يعتمد تشغيل أي كمبيوتر رقمي على تردد الساعة، والذي يتم تحديده بواسطة مرنان الكوارتز. وهي عبارة عن حاوية من الصفيح توضع فيها بلورة الكوارتز. تحت تأثير الجهد الكهربائي، تحدث تذبذبات للتيار الكهربائي في البلورة. ويسمى نفس تردد التذبذب بتردد الساعة. تحدث جميع التغييرات في الإشارات المنطقية في أي شريحة كمبيوتر على فترات زمنية معينة تسمى دورات الساعة. من هنا يمكننا أن نستنتج أن أصغر وحدة زمنية لمعظم الأجهزة المنطقية للكمبيوتر هي دورة الساعة، أو بطريقة أخرى، فترة تردد الساعة. ببساطة، تتطلب كل عملية دورة ساعة واحدة على الأقل (على الرغم من أن بعض الأجهزة الحديثة تمكنت من إجراء عدة عمليات في دورة ساعة واحدة). يتم قياس تردد الساعة، بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية، بالميغاهرتز، حيث يمثل الهيرتز اهتزازًا واحدًا في الثانية، على التوالي، أما 1 ميغاهيرتز فهو مليون ذبذبة في الثانية. من الناحية النظرية، إذا كان ناقل النظام الخاص بجهاز الكمبيوتر الخاص بك يعمل بتردد 100 ميجاهرتز، فيمكنه إجراء ما يصل إلى 100.000.000 عملية في الثانية. بالمناسبة، ليس من الضروري على الإطلاق أن يؤدي كل مكون من مكونات النظام شيئًا ما مع كل دورة على مدار الساعة. هناك ما يسمى بالساعات الفارغة (دورات الانتظار)، عندما يكون الجهاز في طور انتظار الاستجابة من جهاز آخر. هذه هي الطريقة، على سبيل المثال، يتم تنظيم تشغيل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) والمعالج (CPU)، حيث يكون تردد الساعة أعلى بكثير من تردد ساعة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).

عمق بت

تتكون الحافلة من عدة قنوات لنقل الإشارات الكهربائية. فإذا قالوا إن الحافلة ذات اثنين وثلاثين بت، فهذا يعني أنها قادرة على نقل الإشارات الكهربائية عبر اثنين وثلاثين قناة في وقت واحد. هناك خدعة واحدة هنا. الحقيقة هي أن الحافلة بأي عرض معلن (8، 16، 32، 64) تحتوي في الواقع على عدد أكبر من القنوات. وهذا هو، إذا أخذنا نفس الحافلة ذات اثنين وثلاثين بت، فسيتم تخصيص 32 قناة لنقل البيانات نفسها، والقنوات الإضافية مخصصة لنقل معلومات محددة.

معدل نقل البيانات

اسم هذه المعلمة يتحدث عن نفسه. يتم حسابه بواسطة الصيغة:

سرعة الساعة * عمق البت = معدل الباود

لنحسب معدل نقل البيانات لحافلة نظام 64 بت تعمل بتردد ساعة يبلغ 100 ميجاهرتز.

100 * 64 = 6400 ميجابت في الثانية6400 / 8 = 800 ميجابت في الثانية

لكن الرقم الناتج ليس حقيقيا. في الحياة، تتأثر الإطارات بمجموعة من العوامل المختلفة: التوصيل غير الفعال للمواد، والتداخل، وعيوب التصميم والتجميع، وأكثر من ذلك بكثير. ووفقا لبعض التقارير، فإن الفرق بين سرعة نقل البيانات النظرية والعملية يمكن أن يصل إلى 25%.

تتم مراقبة تشغيل كل حافلة بواسطة وحدات تحكم مخصصة. إنها جزء من مجموعة منطق النظام ( شرائح).

حافلة عيسى

تم استخدام ناقل النظام ISA (الهندسة المعمارية القياسية للصناعة) منذ المعالج i80286. تتضمن فتحة بطاقة التوسيع موصلًا أساسيًا مكونًا من 64 سنًا وموصلًا ثانويًا مكونًا من 36 سنًا. الناقل هو 16 بت، ويحتوي على 24 سطر عنوان، ويوفر الوصول المباشر إلى 16 ميغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي. عدد مقاطعات الأجهزة هو 16، وقنوات DMA هي 7. ومن الممكن مزامنة تشغيل الناقل والمعالج بترددات ساعة مختلفة. تردد الساعة - 8 ميجا هرتز. الحد الأقصى لسرعة نقل البيانات هو 16 ميجابايت/ثانية.

PCI. (ناقل توصيل المكونات الطرفية - ناقل اتصال المكونات الطرفية)

في يونيو 1992، ظهر معيار جديد على الساحة - PCI، الشركة الأم التي كانت شركة Intel، أو بالأحرى مجموعة الاهتمامات الخاصة التي نظمتها. بحلول بداية عام 1993، ظهرت نسخة حديثة من PCI. في الواقع، هذه الحافلة ليست محلية. اسمحوا لي أن أذكرك أن الحافلة المحلية هي الحافلة المتصلة مباشرة بحافلة النظام. يستخدم PCI جسر المضيف (الجسر الرئيسي) للاتصال به، بالإضافة إلى جسر نظير إلى نظير (جسر نظير إلى نظير)، المصمم لتوصيل ناقلي PCI. من بين أمور أخرى، PCI هو في حد ذاته جسر بين ISA وناقل المعالج.

