RAM
RAMيكي از انواع حافظه ها و البته پر كاربردترين آنهاست. RAM مخفف اصطلاح Random Access Memory يا حافظه با دستيابي تصادفي بوده و حافظهاي قابل خواندن و نوشتن ميباشد. توجه داشته باشید که وقتي ما از حافظهءاصلي كامپيوتر حرفميزنيم، منظور همان RAM است. اين حافظه به صورت غيرمستقيم در اختيار كاربر یا User قرار می گیرد .
اصولاً اطلاعات و دادههاي مربوط به هر برنامهاي كه ميخواهد اجرا شود، روي RAM قرار ميگيرد. دليل انجام اين عمل ايجاد تعادل بين سرعت CPU و ديسك سخت ميباشد. از آنجايي كه سرعت CPUها بسيار زياد است و سرعت ديسكهاي سخت نسبت به آنها پايين ميباشد، RAM ميتواند با قرارگيري بين اين دو يك تعادل سرعت ايجاد نمايد. بنابراين مقدار RAM در مواقعي كه كاربر نياز به اجراي چندين برنامه به طور همزمان را دارد و يا از برنامههاي پر حجم استفاده ميكند تأثير به سزايي در سرعت كامپيوتر خواهد داشت.
حافظه RAM به دو دسته تقسيم ميشود كه عبارتند از حافظة RAM پويا و حافظة RAM ايستا.
در حافظه RAM پويا یا Dynamic RAM اطلاعات پس از مدت كوتاهي از بين ميروند و لذا در هر ثانيه در حدود 250 الي 500 بار بايد اطلاعات موجود در آن تازه یا Refresh گردند. به همين دليل بسيار كند عمل ميكنند.
حافظة های ايستا یا Static RAM كه از فليپ فلاپها تشكيل شدهاند با مصرف برق كم به مدت طولاني اطلاعات را نگهداري ميكنند و اطلاعات اين حافظهها نياز به تازه شدن ندارد ، لذا سرعت آنها بيشتر از Ram های پویا است . لازم به ذكر است که پساز قطع جريان برق اطلاعات اين RAMها پاك ميشود. در كامپيوترهايي كه امروزه در بازار یافت می شوند RAMها از نوع Static RAM هستند. همچنين گفتني است RAMهاي قديميتر كه اندازة كوچكتري داشتند با نام SIMM و RAMهاي كنوني كه بزرگتر هستند را با نام DIMM ميشناسند.
در حال حاضر دو نوع RAM در بازارهاي كامپيوتر يافت ميشود. يك نوع SDR و ديگري DDR.
RAMهاي SDR داراي خطوط انتقال یا BUS ضعيفتري هستند و در نتيجه سرعت كمتري دارند، مقدار ظرفيت اين RAMها تا چند سال گذشته 16، 32و 64 مگابايت بود و در حال حاضر بيشتر ظرفيتهاي موجود ، در رِنجِ 128، 256 و 512 مگابايت هستند. گفتني است BUS اين نوع RAM در محدودة 66، 100و 133مگاهرتز است.
RAMهاي DDR داراي BUS، 266، 300، 333 و 400 مگاهرتز بوده و به همين دليل سرعت بيشتري نسبت به RAMهاي SDR دارند، مقدار ظرفيت اين نوع RAMها به دليل حضور نسبتا تازه در بازار، 256 و 512 مگابايت و يك گيگابايت است.
تفاوت ظاهري اين دو نوع RAM در برشهايي است كه روي پايههاي آنها مشاهده ميشود، SDRAMها داراي 2 برش روي پايههايشان هستند در حاليكه RAMهاي DDR تنها يك برش بر روي پايه دارند.
هنگاميکه ميخواهيد يک RAM بخريد، قبل از انتخاب RAM ، بايد Main Board انتخاب شدهباشد . سپس براساس نوع پشتيباني RAM توسط Main Board ، نوع RAM را که DDR يا SDR مي باشد مشخص مي نماييم . در مرحله بعد بايستي با توجه به مقدار Bus پشتیبانی شده از طرف مادربرد ، RAM را انتخاب نمود. بهترين حالت، انتخاب مقداري برابر براي RAM است. انتخاب مقدار بيشتر براي RAM ، تفاوتي در ميزان کارايي سيستم ندارد و انتخاب مقدار کمتر علاوه بر پايين آوردن کارايي کامپيوتر، گاهي ممکن است مشکلاتي را نيز از قبيل اشکال در عملکرد صحيح سيستم، به وجود ميآورد.
Static random access memory
DRAM
Dynamic random access memory
FPM DRAM
Fast page mode dynamic random access memory
ماکزيمم نرخ انتقال اطلاعات به کش L2تقريبا برابر 176 مگابايت برثانيه است.
