التقنيات الحديثة في تصنيع المعالجات
أدي التنافس الشديد بين الشركات المنتجة للكمبيوتر إلي تطوير المعالجات وزيادة سرعتها
بطريقة مطردة أدت إلي أن الحد الأدنى لعدد الترانزستورات الممكن تجميعها على الشرائح يقترب
لتجميع Ultra Violet من الحد النظري التصوري ، وتستخدم الأشعة تحت الحمراء
الترانزستورات على شريحة المعالج حيث أنها تتمتع بموجات قصيرة من الأشعة وباستخدام أشعة
أقصر في الطول من الممكن تجميع عدد أكبر من الترانزستورات على الشريحة ومن هنا بدأ استخدام
بدلا من الأشعة تحت الحمراء حيث أنها تتمتع بموجات أقصر بما يتيح زيادة X-Rays أشعة السينية
كثافة عدد الترانزستورات على نفس الشريحة حتى وصل عدد الترانزستورات في المعالجات بنتيوم
الحديثة إلي أكثر من 30 مليون من الترانزستورات .
Processor Speed : سرعة المعالج
تقاس سرعة المعالجات بعدد التعليمات الممكن تنفيذها في الثانية الواحدة ، وقد كانت سرعة
وهو يوازي مليون ذبذبة في الثانية ويشار Mega Hertz المعالجات القديمة تقاس بمقياس يطلق عليه
كانت سرعة المعالج لا AT و XT ففي الأجهزة الشخصية القديمة من طراز MHZ إليه بالحروف
10 ، ثم زادت سرعة المعالجات حتى وصلت إلي سرعات عالية جدا MHz 8 أو MHz تتجاوز
وهو مقياس قيمته مليار ذبذبة في الثانية ويرمز إليه بالحروف Giga Hertz يستخدم فيها المقياس
3 وهي GHZ الحديثة تصل سرعتها إلي أكثر من Pentium والمعالجات من النوع بنتيوم GHZ
في تطور وزيادة مستمرة مع الإصدارات الجديدة.
أشكال المعالجات :
بطريقة مطردة أدت إلي أن الحد الأدنى لعدد الترانزستورات الممكن تجميعها على الشرائح يقترب
لتجميع Ultra Violet من الحد النظري التصوري ، وتستخدم الأشعة تحت الحمراء
الترانزستورات على شريحة المعالج حيث أنها تتمتع بموجات قصيرة من الأشعة وباستخدام أشعة
أقصر في الطول من الممكن تجميع عدد أكبر من الترانزستورات على الشريحة ومن هنا بدأ استخدام
بدلا من الأشعة تحت الحمراء حيث أنها تتمتع بموجات أقصر بما يتيح زيادة X-Rays أشعة السينية
كثافة عدد الترانزستورات على نفس الشريحة حتى وصل عدد الترانزستورات في المعالجات بنتيوم
الحديثة إلي أكثر من 30 مليون من الترانزستورات .
Processor Speed : سرعة المعالج
تقاس سرعة المعالجات بعدد التعليمات الممكن تنفيذها في الثانية الواحدة ، وقد كانت سرعة
وهو يوازي مليون ذبذبة في الثانية ويشار Mega Hertz المعالجات القديمة تقاس بمقياس يطلق عليه
كانت سرعة المعالج لا AT و XT ففي الأجهزة الشخصية القديمة من طراز MHZ إليه بالحروف
10 ، ثم زادت سرعة المعالجات حتى وصلت إلي سرعات عالية جدا MHz 8 أو MHz تتجاوز
وهو مقياس قيمته مليار ذبذبة في الثانية ويرمز إليه بالحروف Giga Hertz يستخدم فيها المقياس
3 وهي GHZ الحديثة تصل سرعتها إلي أكثر من Pentium والمعالجات من النوع بنتيوم GHZ
في تطور وزيادة مستمرة مع الإصدارات الجديدة.