يمكن أن تكون سرعة ساعة PCI إما 33 ميجا هرتز أو 66 ميجا هرتز. عمق البت – 32 أو 64. سرعة نقل البيانات – 132 ميجابايت/ثانية أو 264 ميجابايت/ثانية.

يوفر معيار PCI ثلاثة أنواع من البطاقات اعتمادًا على مصدر الطاقة:

1. 5 فولت – لأجهزة الكمبيوتر المكتبية

2. 3.3 فولت – لأجهزة الكمبيوتر المحمولة

3. لوحات عالمية يمكنها العمل على كلا النوعين من أجهزة الكمبيوتر.

الميزة الكبيرة لناقل PCI هي أنه يلبي مواصفات التوصيل والتشغيل. بالإضافة إلى ذلك، على ناقل PCI، يتم إرسال أي إشارة بطريقة الرزم، حيث يتم تقسيم كل حزمة إلى مراحل. تبدأ الحزمة بمرحلة عنوان، تليها عادةً مرحلة بيانات واحدة أو أكثر. يمكن أن يكون عدد مراحل البيانات في الحزمة غير محدد، ولكنه محدود بمؤقت يحدد الحد الأقصى للوقت الذي يمكن أن يستخدمه الناقل. يحتوي كل جهاز متصل على مثل هذا المؤقت، ويمكن ضبط قيمته أثناء التكوين. يتم استخدام المحكم لتنظيم أعمال نقل البيانات. الحقيقة هي أنه يمكن أن يكون هناك نوعان من الأجهزة في الحافلة - سيد (البادئ، سيد، سيد) للحافلة والعبد. يتولى السيد السيطرة على الناقل ويبدأ نقل البيانات إلى الوجهة، أي العبد. يمكن لأي جهاز متصل بالناقل أن يكون رئيسيًا أو تابعًا، وهذا التسلسل الهرمي يتغير باستمرار اعتمادًا على الجهاز الذي طلب الإذن من حكم الناقل لنقل البيانات وإلى من. مجموعة الشرائح، أو بالأحرى الجسر الشمالي، هي المسؤولة عن التشغيل الخالي من الصراعات لحافلة PCI. لكن الحياة لم تتوقف عند PCI. أدى التحسين المستمر لبطاقات الفيديو إلى حقيقة أن المعلمات المادية لحافلة PCI أصبحت غير كافية، مما أدى إلى ظهور AGP.

* هناك دائمًا أسئلة ملحة حول ما يجب عليك الانتباه إليه عند اختيار المعالج، حتى لا ترتكب أي خطأ.

هدفنا في هذه المقالة هو وصف جميع العوامل التي تؤثر على أداء المعالج والخصائص التشغيلية الأخرى.

ربما ليس سراً أن المعالج هو وحدة الحوسبة الرئيسية للكمبيوتر. يمكنك حتى أن تقول – الجزء الأكثر أهمية في الكمبيوتر.

هو الذي يعالج جميع العمليات والمهام التي تحدث في الكمبيوتر تقريبًا.

سواء كان ذلك مشاهدة مقاطع الفيديو والموسيقى وتصفح الإنترنت والكتابة والقراءة في الذاكرة ومعالجة الألعاب ثلاثية الأبعاد والفيديو. وأكثر بكثير.

لذلك، لاختيار جوسط صالمعالج، يجب عليك التعامل معه بعناية فائقة. قد يتبين أنك قررت تثبيت بطاقة فيديو قوية ومعالج لا يتوافق مع مستواه. في هذه الحالة، لن يكشف المعالج عن إمكانات بطاقة الفيديو، مما سيبطئ عملها. سيتم تحميل المعالج بالكامل ويغلي حرفيًا، وستنتظر بطاقة الفيديو دورها، وتعمل بنسبة 60-70٪ من قدراتها.

ولهذا السبب، عند اختيار جهاز كمبيوتر متوازن، لاالتكاليف إهمال المعالجلصالح بطاقة فيديو قوية. يجب أن تكون قوة المعالج كافية لإطلاق العنان لإمكانيات بطاقة الفيديو، وإلا فإنها مجرد أموال ضائعة.

إنتل مقابل. أيه إم دي

* اللحاق إلى الأبد

مؤسَّسة شركة انتل، لديها موارد بشرية هائلة وموارد مالية لا تنضب تقريبا. العديد من الابتكارات في صناعة أشباه الموصلات والتقنيات الجديدة تأتي من هذه الشركة. المعالجات والتطورات شركة انتل، في المتوسط ​​بنسبة 1-1,5 سنوات قبل إنجازات المهندسين أيه إم دي. ولكن كما تعلم، عليك أن تدفع مقابل فرصة الحصول على أحدث التقنيات.

سياسة تسعير المعالجات شركة انتل، ويستند على حد سواء عدد النوى, كمية ذاكرة التخزين المؤقت، بل أيضًا "نضارة" الهندسة المعمارية, الأداء لكل ساعةواط,تكنولوجيا معالجة الرقائق. سيتم مناقشة معنى ذاكرة التخزين المؤقت و "التفاصيل الدقيقة للعملية الفنية" وغيرها من الخصائص المهمة للمعالج أدناه. للحصول على مثل هذه التقنيات بالإضافة إلى مضاعف التردد المجاني، سيتعين عليك أيضًا دفع مبلغ إضافي.

شركة أيه إم ديعلى عكس الشركة شركة انتل، تسعى جاهدة لتوفير معالجاتها للمستهلك النهائي ولسياسة تسعير مختصة.