EDO DRAM
Extended data-out dynamic random access memory
ماکزيمم نرخ انتقال اطلاعت به کش L2برابر است با تقريبا 264 مگابايت بر ثانيه.
SDRAM
Synchronous dynamic random access memory
حد اکثر نرخ اطلاعات اطلاعات به CACHE L2 برابر است با 528 مگابايت بر ثانيه ميباشد.
RDRAM
Ram bus dynamic random access memory
چيپ هاي حافظه در RDRAMبه طور موازي کار ميکنند تا انتقال اطلاعات را در سرعت 800MHz بدست آورند.
DDR-SDRAM
اين نوع رم داده هارادر هردونيم تپش ارسال ويا دريافت ميکند. AMD و VIA تراشه هايي براي اين نوع حافظه توليد کرده اند.
اين نوع رم هم اکنون نيز در حال پيشرفت است و مدلهاي جديدتر آن با سرعتهاي بالاتر در حال راهيابي به بازار ميباشند.
از جمله مي توان به رم هاي DDR II و DDR IIIاشاره کرد, که داراي سرعت هاي به مراتب بالا هستند :
DDRII 400 (PC2 4000) _ DDRII 533 (PC2 4200)
DDRII 667 (PC2 5400) _ DDRII 800 (PC2 6400)
DDR III 1066 (PC3 7400)
Credit Card Memory
PCMCIA Memory Card
کارتهايي از اين نوع اختصاصي نيستند و در هر Note bookکه باس سيستم آن با پيکربندي رم سازگار باشد کار ميدهد.
Flash RAM
VRAM
Cpu های چند هسته ای
CPU های ۴ هسته ای
پردازنده های چند هسته ای به گونه ای طراحی می شوند که در آنها چند هسته پردازشگر مجزا روی یک صفحه سیلیکونی قرار می گیرند که به رغم داشتن ارتباط با یکدیگر، هر یک جداگانه فعالیت می کنند و بدین ترتیب کارآیی کلی رایانه را، به ویژه هنگام انجام همزمان عملیات مختلف، به میزان قابل توجهی بالا می برند.
شرکت اینتل هنوز قیمت دو پردازنده چهار هسته ای جدید و نیز پردازنده دو هسته ای ساخته شده براساس فناوری 45نانومتری خود را اعلام نکرده است.
تکنولوژی بکار رفته در cpu های دو هسته ای
در این مقاله سعی شده تا تکنولوژی که در این دو محصول استفاده شده و مقدار افزایش کارایی که شما می توانید از آنها انتظار داشته باشید بررسی گردد. در حال حاضر AMD فقط پروسورهای کلاس سرور opteron با دو هسته را بطور کامل به بازار عرضه کرده و بزودی Athlon 64*2 برای کامپیوترهای رومیزی را نیز به بازار عرضه میکند. در طرف مقابل اینتل در حال حاضر پنتیوم Extreme Edition 840 رومیزی با دو هسته را به بازار عرضه نموده در حالی که خطهای تولید Pentium D و dual xeons هنوز متوقف نشده اند.
با توجه به اینکه پروسسورهای دو هستهای در اصل یک سیستم چند پروسسوره که در یک قالب قرار گرفته اند، می باشد. اجازه بدهید اینک چندین تکنولوژی که در سیستم های چند پردازشگر استفاده می شود را مورد بررسی قرار دهیم.
چند پردازشگرهای متقارن ( SMP (symmetric Multi processing
SMP روش مشترکی می باشد که چندین پردازشگر بطور جداگانه با یکدیگر در یک مادربرد کار میکنند. سیستم عامل با هر دو cpu تقریباً بطور یکسان کار میکند و کارهای مورد نیاز را به آنها ارجاع میدهد. چیپهای دوهسته ای جدید intel و AMD توانایی SMP را بصورت داخلی مورد توجه قرار دادهاند. پروسسورهای سرور opteron دوهسته ای میتواند همچنین بصورت خارجی با دیگر چیپهای دوهسته ای ارتباط برقرار کند. (بشرط آنکه چیپ متقابل نیز دارای این خاصیت باشد)
محدودیت اصلیSMP در پشتیبانی سیستم عاملها و نرم افزارها از این تکنولوژی میباشد. خیلی از سیستم عاملها (مانند ویندوز XP سری خانگی ) توانایی پشتیبانی از SMP را ندارند و از دومین پردازشگر استفاده نمیکنند. همچنین بیشتر برنامههای پیشرفته بصورت تک رشته ای کار میکنند، در اصل در هر زمان فقط یک پردازشگر در حالت فعال می باشد. برنامه های چند رشتهای از پتانسیل موجود در سیستمهای دو یا چند پرازشگر، میتوانند نتایج مفیدتری بگیرند، ولی به صورت کامل عمومیت ندارد.
