شرح كامل و مفصل از سخت افزار كامپیوتر و رفع عیوب مختلف یك كامپیوتر

دسته: کامپیوتر و IT
بازدید: 3 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 256 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 367

یك كامپیوتر از قسمتهای مختلفی تشكیل شده است ولی هیچ كدام از آنها اهمیت پردازنده، (CPU) را ندارند این واحد قطعه ای مربع شكل از جنس سیلسكون است كه به عنوان روح هر كامپیوتر شناخته می شود پردازنده نقش زیادی در كارآیی كامپیوتر دارد و تولیدكنندگان، قیمت كامپیوتر خود را باتوجه نوع به سرعت پردازنده آنها تعیین می كنند اگر در صدد خرید كامپیوتر جدید و یا ارت

قیمت فایل فقط 9,900 تومان

شرح كامل و مفصل از سخت افزار كامپیوتر  و رفع عیوب مختلف یك كامپیوتر

پردازنده

یك كامپیوتر از قسمتهای مختلفی تشكیل شده است ولی هیچ كدام از آنها اهمیت پردازنده، (CPU) را ندارند. این واحد قطعه ای مربع شكل از جنس سیلسكون است كه به عنوان روح هر كامپیوتر شناخته می شود. پردازنده نقش زیادی در كارآیی كامپیوتر دارد و تولیدكنندگان، قیمت كامپیوتر خود را باتوجه نوع به سرعت پردازنده آنها تعیین می كنند. اگر در صدد خرید كامپیوتر جدید و یا ارتقای كامپیوتر قدیمی خود هستید، لازم است طرز كار پردازنده را بشناسید تا بر این اساس، تصمیمات صحیح را اتخاذ نمائید.

امروزه برای خرید یا ارتقا یك سیستم كامپیوتری انتخابهای بسیاری وجود دارند. البته این جنبة مثبت قضیه است. جنبه منفی آن این است كه تنوع زیاد پردازنده ها، باعث گیج شدن خریداران می شود. شركت Intel به تنهایی بیش از 30 نوع پردازندة مختلف تولید كرده است. AMD و cyrix هم بیش از این مقدار، پردازنده وارد بازار نموده اند.

تكنوژی پردازنده ها به سرعت در حال پیشرفت است به طوری كه حتی عمر مفید سیستمهای دارای پردازنده های سریع، حداكثر 5 سال می باشد. ممكن است این زمان طولانی به نظر برسد، ولی آن روی این قضیه، قانون Moor است كه توسط مؤسس اینتل یعنی گوردن مورد مطرح شده است. این قانون می گوید كه قدرت پردازنده ها ) كه معیاری است از تعداد مداراتی كه می توان در داخل یك فضای ثابت جای داد) هر ساله دو برابر می شود. این فصل به شما كمك می كنند تا طرز كار پردازنده های سازگار با X86 را بهتر درك نمائید.

در این قسمت، در مورد پردازنده های اینتل و پردازنده های سازگار با ردة X86 كه توسط شركتهای چون Cyrix, AMD و IBM عرضه شده اند، بحث خواهیم كرد. همچنین پردازنده های تقویت شده مانند پردازنده های OverDrive  از شركت اینتل و محصولات مشابه از شركتهای Evergreen و Kingstone و دیگران مورد بررسی قرار خواهند گرفت. با وجود این كه این پردازنده ها از نظر سرعت و طرز كار با هم تفاوت دارند، ولی همگی از قابلیت اجرای سیستم عاملهای مختلف از جمله DOS، ویندوز 1/3، ویندوز و ویندوز NT و نیز برنامه های كاربردی سازگار با آنها برخوردارند.

كاوش در پردازنده ها

پردازنده ها كارهای خود را به كمك اعمالی ساده ولی با سرعت بالا انجام می دهند. تنوع در طراحی پردازنده ها ثابت می كند كه برای انجام یك عمل، بیش از یك راه وجود دارد.