يمكن للمرء أن يقول ذلك أيه إم دي– « ختم الشعب" ستجد في علامات الأسعار ما تحتاجه بسعر جذاب للغاية. عادة بعد مرور عام على حصول الشركة على تقنية جديدة شركة انتل، يظهر نظير للتكنولوجيا من أيه إم دي. إذا كنت لا تسعى إلى تحقيق أعلى أداء وإيلاء اهتمام أكبر للسعر بدلاً من توفر التقنيات المتقدمة، فإن منتجات الشركة أيه إم دي- فقط لك.

سياسة الأسعار أيه إم دي، يعتمد بشكل أكبر على عدد النوى وقليل جدًا على حجم ذاكرة التخزين المؤقت ووجود تحسينات معمارية. في بعض الحالات، للحصول على فرصة الحصول على ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الثالث، سيتعين عليك دفع مبلغ إضافي قليلاً ( الظاهرةيحتوي على ذاكرة تخزين مؤقت ذات 3 مستويات، أثلونمحتوى محدود فقط، المستوى 2). ولكن احيانا أيه إم دييفسد معجبيه إمكانية فتحمعالجات أرخص إلى معالجات أكثر تكلفة. يمكنك فتح النوى أو ذاكرة التخزين المؤقت. يحسن أثلونقبل الظاهرة. وهذا ممكن بفضل البنية المعيارية وعدم وجود بعض النماذج الأرخص، أيه إم ديببساطة يقوم بتعطيل بعض الكتل الموجودة على شريحة (البرامج) الأغلى ثمناً.

النوى- تظل دون تغيير عمليًا، ويختلف عددها فقط (صحيح بالنسبة للمعالجات 2006-2011 سنين). نظرًا لوحدة معالجاتها، تقوم الشركة بعمل ممتاز في بيع الرقائق المرفوضة، والتي، عند إيقاف تشغيل بعض الكتل، تصبح معالجًا من خط أقل إنتاجية.

تعمل الشركة منذ سنوات عديدة على تصميم معماري جديد تمامًا تحت الاسم الرمزي جرافة، ولكن في وقت الإصدار في 2011 العام، لم تظهر المعالجات الجديدة أفضل أداء. أيه إم ديلقد ألقيت اللوم على أنظمة التشغيل لعدم فهمها للميزات المعمارية للنوى المزدوجة و"السلاسل المتعددة الأخرى".

ووفقا لممثلي الشركة، يجب عليك انتظار الإصلاحات والتصحيحات الخاصة لتجربة الأداء الكامل لهذه المعالجات. ومع ذلك، في البداية 2012 في العام، قام ممثلو الشركة بتأجيل إصدار تحديث لدعم البنية جرافةللنصف الثاني من العام.

تردد المعالج، عدد النوى، متعدد الخيوط.

خلال الأوقات بنتيوم 4وقبله - تردد وحدة المعالجة المركزية، كان عامل أداء المعالج الرئيسي عند اختيار المعالج.

وهذا ليس مفاجئا، لأن بنيات المعالج تم تطويرها خصيصا لتحقيق ترددات عالية، وهذا انعكس بشكل خاص على المعالج بنتيوم 4على الهندسة المعمارية NetBurst. لم يكن التردد العالي فعالاً مع خط الأنابيب الطويل الذي تم استخدامه في الهندسة المعمارية. حتى أثلون إكس بيتكرار 2 جيجا هرتز، من حيث الإنتاجية كان أعلى من بنتيوم 4ج 2.4 جيجا هرتز. لذلك كان تسويقًا خالصًا. بعد هذا الخطأ الشركة شركة انتلأدركت أخطائي و عاد إلى جانب الخيرلقد بدأت العمل ليس على مكون التردد، ولكن على الأداء لكل ساعة. من الهندسة المعمارية NetBurstكان علي أن أرفض.

ماذانفس الشيء بالنسبة لنا يعطي متعددة النواة?

معالج رباعي النواة مع التردد 2.4 جيجا هرتز، في التطبيقات متعددة الخيوط، سيكون من الناحية النظرية المعادل التقريبي لمعالج أحادي النواة بتردد 9.6 جيجا هرتزأو معالج ثنائي النواة مع التردد 4.8 جيجا هرتز. ولكن هذا فقط نظريا. عملياومع ذلك، سيكون هناك معالجان ثنائي النواة في اللوحة الأم ثنائية المقبس أسرع من معالج واحد رباعي النواة بنفس تردد التشغيل. القيود المفروضة على سرعة الحافلة وزمن وصول الذاكرة لها أثرها.

* يخضع لنفس البنية ومقدار ذاكرة التخزين المؤقت

تتيح النواة المتعددة تنفيذ التعليمات والحسابات في أجزاء. على سبيل المثال، تحتاج إلى إجراء ثلاث عمليات حسابية. يتم تنفيذ الأولين على كل من نواة المعالج وتضاف النتائج إلى الذاكرة المؤقتة، حيث يمكن تنفيذ الإجراء التالي بها بواسطة أي من النوى الحرة. النظام مرن للغاية، ولكن بدون التحسين المناسب قد لا يعمل. لذلك، يعد تحسين النوى المتعددة أمرًا مهمًا جدًا لبنية المعالج في بيئة نظام التشغيل.

التطبيقات التي "الحب" و يستخدمتعدد مؤشرات الترابط: أرشيفي, مشغلات الفيديو والتشفير, مضادات الفيروسات, برامج إلغاء التجزئة, محرر الرسوم البيانية, المتصفحات, فلاش.