در گذشته intel و AMD سعی داشتهاند تا تکنولوژی جدیدی مثل SMD را بیشتر برای پردازشگرهای سرور پیشرفته مانند opteron و Xeon استفاده نمایند ( البته تا قبل از پنتیوم 3 )
Hyperthreading
در صورتی که CPU های hyperthreading مانند دو پروسسور حقیقی بنظر می رسد. ولی این CPU ها نمیتوانند عملکردی مشابه دو CPU مجزا مانند CPU های دوهسته ای داشته باشند. زیرا در CPU های دو هسته ای دو "Threads"مشابه بطور همزمان و با Cash های جداگانه L1 و L2 میتوانند اجرا گردند که این عمل در پردازشگرهای hyperthreading قابل انجام نمیباشد.
یکی از چیپهای جدید اینتل بنام ، پردازشگر پنتیوم Extreme Edition 840 ، در داخل هر هسته خود از تکنولوژی hyperthreading نیز پشتیبانی میکند، یعنی آنکه در یک سیستم عامل آن بصورت چهار پردازشگر حقیقی دیده میشود.
دو چیپ در یک قالب ... چرا؟
چرا دو شرکت اینتل و AMD بطور ناگهانی شروع به توزیع پردازشگرهای دو هستهای کردند؟
اول از همه رقابت چنانچه بعداً بیان خواهیم کرد AMD از ابتدا توانائی بالقوه دوهستهای را در پردازشگرهای 64 بیتی خود داشت. ساختمان ورودی و خروجی برای دومین هسته در CPU های فعلی 64 بیتی AMD موجود میباشد.
هیچ شرکتی نمی تواند دیگران را از بدست آوردن تکنولوژیهای جدید منع نماید و AMD در حال حاضر با موفقیت چشمگیر خط تولید پرداشگرهای 64 بیتی آسودگی را از intel سلب نموده است.
برای اینتل ضروری میباشد که دارای یک تولید تخصصی در تکنولوژی دوهسته ای باشد تا رقابت با شرکاء تجاری خود را حفظ نماید.
دوم، کارایی میباشد. مطمئناً برنامههای کاربردی چند رشتهای در پردازشگرهایی که توانایی انجام چند پردازش را دارند در پردازشگرهایی که یک پردازش را در هر زمان انجام میدهند، بهتر عمل خواهند نمود.
البته برای سیستم های چند پردازشگره یک ایراد عمومی وجود دارد و آن تاْخیری میباشد که این CPU ها در اجرای کار سیستم بوجود می آورند. به بیان ساده در حال حاضر روشی برای سیستم عاملهای موجود وجود ندارند تا پردازشها را بطور کاملاً مساوی در بین پردازشگرها تقسیم نماید، پردازشگر دوم عموماً بایک مداخله کمتر و کارایی پایینتر کارمیکند، در صورتی که ممکن است پردازشگر اول بصورت 100% در حال پردازش باشد.
سومین دلیل کمتر نمایان است، ناامیدی AMD و اینتل میباشد، هر دو شرکت با یک مانع جدی برای افزایش سرعت پردازشگرها و کوچکتر کردن اندازه قالب آنها روبرو شده اند تا این مانع حذف نشود و یا اینکه تا کاربران عمومی متوجه نشوند که GHZ به تنهایی کارایی را بیان نمیکند. هر دو شرکت برای دست یافتن به هر پیشرفت که کارایی پردازشگرها را بهبود بخشید تلاش خواهند نمود و تقریباً دلیل اصلی بوجود آمدن پردازشگرهای دو هسته ای را میتوان همین دلیل سوم بیان نمود.
دسترسی AMD به تکنولوژی دو هسته ای
بدلیل رابط NorthBridge که AMD برای اتلن 64 تهیه کرده است کنترل کننده حافظه و رابط Hypertransport در داخل چیپ پشتیبانی می گردد. این به چیپهای دوهستهای امکان می دهد که از داخل خود پردازشگر با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
تعداد ترانزیستورهای پردازشگرهای اتلن 64*2 بیش از دو برابر پردازشگرهای اتلن 64 میباشد. با توجه به اینکه در ساختن CPU های جدید از روش 90nm استفاده می شود سایز کل چیپ کمی افزایش پیدا کرده و ولتاژ عملکرد 1.35 تا 1.4 میباشد و گرمای خروجی به بیش از 110w کمی افزایش مییابد.