به طور مثال، پردازنده های Power PC كه در كامپیوترهای Power Mac مورد استفاده قرار می گیرند، مجموعه ای از دستورالعمل های نسبتاً ساده، كوتاه و سریع را برای انجام محاسبات به كار می برند. برعكس، پردازنده های P5 و P6 اینتل از مجموعة دستورالعمل های پیچیده ای استفاده می كنند كه نیاز به ترانزیستورهای بسیار زیادی دارند.

با وجود تمامی این تفاوتها، همه پردازنده ها از ترفندهای دیگری نیز برای انجام سریع عملیات استفاده می كنند و در یك زمان بیش از یك عمل را انجام می دهند. علاوه بر آن، همان عناصری كه بر عملكرد دازنده تأثیر می گذارند برروی عملكرد تراشة تقویت شده آن پردازنده نظیر OverDrive شركت Intel  تأثیر می گذارند.

نكته فنی: بهترین مشخصه عملكرد یك پردازنده، سرعت ساعت آن است كه نشان می دهد پردازنده عملیات اصلی را چند میلیون بار در ثانیه می تواند انجام دهد. برای سالهای متمادی، یك قاعده كلی وجود داشت و آن این بود كه هر چه سرعت ساعت پردازنده بیشتر باشد، پردازنده سریعتر خواهد بود. امروزه این مفاهیم كمی پیچیده تر شده اند.

سرعـت ساعت (Clock speed) تقریباًَ به سرعت انجام عملیات در داخل پردازنده اطلاق می گردد. اغلب پردازنده ها با 2/1 یا 3/1 سرعت داخلی خود با سایر اجزای سیستم ارتباط برقرار می كنند. پردازنده های پنتیوم 100، 133، 166 و 200 مگاهرتز همگی با سرعت 66 مگاهرتز با اجزای خارج از خود در ارتباط هستند و این بدین معنا است كه حتی با وجود سرعت بسیار بالاتر در پردازنده های پنتیوم 200 مگاهرتزی، سرعت دستیابی به حافظه و حافظه ثانویه، تغییری نكرده است. مسئله مهمتر این است كه بعضی از پردازنده ها می توانند در هر پالس ساعت، كارهای بیشتری را نسبت به سایر پردازنده ها انجام دهند. به همین دلیل است كه یك پردازنده Cyrix 6X86 با سرعت 150 مگاهرتز می تواند از لحاظ كارآیی با یك پردازنده پنتیوم 200 مگاهرتز برابری نماید. عجیب تر اینكه كارآیی یك پنتیوم پرو 220 مگاهرتزی از كارآیی یك پنتیوم 200 مگاهرتزی MMX بیشتر است، اما تحت سیستم عامل ویندوز این موضوع برعكس می شود. (پنتیوم پرو یك پردازنده 32 بیتی است كه كارآیی آن تحت ویندوز NT بیشتر است. به عبارت دیگر ارتباط عمیقی بین سرعت كامپیوتر و آنچه كه كامپیوتر انجام می دهد وجود دارد).

باتوجه به این مسئله، رقبای اینتل، پردازنده های خود را با معیاری به نام Performance Rating P-rating كه به اختصار گفته می شود با بازار معرفی می كنند. در این معیار، تولید- كنندگان پردازنده، با استفاده از روشهای متعارف، پردازنده های رده پنتیوم را با پردازنده خود مقایسه می كنند تا خریدار بتواند به سرعت، پردازنده های اینتل را با پردازنده های غیراینتل X86 مقایسه كند.

به طور مثال، شركت Cyrix،پردازنده 150 مگاهرتزی 6X86 خود را 6X86P200+ نامگذاری كرده است آن هم به این دلیل كه P-rating، كارآیی آن را تقریباً مساوی یا بیشتر از كارآیی پنتیوم 200 نشان می دهد. به همین ترتیب، پردازنده K5-PR166 از شركت AMO با سرعت 117 مگاهرتز كار می كند، ولی آزمایش نشان داده كه كارآیی آن نزدیك به كارآیی پنتیوم 166 مگاهرتزی اینتل می باشد.