كما يشمل "عشاق" تعدد العمليات أنظمة تشغيل مثل ويندوز 7و ويندوز فيستا، كما هو عند الكثيرين نظام التشغيلعلى أساس النواة لينكسوالتي تعمل بشكل أسرع بشكل ملحوظ مع معالج متعدد النواة.

معظم ألعاب، أحيانًا يكون المعالج ثنائي النواة بتردد عالٍ كافيًا. ومع ذلك، يتم الآن إصدار المزيد والمزيد من الألعاب المصممة للخيوط المتعددة. خذ هذه على الأقل SandBoxألعاب مثل جي تي ايه 4أو النموذج المبدئي، حيث يوجد معالج ثنائي النواة بتردد أقل 2.6 جيجا هرتز– لا تشعر بالراحة، حيث ينخفض ​​معدل الإطارات إلى أقل من 30 إطارًا في الثانية. على الرغم من أنه في هذه الحالة، على الأرجح أن السبب وراء مثل هذه الحوادث هو التحسين "الضعيف" للألعاب، أو ضيق الوقت أو الأيدي "غير المباشرة" لأولئك الذين قاموا بنقل الألعاب من وحدات التحكم إلى الكمبيوتر.

عند شراء معالج جديد للألعاب، عليك الآن الانتباه إلى المعالجات التي تحتوي على 4 أنوية أو أكثر. ولكن لا يزال من الضروري عدم إهمال المعالجات ثنائية النواة من "الفئة العليا". في بعض الألعاب، تبدو هذه المعالجات أفضل أحيانًا من بعض المعالجات متعددة النواة.

ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج.

هي منطقة مخصصة من شريحة المعالج تتم فيها معالجة وتخزين البيانات الوسيطة بين نوى المعالج وذاكرة الوصول العشوائي والحافلات الأخرى.

إنه يعمل بسرعة ساعة عالية جدًا (عادةً بتردد المعالج نفسه)، وله إنتاجية عالية جدًا وتعمل نوى المعالج معه مباشرة ( L1).

بسببها نقص، يمكن أن يكون المعالج خاملاً في المهام التي تستغرق وقتًا طويلاً، في انتظار وصول البيانات الجديدة إلى ذاكرة التخزين المؤقت للمعالجة. ذاكرة التخزين المؤقت أيضا يخدم لسجلات البيانات المتكررة بشكل متكرر، والتي، إذا لزم الأمر، يمكن استعادتها بسرعة دون حسابات غير ضرورية، دون إجبار المعالج على إضاعة الوقت عليها مرة أخرى.

يتم تعزيز الأداء أيضًا من خلال حقيقة أن ذاكرة التخزين المؤقت موحدة، ويمكن لجميع النوى استخدام البيانات منها بالتساوي. وهذا يوفر فرصًا إضافية لتحسين مؤشرات الترابط المتعددة.

وتستخدم هذه التقنية الآن ل ذاكرة التخزين المؤقت المستوى 3. للمعالجات شركة انتلكانت هناك معالجات ذات ذاكرة تخزين مؤقت موحدة من المستوى 2 ( C2D E 7***,ه 8***)، والذي بفضله ظهرت هذه الطريقة لزيادة الأداء متعدد الخيوط.

عند رفع تردد التشغيل للمعالج، يمكن أن تصبح الذاكرة المؤقتة نقطة ضعف، مما يمنع المعالج من زيادة تردد التشغيل بما يتجاوز الحد الأقصى لتردد التشغيل دون أخطاء. ومع ذلك، فإن الميزة الإضافية هي أنه سيتم تشغيله بنفس تردد المعالج فيركلوكيد.

بشكل عام، كلما كانت ذاكرة التخزين المؤقت أكبر، كلما زادت مساحة الذاكرة أسرعوحدة المعالجة المركزية. في أي تطبيقات بالضبط؟

جميع التطبيقات التي تستخدم الكثير من البيانات والتعليمات والخيوط العائمة تستخدم ذاكرة التخزين المؤقت بشكل مكثف. تحظى ذاكرة التخزين المؤقت بشعبية كبيرة أرشيفي, ترميز الفيديو, مضادات الفيروساتو محرر الرسوم البيانيةإلخ.

كمية كبيرة من ذاكرة التخزين المؤقت مواتية ألعاب. وخاصة الاستراتيجيات وأجهزة المحاكاة التلقائية وألعاب تقمص الأدوار وSandBox وجميع الألعاب التي تحتوي على الكثير من التفاصيل الصغيرة والجزيئات والعناصر الهندسية وتدفقات المعلومات والتأثيرات المادية.

تلعب ذاكرة التخزين المؤقت دورًا مهمًا للغاية في فتح إمكانات الأنظمة التي تحتوي على بطاقتي فيديو أو أكثر. بعد كل شيء، يقع جزء من الحمل على تفاعل نوى المعالج، سواء فيما بينها أو للعمل مع تدفقات العديد من شرائح الفيديو. في هذه الحالة يكون تنظيم ذاكرة التخزين المؤقت أمرًا مهمًا، وتكون ذاكرة التخزين المؤقت الكبيرة من المستوى 3 مفيدة جدًا.

ذاكرة التخزين المؤقت مجهزة دائمًا بالحماية ضد الأخطاء المحتملة ( إي سي سي)، إذا تم اكتشافها، فسيتم تصحيحها. وهذا أمر مهم للغاية، لأن خطأ صغير في ذاكرة التخزين المؤقت للذاكرة، عند معالجته، يمكن أن يتحول إلى خطأ هائل ومستمر يؤدي إلى انهيار النظام بأكمله.

تقنيات خاصة.