هر هسته پردازشگر حافظه Cash L1 و L2 مخصوص به خود را دارد، 128 KB برای L1 و بسته به مدل 512 KB تا 1 MB برای L2.
دو برتری مهمی که AMD در CPU های دو هستهای دارد عبارتند از اینکه :
"Crossbar Switch" که آدرسها را جمعآوری کرده و توزیع می کند و داده را از هر هسته به هسته دیگر یا باقی سیستم توزیع می کند در حال حاضر امکان اضافه شدن دومین هسته را دارد.
موفقیت دیگر AMD که از نظر مصرف کننده خیلی مهم میباشد امکان استفاده اتلن 64*2 از مادربردهای سوکت 939/940 می باشد و فقط لازم است که شرکت تولید کننده مادربرد BIOS را برای پشتیبانی از خصوصیات جدید به روز رسانی نماید.
دسترسی اینتل به پردازشگر دو هسته ای
پنتیوم D در اصل از دو پردازشگر "پرسکات" پنتیوم D در یک قالب تشکیل شده است ، این پردازنده دارای مزیت داشتن دو حافظه کش L1 و L2 برای هر هسته بطور مجزا میباشد، ولی دارای نواقصی نیز می باشند از جمله اینکه این دو پرداشگر برای ارتباط برقرار کردن با یکدیگر باید، از NorthBridge و FSB خارج پردازشگر استفاده نمایند. تعداد ترانزستورها برای چیپ های جدید بیش از 230 میلیون و گرمای تولید شده به مقدار فوقالعاده 130W برای پنتیوم Extereme Edition میرسد.
یکی از بزرگترین معایب طراحی اینتل نسبت به AMD که سوکتهای 939 را برای طراحی پردازشگرهای دو هستهای خود حفظ نمود آن است که راه حل دو هستهای اینتل نیاز به یک جفت چیپ ست جدید بنامهای 955X و 945P دارد. شرکت nvidia اخیراً ویرایش اینتل SLI که پروسسورهای دو هستهای را پشتیبانی میکند را به بازار عرضه کرده است که این مورد هم زمان بیشتری را مصرف و هم هزینهای اضافی برای مصرف کننده در پی دارد.
گرما و پهنای باند :
ولی AMD و Intel از چندین روش برای خنثی کردن این موضوع استفاده کردهاند، ابتدا آنکه در ساخت این پردازشگرها از تکنولوژی 90nm استفاده شده که باعث کوچکتر شدن CPU ونزدیکتر شدن قسمتهای مختلف بر روی CPU شده و در نتیجه گرمای تولید شده را به مقدار زیادی کاهش میدهد و دوم آنکه فرکانس کاری این CPU ها بمقدار حدود 400MHz نسبت به آخرین CPU های تک هسته ای کاهش پیداکرده و همچنین هسته دوم همیشه بصورت کامل کار نمیکند این سه مطلب باعث میگردد که گرمای تولید شده بمقدار خیلی زیادی نسبت به CPU های تک هستهای افزایش نیابد.
پهنای باند بکار رفته محدودیت بزرگتری برای CPU های دو هستهای میباشد، زیرا هر دو AMD و Intel پهنای باند برای CPU های تک هستهای را برای این نوع CPU ها نیز حفظ کردهاند و طرحی برای افزایش آن ندارد.
دو پردازشگر تک هسته ای در مقابل یک پردازشگر دو هستهای
محاسبات و بررسی طرحهای موجود نشان میدهد که دو چیپ اپترن AMD باید دارای سرعت بالاتری نسبت به یک چیپ دو هستهای باشد، زیرا هر یک از این OPTERON ها دارای یک کنترل کننده حافظه مجزا میباشد ولی در چیپهای دو هستهای هر دو هسته باید یک کنترل کننده حافظه را بصورت مشترک استفاده کنند.
در مورد اینتل این موضوع مطرح نمیباشد زیرا در هر دو طرح یک کنترل کننده حافظه در خارج از CPU استفاده می شود و فقط در طراحی دوهسته ای این مسیرها کوتاهتر میباشند که چندان پارامتر مطرحی در افزایش سرعت نمیباشد.
یکی از بزرگترین مزایای پردازشگرهای دو هستهای نسبت به دو پردازشگر تک هستهای بحث اقتصادی آن میباشد، زیرا اولاً خرید یک CPU دو هستهای از دو CPU تک هستهای ارزانتر میباشد و از طرف دیگر باید قیمت مادربرد را نیز لحاظ کرد که در این صورت این موضوع بیشتر جلب توجه مینماید.
ارسال مقاله توسط کاربری : sabamm
ae