أشكال المعالجات :
أنتجت شركات تصنيع المعالجات أشكالا وموديلات مختلفة من المعالجات وكل شكل
يتناسب مع شكل Motherboard لتركيبه على اللوحة الأم Socket يخصص له فتحة خاصة
Dual In أو DIP معالج يستخدم نظام تغليف يطلق عليه اسم IBM المعالج ، وقد أنتجت شركة
Pin Grid وهي اختصارا للكلمات PGA ثم أنتجت بعد ذلك شريحة يطلق عليها اسم Package
تحتوي على CPAG وهي عبارة عن شريحة مربعة الشكل مغلفة بغلاف من السيراميك Array
على اللوحة الأم للكمبيوتر Socket ويتم تركيب هذا المعالج في فتحة مخصصة له Pins أسنان
كما ذكرنا من قبل هي اختصارا ZIF والحروف ZIF Socket يطلق عليها Motherboard
ومعناها قوة إدخال صفرية حيث يتم تركيب Zero Insertion Force للكلمات
المعالج في تلك الفتحة بدون دفع وبسهولة ويتم إغلاق الفتحة على المعالج بذراع تحكم لأحكام إغلاق
المعالج . Pins الفتحة على أسنان
لكل منها ونوع فتحة التركيب في Pins والجدول التالي يوضح موديلات المعالجات وعدد الأسنان
Socket اللوحة الأم
الموديل عدد الأسنان
المعالجات التي يشغلها (Pins)
486DX-486SX-486DX2-486DX4 169 Socket 1
486DX-486SX-486DX2-486DX4-PENTIUM 238 Socket 2
-486DX-486SX-486DX2-486DX4-PENTIUM 237 Socket 3
AMD-CYRIX
120/133 Pentium 60-66 Pentium overdrive 273 Socket 4
Pentium 75-133 Mhz , Pentium with MMX 320 Socket 5
Pentium 75-200 Mhz, Pentium with MMX 321 Socket 7
Pentium Pro 387 Socket 8
وهي Single Edge Connector أو SEC ثم ظهر بعد ذلك نوع من الفتحات يطلق عليه أسم
عبارة عن فتحة يتم تركيب بطاقة أو لوحة إليكترونية مركب عليها المعالج ويتم تثبيتها في تلك الفتحة
.Motherboard المخصصة لها عل اللوحة الأم
80286 وتتوفر معالجات Intel مع ظهور أجهزة شركة إنتل PGA بدأ استخدام معالجات
وهي التي يتم تغليفها بغلاف CPGA في عدة أنواع حسب التغليف المستخدم وأشهرها النوع PGA
وبعض المعالجات الحديثة تستخدم ، Ceramic إلي كلمة C من السيراميك حيث يشير الحرف
.PPGA غلاف من البلاستيك ويطلق عليها أسم
Multiprocessing : المعالجة المتعددة
المعالجة المتعددة تعني تشغيل الجهاز بأكثر من معالج واحد والهدف بالطبع وراء ذلك هو
مضاعفة سرعة أداء الجهاز باستخدام معالجين بدلا من معالج واحد وحتى يمكن الاستفادة من
المعالجة المتعددة بشكل فعال يجب أن يتوفر في جهاز الكمبيوتر المواصفات الآتية:
تدعم استخدام معالجات متعددة وهذا يعني وجود فتحات إضافية Motherboard 1. لوحة أم
تدعم المعالجة المتعددة. Chipset لمعالجات أخرى وكذلك مجموعة رقاقات
2. أن تكون المعالجات نفسها تدعم المعالجة المتعددة حيث أن بعض الموديلات من نفس المعالج
تدعم هذه التقنية وليس كل الأنواع.
وبعض NT يدعم المعالجة المتعددة مثل نظام ويندوز Operating System 3. نظام تشغيل
.UNIX إصدارات نظام التشغيل
بالإضافة إلي ما سبق فإن المعالجة المتعددة تكون أكثر فعالية حينما تستخدم التطبيقات التي تم
Threaded تصميمها خصيصا لتعمل بتلك التقنية ويطلق على تلك التطبيقات أسم التطبيقات الخطية
يتم معالجة كل جزء بصفة Routines وهي تعني تقسيم المهام إلي أجزاء أو إجراءات صغيرة
مستقلة عن الأجزاء الأخرى وهذا يسمح لنظام التشغيل بمعالجة تلك الأجزاء باستخدام أكثر من معالج
في نفس الوقت مما يؤدي في النهاية إلي سرعة وتحسين الأداء العام للنظام . وإذا كانت التطبيقات
غير مصممة أساسا للتعامل مع المعالجة المتعددة فلن يمكنها الاستفادة من تلك الخاصية ، ورغم ذلك
يمكنه في هذه الحالة الاستفادة من تعدد المعالجات وذلك في حالة تشغيل أكثر OS فإن نظام التشغيل
Multitasking من برنامج أو تطبيق في نفس الوقت أو ما يطلق عليه أسم تعدد المهام
وتنقسم المعالجة المتعددة إلي نوعين:
وهذا يعني كيفية توزيع نظام Asymmetric أو غير متسقة Symmetric معالجة متعددة متسقة
التشغيل للمهام بين المعالجات المتعددة
بأن يتم User أو المستخدم System يسمح لمهام النظام Symmetric ففي المعالجة المتسقة
معالجتها باستخدام أي معالج متاح .