(فرط الترابط، إتش تي)–

تم استخدام التكنولوجيا لأول مرة في المعالجات بنتيوم 4، لكنه لم يكن يعمل دائمًا بشكل صحيح وغالبًا ما يؤدي إلى إبطاء المعالج أكثر من تسريعه. والسبب هو أن خط الأنابيب كان طويلاً جدًا ولم يتم تطوير نظام التنبؤ بالفرع بشكل كامل. تستخدم من قبل الشركة شركة انتل، لا يوجد نظائر لهذه التكنولوجيا حتى الآن، إلا إذا كنت تعتبرها تناظرية؟ ما نفذه مهندسو الشركة أيه إم ديفي الهندسة المعمارية جرافة.

مبدأ النظام هو أن لكل نواة مادية واحدة اثنين من المواضيع الحاسوبية، بدلاً من واحد. أي إذا كان لديك معالج رباعي النواة إتش تي (الأساسية ط 7)، ثم لديك المواضيع الافتراضية 8 .

يتم تحقيق مكاسب الأداء بسبب حقيقة أن البيانات يمكن أن تدخل خط الأنابيب بالفعل في منتصفه، وليس بالضرورة في البداية. إذا كانت بعض كتل المعالج القادرة على تنفيذ هذا الإجراء خاملة، فإنها تتلقى المهمة للتنفيذ. مكاسب الأداء ليست هي نفسها التي تحققها النوى المادية الحقيقية، ولكنها قابلة للمقارنة (~ 50-75٪، اعتمادًا على نوع التطبيق). ومن النادر جدًا أن يتم ذلك في بعض التطبيقات، HT يؤثر سلباللأداء. ويرجع ذلك إلى سوء تحسين تطبيقات هذه التكنولوجيا، وعدم القدرة على فهم أن هناك مؤشرات ترابط "افتراضية" وعدم وجود محددات لتحميل المواضيع بالتساوي.

توربينييعزز - تقنية مفيدة جدًا تعمل على زيادة تردد التشغيل لنوى المعالج الأكثر استخدامًا، اعتمادًا على مستوى التحميل الخاص بها. إنه مفيد للغاية عندما لا يعرف التطبيق كيفية استخدام جميع النوى الأربعة ويقوم بتحميل واحد أو اثنين فقط، بينما يزيد تردد تشغيلها، مما يعوض الأداء جزئيًا. الشركة لديها نظير لهذه التكنولوجيا أيه إم دي، هي التكنولوجيا توربو كور.

, 3 أعرف!تعليمات. مصممة لتسريع المعالج في الوسائط المتعددةالحوسبة (الفيديو، الموسيقى، الرسومات ثنائية وثلاثية الأبعاد، وما إلى ذلك)، وكذلك تسريع عمل البرامج مثل المحفوظات، وبرامج العمل مع الصور والفيديو (بدعم من التعليمات الواردة من هذه البرامج).

3أعرف! - تكنولوجيا قديمة جدًا أيه إم ديوالذي يحتوي على تعليمات إضافية لمعالجة محتوى الوسائط المتعددة، بالإضافة إلى SSEالاصدار الاول.

* على وجه التحديد، القدرة على معالجة الأعداد الحقيقية ذات الدقة الواحدة.

يعد الحصول على أحدث إصدار ميزة إضافية كبيرة؛ حيث يبدأ المعالج في أداء مهام معينة بكفاءة أكبر من خلال تحسين البرنامج بشكل مناسب. معالجات أيه إم ديلديهم أسماء مماثلة، ولكن مختلفة قليلا.

* مثال -SSE 4.1(إنتل) -SSE 4A(AMD).

بالإضافة إلى ذلك، مجموعات التعليمات هذه ليست متطابقة. هذه نظائرها مع اختلافات طفيفة.

بارد وهادئ, خطوة سرعة CoolCore مسحور نصف الولاية (C1E) وت. د.

تعمل هذه التقنيات، عند الأحمال المنخفضة، على تقليل تردد المعالج عن طريق تقليل جهد المضاعف والجهد الأساسي، وتعطيل جزء من ذاكرة التخزين المؤقت، وما إلى ذلك. وهذا يسمح للمعالج بتسخين أقل بكثير، واستهلاك طاقة أقل، وإحداث ضوضاء أقل. إذا كانت هناك حاجة إلى الطاقة، فسيعود المعالج إلى حالته الطبيعية في جزء من الثانية. على الإعدادات القياسية السيريتم تشغيلها دائمًا تقريبًا؛ إذا رغبت في ذلك، يمكن تعطيلها لتقليل "حالات التجميد" المحتملة عند التبديل إلى الألعاب ثلاثية الأبعاد.

تتحكم بعض هذه التقنيات في سرعة دوران المراوح في النظام. على سبيل المثال، إذا كان المعالج لا يحتاج إلى زيادة تبديد الحرارة ولم يتم تحميله، فسيتم تقليل سرعة مروحة المعالج ( AMD Cool'n'Quiet، Intel Speed ​​Step).

تقنية المحاكاة الافتراضية من إنتلو AMD الافتراضية.

تتيح تقنيات الأجهزة هذه، باستخدام برامج خاصة، تشغيل العديد من أنظمة التشغيل في وقت واحد، دون أي خسارة كبيرة في الأداء. يتم استخدامه أيضًا للتشغيل السليم للخوادم، لأنه غالبًا ما يتم تثبيت أكثر من نظام تشغيل واحد عليها.