وظیفة معیارهای Prating تعیین كارآیی پردازنده ها می باشد ولی ممكن است سرعت ساعت واقعی كامپیوتر را نشان بدهید. این موضوع زمانی مصداق می یابد كه بخواهید كارآیی پردازنده های مجهز به تكنولوژی MMX[1] را مورد مقایسه قرار می دهد.

چون اینكه در حال حاضر محكی برای ارزیابی كارآیی پردازنده های MMX وجود ندارد، بنابراین در حال حاضر نمی توان گفت كه سرعت داخلی ضعیف پردازنده های 6x86 شركت Cyrix باعث می شود كه این پردازنده ها، عملیات MMX را بسیار كندتر از پنتیوم اینتل انجام دهند.

ساختار كلی یك پردازنده

یك پردازندة معمولی شامل میلیونها ترانزیستور كوچك است كه در داخل یك مدار به صورت مجتمع قرار گرفته اند. طول ضلع این مدار مربع یا مستطیل شكل كمتر از 2 اینچ است.

آنچه كه شما می بینید یك قطعه از جنس سرامیك است كه این ترانزیستورهای بسیار ریز را محافظت نموده و یك وسیلة دیگر به نام هیت سینك كه برای خروج حرارت از داخل پردازنده بروی آن قرار گرفته است.

روی این جدار سرامیكی ممكن است یك لایة SILK Screen مشاهده كنید كه برای مشخص نمودن مدل پردازنده و كارخانة سازنده آن مورد استفاده قرار می گیرد. شركت اینتل اخیـراً بـرای جلوگیـری از تقلیـد برخی از شركتها، شماره سریال پردازنده را روی آن حك می كند.

پردازنده های جدید، ساختمانی عجیب و پیچیده دارند كه با عملكرد متقابل اجزای درون این ساختمان پیچیده، یك دستگاه كامپیوتر راه اندازی می شود. اجزای اصلی هر پردازنده عبارتند از:

· گذرگاه داده ها (Data bus)

· گذرگاه آدرس (Address bus)

· حافظه اصلی

· مجاری ارتباطی دستورالعملها (Instruction pipelines)

· واحد محاسبات اعشاری (Floating point Linit)

· دستورالعمل های (MMX Instructions) MMX

گذرگاه داده ها (Data Bus)

گذرگاه داده ها مجموعه ای از سیم ها و مدارات است كه وظیفة انتقال اطلاعات به داخل و یا خارج از پردازنده را به عهده دارند. همانند یك بزرگراه، هر چه این گذرگاه عریض تر باشد، عبور داده ها روانتر شده و انتقال بیشتری صورت می گیرد. امروزه پردازنده های پنتیوم و پنتیوم پرو دارای گذرگاه های خارجی 64 بیتی برای داده ها هستند كه می توانند در یك زمان 8 بایت داده را منتقل كنند، در صورتی كه پردازنده های قدیمی تر 486، از گذرگاه باریكتر 32 بیتی استفاده می كردند. با افزایش سرعت ساعت، پهنای گذرگاه به مسئله ای بسیار حساس تبدیل می شود به طوری كه پردازنده ها در حالات خوب، قادر خواهند بود در یك زمان چندین كار مختلف را انجام دهند. در مادربردهایی كه با سرعت 60 تا 66 مگاهرتز كار می كنند هر چه گذرگاه داده ها عریض تر باشد. مقدار بیشتری از داده ها می توانند از حافظه به پردازنده منتقل شوند. بنابراین پردازنده باتوجه به سرعت ساعت داخلی بسیار بالای خود بهتر می تواند با داده ها و فرامین كار كند. علاوه بر آن، پردازنده های پنتیوم پرو برای نقل و انتقال داده ها از روشی به نام bursting استفاده می كند تا در یك پالس، حجم زیادی از اطلاعات را وارد حافظة پنهان نماید. به طور كلی عرض گذرگاه داده ها، در خارج و داخل پردازنده یكسان است. با این حال، بعضی از پردازنده های قدیمی نظیر Intel 386SX و Cyrix 486 SLX برای كاهش هزینه از گذرگاه خارجی با عرض كمتری استفاده می كردند، به طوری كه عرض گذرگاه داخلی آنها 32 و عرض گذرگاه خارجی آنها 16 بیت بود. نتیجة این كار، مانند این است كه در یك بزرگراه بعضی از خطوط حركت را مسدود نماییم كه این كار باعث كندی ترافیك خواهد شد. برعكس، در پردازندة پنتیوم از یك جفت گذرگاه داخلی 32 بیتی استفاده می شود كه می تواند زوج خوبی برای گذرگاه خارجی 64 بیتی باشد، چون گذرگاه 64 بیتی می تواند در یك عمل، هر دو مجرا را پر كند.