فيتم فيها تخصيص معالجات لتنفيذ مهام Asymmetric أما المعالجة المتعددة الغير متسقة
فقط بينما باقي المعالجات تقوم بمهام معالجة التطبيقات وهذا التصميم الجامد System النظام
الغير مرن يعد إهدارا للوقت وانخفاض في الأداء العام للنظام في الأوقات التي يحتاج فيها
System عديدة ليس بينها مهام للنظام Users الكمبيوتر إلي تنفيذ مهام تطبيقات أو مستخدمين
Symmetric والعكس بالعكس ، وعلى ذلك تكون المعالجة المتعددة المتسقة أو المتناسقة
هي الأفضل بالنسبة لتحسين الأداء العام للنظام في مجال المعالجة المتعددة. Multiprocessing
وحتى يتسنى للمعالج أن يدعم المعالجة المتعددة فيجب أن يكون قادرا على دعم بروتوكول
CPU's وهذا البروتوكول يحدد للمعالجات APIC المعالجة المتعددة الذي يطلق عليه اسم Protocol
كيفية تخاطب كل منهما الأخرى . Chipset ومجموعة الشرائح الأساسية
يمكنها استخدام Pentium Pro وبتنيوم برو Pentium مثل بنتيوم Intel ومعالجات إنتل
من إنتاج إنتل Chipset وكذلك مجوعة الرقائق الأساسية SMP بروتوكول المعالجة المتعددة
430 مصممة للتعامل مع المعالجات التي تدعم هذه HX – 440FX – 450GX/KX طرازات
التقنية.
@ñ…†Èn½a@ò¦bȽbi@˜b¨a@APIC@Þì×ìmëŠi@ÝîÌ’m@bèäØ ¹@Ûa@ïç@ÁÔÏ@Intel@Ýnãg@pb¦bÈß@ZòÃìzÜß
@pb¦bÈß@æhÏ@ÙÛˆÛë@L@Þì×ìmëÛa@aˆç@ÝîÌ’m@óÜÇ@ñ‰…bÓ@ @ Ë@Cyrix@ëc@AMD@pb¦bÈß@bàäîi@éÈß@ÝßbÈnÛaë
@@Nñ…†Èn½a@ò¦bȽa@òîäÔm@åß@ñ…bÐnüa@†íŠí@å½@bîÛby@ †îyìÛa@‰bî¨a@ïç@Ýnãg
@@
Processors Generation@Z@pb¦bȽa@Þbîuc
يوجد عدة أجيال أو عائلات من المعالجات وهي تختلف عن بعضها البعض في تقنية
أو Circuit Size أو في حجم الدائرة Speed أو السرعة Processing Technology المعالجة
ربما في كل ما سبق .
66 كانت تعمل Mhz 60 و Mhx على سبيل المثال فإن معالجات بنتيوم الأصلية التي تعمل بسرعة
0.8 ميكرون أما المعالجات الأحدث غير الداعمة لتقنية Circuit 5 وحجم الدائرة V بطاقة مقدارها
3.3 وحجم الدائرة فيها يبلغ 10.35 V 200 كانت تستخدم طاقة مقدارها MHz بسرعة حتى MMX
فهي ليست جيلا جديدا ولكنها فقط MMX أو 0.6 ميكرون. أما معالجات بنتيوم التي تعمل بتقنية
معالجات مختلفة نظرا لاختلاف تصميمها وطريقة عملها وتستخدم معالجات بنتيوم ثلاثة فتحات تثبيت
66 تستخدم فتحة التثبيت MHz 60 و MHz فنجد أن معالجات بنتيوم إصدارات Socket مختلفة
بينما Socket 133 تستخدم فتحة التثبيت 5 MHZ 75 إلي MHz والمعالجات من Socket4
.Socket 200 فتتطلب فتحة التثبيت 7 MHZ 166 و MHZ 150 و MHZ معالجات بنتيوم
يتناسب مع شكل Motherboard لتركيبه على اللوحة الأم Socket يخصص له فتحة خاصة
Dual In أو DIP معالج يستخدم نظام تغليف يطلق عليه اسم IBM المعالج ، وقد أنتجت شركة
Pin Grid وهي اختصارا للكلمات PGA ثم أنتجت بعد ذلك شريحة يطلق عليها اسم Package
تحتوي على CPAG وهي عبارة عن شريحة مربعة الشكل مغلفة بغلاف من السيراميك Array
على اللوحة الأم للكمبيوتر Socket ويتم تركيب هذا المعالج في فتحة مخصصة له Pins أسنان
كما ذكرنا من قبل هي اختصارا ZIF والحروف ZIF Socket يطلق عليها Motherboard
ومعناها قوة إدخال صفرية حيث يتم تركيب Zero Insertion Force للكلمات