ينفذ إبطال قليلولا ينفذ قليل – تقنية مصممة لحماية الكمبيوتر من هجمات الفيروسات وأخطاء البرامج التي يمكن أن تتسبب في تعطل النظام تجاوز سعة المخزن المؤقت.

شركة انتل 64 , أيه إم دي 64 , م 64 ت - تسمح هذه التقنية للمعالج بالعمل في نظام تشغيل ببنية 32 بت وفي نظام تشغيل ببنية 64 بت. نظام 64 بت- من وجهة نظر الفوائد، يختلف الأمر بالنسبة للمستخدم العادي حيث يمكن لهذا النظام استخدام أكثر من 3.25 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي. على أنظمة 32 بت، استخدم b يالا يمكن الحصول على كمية أكبر من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) نظرًا للكمية المحدودة من الذاكرة القابلة للعنونة*.

يمكن تشغيل معظم التطبيقات ذات بنية 32 بت على نظام يعمل بنظام تشغيل 64 بت.

* ماذا يمكنك أن تفعل إذا لم يكن أحد يستطيع حتى في عام 1985 أن يفكر في مثل هذه الأحجام الضخمة من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وفقًا لمعايير ذلك الوقت.

بالإضافة إلى ذلك.

بضع كلمات عنه.

هذه النقطة تستحق أن نوليها اهتماما وثيقا. كلما كانت العملية الفنية أرق، قل استهلاك المعالج للطاقة، ونتيجة لذلك، انخفضت درجة حرارته. ومن بين أمور أخرى، لديها هامش أمان أعلى لرفع تردد التشغيل.

كلما زادت دقة العملية الفنية، كلما كان بإمكانك "التفاف" في الشريحة (وليس فقط) وزيادة قدرات المعالج. يتم أيضًا تقليل تبديد الحرارة واستهلاك الطاقة بشكل متناسب، وذلك بسبب انخفاض خسائر التيار وانخفاض المساحة الأساسية. يمكنك ملاحظة الميل إلى أنه مع كل جيل جديد من نفس البنية في عملية تكنولوجية جديدة، يزداد استهلاك الطاقة أيضًا، لكن هذا ليس هو الحال. إن الأمر مجرد أن الشركات المصنعة تتجه نحو إنتاجية أكبر وتتجاوز خط تبديد الحرارة للجيل السابق من المعالجات بسبب زيادة عدد الترانزستورات، وهو ما لا يتناسب مع انخفاض العملية الفنية.

بنيت في المعالج.

إذا لم تكن بحاجة إلى نواة فيديو مدمجة، فلا ينبغي عليك شراء معالج به. سوف تحصل فقط على تبديد حرارة أسوأ، وتدفئة إضافية (ليس دائمًا)، وإمكانية رفع تردد التشغيل أسوأ (ليس دائمًا)، وأموال زائدة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن تلك النوى المضمنة في المعالج مناسبة فقط لتحميل نظام التشغيل وتصفح الإنترنت ومشاهدة مقاطع الفيديو (وليست ذات جودة).

لا تزال اتجاهات السوق تتغير وفرصة شراء معالج قوي منها شركة انتلبدون نواة الفيديو، فإنه يسقط أقل فأقل. ظهرت سياسة الفرض القسري لنواة الفيديو المدمجة مع المعالجات شركة انتلتحت اسم الرمز جسر ساندي، وكان الابتكار الرئيسي لها هو النواة المدمجة في نفس العملية الفنية. يقع جوهر الفيديو معاًمع المعالج على شريحة واحدة، وليست بهذه البساطة كما في الأجيال السابقة من المعالجات شركة انتل. بالنسبة لأولئك الذين لا يستخدمونه، هناك عيوب في شكل بعض الدفع الزائد للمعالج، وإزاحة مصدر التدفئة بالنسبة لمركز غطاء توزيع الحرارة. ومع ذلك، هناك أيضا مزايا. يمكن استخدام نواة الفيديو المعطلة لتقنية ترميز الفيديو السريعة جدًا مزامنة سريعةإلى جانب برامج خاصة تدعم هذه التكنولوجيا. في المستقبل، شركة انتليعد بتوسيع آفاق استخدام نواة الفيديو المدمجة للحوسبة المتوازية.

مآخذ للمعالجات. عمر المنصة.

شركة انتللديها سياسات قاسية لمنصاتها. عمر كل منها (تاريخ بدء وانتهاء مبيعات المعالج لها) لا يتجاوز عادة 1.5 - 2 سنة. بالإضافة إلى ذلك، تمتلك الشركة العديد من منصات التطوير الموازية.

شركة أيه إم دي، لديه سياسة التوافق المعاكسة. على منصة لها على صباحا 3، جميع معالجات الجيل القادم التي تدعم DDR3. حتى عندما تصل المنصة صباحا 3+وفي وقت لاحق، إما معالجات جديدة ل صباحا 3، أو ستكون المعالجات الجديدة متوافقة مع اللوحات الأم القديمة، وسيكون من الممكن إجراء ترقية غير مؤلمة لمحفظتك عن طريق تغيير المعالج فقط (دون تغيير اللوحة الأم، وذاكرة الوصول العشوائي، وما إلى ذلك) ووميض اللوحة الأم. قد تنشأ الفروق الدقيقة الوحيدة لعدم التوافق عند تغيير النوع، حيث ستكون هناك حاجة إلى وحدة تحكم ذاكرة مختلفة مدمجة في المعالج. لذا فإن التوافق محدود وغير مدعوم من قبل جميع اللوحات الأم. ولكن بشكل عام، بالنسبة للمستخدم المهتم بالميزانية أو لأولئك الذين لم يعتادوا على تغيير النظام الأساسي بالكامل كل عامين، فإن اختيار الشركة المصنعة للمعالج واضح - وهذا أيه إم دي.

