریزپردازنده ها طبق یک قرارداد با فوجستیو حافظه های غیر فرار (nonvolatile) در ژاپن می سازد. حافظه های غیر فرار مورد استفادة کامپیوتر هاـ که به حافظة فلش flash مشهور است ـ داده های مغناطیسی را حتی وقتی برق قطع شود در خود نگه می دارد.

 

سازگاری

پردازنده های AMD در گذشته، مانند K6-2 وK6,K5 با تخته مدارهای مادر و سوکتهای سی پی یوهای اینتل سازگار بودند. وقتی اینتل پردازندة پنتیوم II را در طرح Slot 1 عرضه کرد وضعیت عوض شد. هم اینتل و هم AMD چند سالی پردازنده های به سبک شکافی (slot) تولید کردند، بعدها دوباره به تراشه های سبک سوکتی(socket) بازگشتند. با این همه، باز هم نمی توانید پردازنده های جدید AMD را در تخته مدارهای مادر سازگار با پردازنده های اینتل به کار ببرید یا برعکس.

همچنین نمی توانید در سیستم AMD از حافظه های نوع RDRAM بهره بگیرید، در حالی که پنتیوم 4 اولیه با این نوع حافظه سازگار است. اما این یک عیب نیست چون حافظة‌DDR ـ که اتلن می تواند به کار بگیرد، سرعتهایی قابل قیاس با RDRAM دارد و بسیار ارزانتر است.

حافظة DDRSDRAM تکامل یافتة حافظة SDRAM مرسوم است، یعنی عملیات ساخت آنها خیلی متفاوت نیست. شباهت  DDR به SDRAM  ساخت آن را برای سازندگان حافظه آسان کرده است، ‌در نتیجه، کارتهای حافظة DDR خیلی گرانتر از کارتهای PC133SDRAM نیستند.

ساخت حافظه های RDRAM بسیار پیچیده تر، و در نتیجه گرانتر است. در واقع، اینتل در مورد پشتیبانی محض از RDRAM برای پردازنده های  پنتیوم 4 خود تغییر عقیده داد. اینتل تراشة پنتیوم 4 و چیپ ست I845 Brookdale را از نو طراحی کرده است تا بتوانند از SDRAM ,DDR  بهره بگیرند.

یک عیب سیستمهای AMD  آن بوده است که همیشه با فناوریهای جدید به طور کامل سازگار نبوده است.

 

پردازنده های موبایل

اتلن 4، دو سال بود که دوستداران اتلن منتظر اتلن کامپیوترهای دفترچه ای بودند. با آن که اتلن 4 در حال حاضرفقط از گذرگاه سیستم 200 مگاهرتزی بهره می گیرد، همة مزایای هستة جدید پالومینو  (Palomino)را دارد. این مزایا شامل خصوصیات صرفه جویی در مصرف باتری، بهینه شدن طراحی، فرمانهای چند رسانه ای داخلی بیشتر، و امکان استفاده از حافظة DDR است.

فناوری PowerNow برجسته ترین خصوصیت صرفه جویی در مصرف باتری در اتلن 4 است. AMD  مدعی است این فناوری تا 30 درصد در مصرف باتری صرفه جویی می کند.

AMD با بهینه سازی ترانزیستورها نیز توانسته است مصرف برق پردازنده را تا 20 درصد نسبت به اتکن تاندربرد کاهش بدهد.

سرانجام، آنان 4 مجموعه دستورالعمل چند رسانه ای 3Dnow Professional را دارد. سازندگان نرم افزار می توانند از 107 دستورالعمل 3Dnow Professional برای پردازش گرافیک سه بعدی، بازشناسی گفتار،‌و ویدئو بهره بگیرند و عملیات را سریعتر کنند.

3Dnow Professional شامل 52 دستورالعمل جدید نسبت به Enhanced 3DNow  است. Enhanced 3Dnow تکمیل شدة مجموعه دستورالعمل 3Dnow است که AMD در سال 1998 در پردازنده های k6-2 تعبیه کرد. 3Dnow Professional  با مجموعه دستورالعمل SSD اینتل که در پردازنده های پنتیومIII تعبیه شده است سازگار است.

 

دورون موبایل:

پردازندة جدید ارزان قیمت برای کامپیوترهای دستی است و بر اساس هستة‌Morgan کار می کند. این فناوری خصوصیات دورون مربوط به کامپیوترهای رومیزی را با خصوصیات جدید آتلن4 ترکیب می کند: Power Now, 3Dnow Professional، و مانند آن. دورون موبایل خصوصیت صرفه جویی در مصرف باتری را دارد، در حالی که «سلرون موبایل» حاوی فناوری SpeedStep اینتل برای صرفه جویی در مصرف باتری نیست.

 

آتلن MP:

محیط چند پردازنده ای جدید AMD از پردازندة آتلن MP و چیپ ست AMD-760MP بهره می گیرد. این پردازنده ممکن است AMD را در بازار پردازنده های کامپیوترهای خدمات دهنده (server) مطرح کند. آتلن MP نیز مانند آتلن4 بر اساس هستة پالومینو ساخته شده است. اختلاف اصلی در فناوری SmartMP آتلن MP است. این گذرگاه به پردازند ها امکان می دهد که حافظه های نهانگاهی یکدیگر را بررسی کنند و داده های مورد نیاز خود را بیابند.

چیپ ست AMD-760MP یک گذرگاه سیستم کاملا مستقل برای هر پردازنده به پل شمالی (northbridge) خود دارد. سازندگان تخته مدار مادر می توانند یکی از موارد 200 مگاهرتز یا 266 مگاهرتز را برای گذرگاه سیستم انتخاب کنند.

 

منبع : وبلاگ من

برچسب ها : مقالات, کامپیوتر
نویسنده مهدی سرشار در ۱۳۸٩/۸/٢٠ | نظرات ()
تمامی حقوق مادی و معنوی این وبگاه محفوظ و متعلق به مدیر آن می باشد...
طراحی و بهینه سازی قالب : ثامن تم ( علیرضا حقیقت )