المعالج في تلك الفتحة بدون دفع وبسهولة ويتم إغلاق الفتحة على المعالج بذراع تحكم لأحكام إغلاق
المعالج . Pins الفتحة على أسنان
لكل منها ونوع فتحة التركيب في Pins والجدول التالي يوضح موديلات المعالجات وعدد الأسنان
Socket اللوحة الأم
الموديل عدد الأسنان
المعالجات التي يشغلها (Pins)
486DX-486SX-486DX2-486DX4 169 Socket 1
486DX-486SX-486DX2-486DX4-PENTIUM 238 Socket 2
-486DX-486SX-486DX2-486DX4-PENTIUM 237 Socket 3
AMD-CYRIX
120/133 Pentium 60-66 Pentium overdrive 273 Socket 4
Pentium 75-133 Mhz , Pentium with MMX 320 Socket 5
Pentium 75-200 Mhz, Pentium with MMX 321 Socket 7
Pentium Pro 387 Socket 8
وهي Single Edge Connector أو SEC ثم ظهر بعد ذلك نوع من الفتحات يطلق عليه أسم
عبارة عن فتحة يتم تركيب بطاقة أو لوحة إليكترونية مركب عليها المعالج ويتم تثبيتها في تلك الفتحة
.Motherboard المخصصة لها عل اللوحة الأم
80286 وتتوفر معالجات Intel مع ظهور أجهزة شركة إنتل PGA بدأ استخدام معالجات
وهي التي يتم تغليفها بغلاف CPGA في عدة أنواع حسب التغليف المستخدم وأشهرها النوع PGA
وبعض المعالجات الحديثة تستخدم ، Ceramic إلي كلمة C من السيراميك حيث يشير الحرف
.PPGA غلاف من البلاستيك ويطلق عليها أسم
Multiprocessing : المعالجة المتعددة
المعالجة المتعددة تعني تشغيل الجهاز بأكثر من معالج واحد والهدف بالطبع وراء ذلك هو
مضاعفة سرعة أداء الجهاز باستخدام معالجين بدلا من معالج واحد وحتى يمكن الاستفادة من
المعالجة المتعددة بشكل فعال يجب أن يتوفر في جهاز الكمبيوتر المواصفات الآتية:
تدعم استخدام معالجات متعددة وهذا يعني وجود فتحات إضافية Motherboard 1. لوحة أم
تدعم المعالجة المتعددة. Chipset لمعالجات أخرى وكذلك مجموعة رقاقات
2. أن تكون المعالجات نفسها تدعم المعالجة المتعددة حيث أن بعض الموديلات من نفس المعالج
تدعم هذه التقنية وليس كل الأنواع.
وبعض NT يدعم المعالجة المتعددة مثل نظام ويندوز Operating System 3. نظام تشغيل
.UNIX إصدارات نظام التشغيل
بالإضافة إلي ما سبق فإن المعالجة المتعددة تكون أكثر فعالية حينما تستخدم التطبيقات التي تم
Threaded تصميمها خصيصا لتعمل بتلك التقنية ويطلق على تلك التطبيقات أسم التطبيقات الخطية
يتم معالجة كل جزء بصفة Routines وهي تعني تقسيم المهام إلي أجزاء أو إجراءات صغيرة
مستقلة عن الأجزاء الأخرى وهذا يسمح لنظام التشغيل بمعالجة تلك الأجزاء باستخدام أكثر من معالج
في نفس الوقت مما يؤدي في النهاية إلي سرعة وتحسين الأداء العام للنظام . وإذا كانت التطبيقات
غير مصممة أساسا للتعامل مع المعالجة المتعددة فلن يمكنها الاستفادة من تلك الخاصية ، ورغم ذلك
يمكنه في هذه الحالة الاستفادة من تعدد المعالجات وذلك في حالة تشغيل أكثر OS فإن نظام التشغيل
Multitasking من برنامج أو تطبيق في نفس الوقت أو ما يطلق عليه أسم تعدد المهام
وتنقسم المعالجة المتعددة إلي نوعين:
وهذا يعني كيفية توزيع نظام Asymmetric أو غير متسقة Symmetric معالجة متعددة متسقة
التشغيل للمهام بين المعالجات المتعددة
بأن يتم User أو المستخدم System يسمح لمهام النظام Symmetric ففي المعالجة المتسقة
معالجتها باستخدام أي معالج متاح .