تبريد وحدة المعالجة المركزية.

يأتي بشكل قياسي مع المعالج صندوق- مبرد جديد يمكنه التعامل مع مهمته ببساطة. إنها قطعة من الألومنيوم ذات مساحة تشتت ليست عالية جدًا. تم تصميم المبردات الفعالة المزودة بأنابيب الحرارة والألواح الملحقة بها لتبديد الحرارة بكفاءة عالية. إذا كنت لا تريد سماع ضجيج إضافي من المروحة، فيجب عليك شراء مبرد بديل أكثر كفاءة مزود بأنابيب حرارية، أو نظام تبريد سائل مغلق أو مفتوح. بالإضافة إلى ذلك، ستوفر أنظمة التبريد هذه القدرة على رفع تردد التشغيل للمعالج.

خاتمة.

لقد تم أخذ كافة الجوانب المهمة التي تؤثر على أداء وأداء المعالج بعين الاعتبار. دعنا نكرر ما يجب الانتباه إليه:

• حدد الشركة المصنعة
• بنية المعالج
• العملية الفنية
• تردد وحدة المعالجة المركزية
• عدد نوى المعالج
• حجم ونوع ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج
• دعم التكنولوجيا والتعليم
• تبريد عالي الجودة

نأمل أن تساعدك هذه المادة على فهم واتخاذ قرار بشأن اختيار المعالج الذي يلبي توقعاتك.

كما تعلم، فإن سرعة ساعة المعالج هي عدد العمليات التي يتم إجراؤها لكل وحدة زمنية، في هذه الحالة، في الثانية.

لكن هذا التعريف لا يكفي لفهم كامل لما يعنيه هذا المفهوم فعليًا وما هي أهميته بالنسبة لنا، كمستخدمين عاديين.

يمكنك العثور على العديد من المقالات حول هذا الموضوع على الإنترنت، ولكن جميعها ينقصها شيء ما.

في أغلب الأحيان، يكون هذا "الشيء" هو المفتاح الذي يمكن أن يفتح الباب للفهم. ولذلك، حاولنا جمع كل المعلومات الأساسية، كما لو كانت لغزا، ووضعها معا في صورة واحدة شمولية.

تعريف مفصل

لذا فإن سرعة الساعة هي عدد العمليات التي يمكن للمعالج إجراؤها في الثانية. يتم قياس هذه القيمة بالهرتز.

سميت وحدة القياس هذه على اسم عالم مشهور أجرى تجارب تهدف إلى دراسة العمليات الدورية، أي العمليات المتكررة.

ما علاقة هيرتز بالعمليات في الثانية؟

ينشأ هذا السؤال عند قراءة معظم المقالات على الإنترنت من أشخاص لم يدرسوا الفيزياء جيدًا في المدرسة (ربما دون أي خطأ من جانبهم). والحقيقة هي أن هذه الوحدة تشير بدقة إلى التردد، أي عدد تكرارات هذه العمليات الدورية نفسها في الثانية.

فهو يسمح لك بقياس ليس فقط عدد العمليات، ولكن أيضًا العديد من المؤشرات الأخرى. على سبيل المثال، إذا قمت بإجراء 3 إدخالات في الثانية، فإن معدل التنفس لديك هو 3 هرتز.

أما بالنسبة للمعالجات، فيمكن إجراء مجموعة متنوعة من العمليات هنا، والتي تتلخص في حساب معلمات معينة. في الواقع، يُطلق على عدد العمليات الحسابية لهذه المعلمات نفسها في الثانية اسم تردد الساعة.

سهل هكذا!

في الممارسة العملية، يتم استخدام مفهوم "هيرتز" نادرا للغاية؛ في كثير من الأحيان نسمع عن ميغاهيرتز، كيلوهيرتز، وما إلى ذلك. ويبين الجدول 1 "فك تشفير" هذه القيم.

الجدول 1. التسميات

يتم استخدام الأول والأخير حاليًا بشكل نادر للغاية.

أي أنك إذا سمعت أن تردده 4 جيجا هرتز، فيمكنه إجراء 4 مليارات عملية في الثانية.

مُطْلَقاً! وهذا هو المتوسط ​​اليوم. من المؤكد أننا سنسمع قريبًا جدًا عن النماذج ذات تردد تيراهيرتز أو أكثر.

كيف يتم تشكيلها

لذلك فهو يحتوي على الأجهزة التالية:

• مرنان الساعة - عبارة عن بلورة كوارتز عادية محاطة بحاوية واقية خاصة ؛
• مولد الساعة - جهاز يحول نوع واحد من التذبذبات إلى نوع آخر؛
• الغطاء المعدني؛
• مركبة البيانات؛
• الركيزة textolite التي تعلق عليها جميع الأجهزة الأخرى.

لذا، فإن بلورة الكوارتز، أي مرنان الساعة، تشكل تذبذبات بسبب إمداد الجهد. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل تذبذبات التيار الكهربائي.

يتم توصيل مولد الساعة بالركيزة، والذي يحول التذبذبات الكهربائية إلى نبضات. يتم نقلها إلى حافلات البيانات، وبالتالي تصل نتيجة الحسابات إلى المستخدم.