اگر گذرگاههای داده اینقدر اهمیت دارند چرا آنها را به صورت 128 بیتی یا حتی 256 بیتی نمی سازند؟ جواب این سؤال هزینه است. در طراحی پردازنده، لازم است كه تعدادی از پین- های آن را به گذرگاه داده ها اختصاص دهند كه این عمل باعث افزایش حجم مدار پردازنده و سوكت آن و همچنین افزایش خطوط ارتباطی روی مادربرد می شود. به عنوان مثال، پردازندة 386DX دارای132 پین وپردازنده 386SX با گذرگاه خارجی 16 بیتی دارای 100 پین می باشد. پردازندة پنتیوم 64 بیتی، از 296 پین برای اتصال به مادربرد استفاده می كند. البته تمامی این پین ها برای داده ها به كار نمی رود ولی عریض شدن گذرگاه به معنای بالارفتن كارآیی آن است.

سرعت گذرگاه نیز نقش مهمی دارد. درست مثل بزرگراه هایی كه می توانند محدودیت سرعت داشته باشند، گذرگاه داده ها در داخل پردازنده های جدید، معمولاً سریعتر از گذرگاه داده ها در خارج پردازنده می باشد. مدارات داخل پردازنده ها می توانند با سرعت 200 مگاهرتز یا بیشتر كار كنند، اما سیم های طولانی روی مادربرد، قادر به كار با این سرعت نیستند. امروزه اغلب مادربردها با سرعت 60 یا 66 مگاهرتز عمل می كنند. البته بعضی از مادربردهای جدید باسرعتی معادل 75 مگاهرتز كار می كنند. سرعت انتقال اطلاعات و داده ها در داخل پردازنده ها، 2 یا 3 برابر سرعت انتقال اطلاعات در خارج پردازنده است. طراحان سیستـم به این نتیجه رسیده اند كه جریان پیوستة داده ها از اتلاف وقت پردازنده جلوگیری می نماید. در حقیقت، مهندسین سخت افزار، یكی از صدها ترفند خود را برای تداوم حركت پیوسته داده ها به كار بردند و برای برطرف نمودن سرعت كم گذرگاه روی مادربرد نسبت به پردازنده، از حافظة سریع cache استفاده كرده اند.

قیمت فایل فقط 9,900 تومان

برچسب ها : شرح كامل و مفصل از سخت افزار كامپیوتر و رفع عیوب مختلف یك كامپیوتر , , دانلود شرح كامل و مفصل از سخت افزار كامپیوتر و رفع عیوب مختلف یك كامپیوتر , نرم افزار , سخت افزار , اینترنت , وب سایت , وب , سایت , برنامه نویسی , , كامپیوتر , سخت افزار كامپیوتر , پروژه دانشجویی , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , پایان نامه , دانلود پروژه , ریزپردازنده