فيتم فيها تخصيص معالجات لتنفيذ مهام Asymmetric أما المعالجة المتعددة الغير متسقة
فقط بينما باقي المعالجات تقوم بمهام معالجة التطبيقات وهذا التصميم الجامد System النظام
الغير مرن يعد إهدارا للوقت وانخفاض في الأداء العام للنظام في الأوقات التي يحتاج فيها
System عديدة ليس بينها مهام للنظام Users الكمبيوتر إلي تنفيذ مهام تطبيقات أو مستخدمين
Symmetric والعكس بالعكس ، وعلى ذلك تكون المعالجة المتعددة المتسقة أو المتناسقة
هي الأفضل بالنسبة لتحسين الأداء العام للنظام في مجال المعالجة المتعددة. Multiprocessing
وحتى يتسنى للمعالج أن يدعم المعالجة المتعددة فيجب أن يكون قادرا على دعم بروتوكول
CPU's وهذا البروتوكول يحدد للمعالجات APIC المعالجة المتعددة الذي يطلق عليه اسم Protocol
كيفية تخاطب كل منهما الأخرى . Chipset ومجموعة الشرائح الأساسية
يمكنها استخدام Pentium Pro وبتنيوم برو Pentium مثل بنتيوم Intel ومعالجات إنتل
من إنتاج إنتل Chipset وكذلك مجوعة الرقائق الأساسية SMP بروتوكول المعالجة المتعددة
430 مصممة للتعامل مع المعالجات التي تدعم هذه HX – 440FX – 450GX/KX طرازات
التقنية.
@ñ…†Èn½a@ò¦bȽbi@˜b¨a@APIC@Þì×ìmëŠi@ÝîÌ’m@bèäØ ¹@Ûa@ïç@ÁÔÏ@Intel@Ýnãg@pb¦bÈß@ZòÃìzÜß
@pb¦bÈß@æhÏ@ÙÛˆÛë@L@Þì×ìmëÛa@aˆç@ÝîÌ’m@óÜÇ@ñ‰…bÓ@ @ Ë@Cyrix@ëc@AMD@pb¦bÈß@bàäîi@éÈß@ÝßbÈnÛaë
@@Nñ…†Èn½a@ò¦bȽa@òîäÔm@åß@ñ…bÐnüa@†íŠí@å½@bîÛby@ †îyìÛa@‰bî¨a@ïç@Ýnãg
@@
Processors Generation@Z@pb¦bȽa@Þbîuc
يوجد عدة أجيال أو عائلات من المعالجات وهي تختلف عن بعضها البعض في تقنية
أو Circuit Size أو في حجم الدائرة Speed أو السرعة Processing Technology المعالجة
ربما في كل ما سبق .
66 كانت تعمل Mhz 60 و Mhx على سبيل المثال فإن معالجات بنتيوم الأصلية التي تعمل بسرعة
0.8 ميكرون أما المعالجات الأحدث غير الداعمة لتقنية Circuit 5 وحجم الدائرة V بطاقة مقدارها
3.3 وحجم الدائرة فيها يبلغ 10.35 V 200 كانت تستخدم طاقة مقدارها MHz بسرعة حتى MMX
فهي ليست جيلا جديدا ولكنها فقط MMX أو 0.6 ميكرون. أما معالجات بنتيوم التي تعمل بتقنية
معالجات مختلفة نظرا لاختلاف تصميمها وطريقة عملها وتستخدم معالجات بنتيوم ثلاثة فتحات تثبيت
66 تستخدم فتحة التثبيت MHz 60 و MHz فنجد أن معالجات بنتيوم إصدارات Socket مختلفة
بينما Socket 133 تستخدم فتحة التثبيت 5 MHZ 75 إلي MHz والمعالجات من Socket4
.Socket 200 فتتطلب فتحة التثبيت 7 MHZ 166 و MHZ 150 و MHZ معالجات بنتيوم
No comments:
Post a Comment