هذا هو بالضبط كيفية الحصول على تردد الساعة. ومن المثير للاهتمام أن هناك عددا كبيرا من المفاهيم الخاطئة حول هذا المفهوم، وخاصة فيما يتعلق بالعلاقة بين النواة والتردد. ولذلك، فإن هذا يستحق الحديث عنه أيضًا.

كيف يرتبط التردد بالنوى

جوهر، في الواقع، المعالج. يشير النواة إلى البلورة ذاتها التي تجبر الجهاز بأكمله على إجراء عمليات معينة. أي أنه إذا كان نموذج معين يحتوي على نواتين، فهذا يعني أنه يحتوي على بلورتين متصلتين ببعضهما البعض باستخدام ناقل خاص.

وفقًا لمفهوم خاطئ شائع، كلما زاد عدد النوى، زاد التردد. ليس من قبيل الصدفة أن يحاول المطورون الآن دمج المزيد والمزيد من النوى فيها. ولكن هذا ليس صحيحا. إذا كان 1 جيجا هرتز، حتى لو كان به 10 مراكز، فسيظل 1 جيجا هرتز ولن يصبح 10 جيجا هرتز.

من بين جميع الخصائص التقنية للمعالج، الأكثر شهرة بين المستخدمين هو تردد الساعة. لكن القليل من غير المتخصصين يفهمون تمامًا ما هو عليه. ستساعد المعلومات الأكثر تفصيلاً حول هذا الأمر على فهم تشغيل أنظمة الحوسبة بشكل أفضل. خاصة عند استخدام معالجات متعددة النواة تحتوي على ميزات تشغيل معينة غير معروفة للجميع، ولكن يجب أخذها في الاعتبار عند تشغيل الكمبيوتر.

لفترة طويلة، كانت الجهود الرئيسية للمطورين تهدف على وجه التحديد إلى زيادة تردد الساعة. في الآونة الأخيرة فقط، ظهر ميل لتطوير وتحسين بنية الكمبيوتر، وزيادة حجم ذاكرة التخزين المؤقت، وعدد نوى المعالج. ومع ذلك، فإن سرعة ساعة المعالج لا تمر دون أن يلاحظها أحد.

ما هي هذه المعلمة - سرعة ساعة المعالج؟

دعونا نحاول معرفة ما هي "سرعة ساعة المعالج". تحدد هذه القيمة عدد العمليات الحسابية التي يمكن للمعالج إجراؤها في ثانية واحدة. وبالتالي، فإن المعالج ذو تردد الساعة الأعلى يتمتع أيضًا بأداء أعلى، أي. قادرة على أداء عدد أكبر من العمليات في فترة زمنية معينة.

تتمتع معظم المعالجات الحديثة بسرعات ساعة تتراوح بين 1 و4 جيجا هرتز. يتم تعريف هذه القيمة على أنها حاصل ضرب التردد الأساسي ومعامل معين. وعلى وجه الخصوص المعالج إنتل كور آي 7 920له تردد ساعة خاص به يبلغ 2660 هرتز، والذي يتم الحصول عليه بسبب تردد الناقل الأساسي البالغ 133 ميجا هرتز وعامل 20. تنتج بعض الشركات المصنعة معالجات يمكن رفع تردد التشغيل عنها للحصول على أداء أكبر. على سبيل المثال، الإصدار الأسود من AMD وخط سلسلة K من Intel. ومن الجدير بالذكر أنه على الرغم من أهمية هذه الخاصية، إلا أنها ليست حاسمة عند اختيار جهاز الكمبيوتر. تؤثر سرعة الساعة جزئيًا فقط على أداء المعالج.

لقد غرقت المعالجات أحادية النواة عمليًا في غياهب النسيان ونادرا ما تستخدم في أجهزة الحوسبة الحديثة. ويرجع ذلك إلى تطور صناعة تكنولوجيا المعلومات، الذي لا يتوقف تقدمه عن الدهشة. حتى بين الخبراء، قد تصادف أحيانًا فكرة خاطئة حول كيفية حساب سرعة ساعة المعالج الذي يحتوي على مركزين أو أكثر. من المفاهيم الخاطئة الشائعة أنه يجب ضرب سرعة الساعة بعدد النوى. على سبيل المثال، سيكون للمعالج رباعي النواة بتردد ساعة يبلغ 3 جيجا هرتز تردد متكامل يبلغ 12 جيجا هرتز، أي. 4x3=12. ولكن هذا ليس صحيحا.

دعونا نشرح ذلك بمثال بسيط. لنأخذ أحد المشاة يمشي بسرعة 4 كم/ساعة - هذا معالج أحادي النواة بتردد 4 جيجا هرتز. معالج رباعي النواة بسرعة ساعة تبلغ 4 جيجا هرتز هو بالفعل 4 مشاة يسيرون بنفس السرعة البالغة 4 كم / ساعة. وبالفعل في هذه الحالة لا يتم تلخيص سرعة المشاة، ولا نستطيع أن نقول أنهم يتحركون بسرعة 16 كم/ساعة. نحن نتحدث ببساطة عن أربعة مشاة يسيرون معًا بسرعة 4 كم/ساعة لكل منهم. يمكن تطبيق نفس القياس على معالج متعدد النواة. وبالتالي، يمكننا أن نقول أن المعالج رباعي النواة بسرعة ساعة تبلغ 4 جيجا هرتز يحتوي ببساطة على أربعة نوى، كل منها له نفس التردد - 4 جيجا هرتز. ويترتب على ذلك استنتاج بسيط ومنطقي: يؤثر عدد نوى المعالج فقط على أدائه، ولا يزيد من إجمالي تردد الساعة لجهاز الحوسبة.