جيل المعالج (Architecture )
http://img228.imageshack.us/img228/7464/18xg8.jpg
المقصود منها البناء الهندسي للرقاقه الكاش ميموري
اي حجم الترانزيستورات المستخدمة في صنع المعالج وفق المعماريات المتعاقبة, ويقصد بها الحجم الذي صنعت به المعالجات وفق ملايين الترانزيستورات Transistors
الموجودة على الشريحة السيليكونية للمعالج وتقاس بالميكرون أو النانو متر والنانو الواحد يعادل جزء من مليار جزء من المتر وحجم الترانزيستور الأصغر يساعد في تقليل المقاومة
وبالتالي زيادة فعالية التوصيل الكهربائي واستهلاك طاقة أقل وبالتالي انتاج حراري أقل وتسهم هذه التقنية في زيادة عدد الترانزستورات الدقيقة (لاترى بالعين المجرّدة)
التي يتم ضغطها فوق الشريحة الواحدة الأمر الذي يدفع باستخدام أكثر من قلب أو نواة في المعالج الواحد (كما نرى الآن في معالجاتنا الحالية ثنائية النواة و الرباعية )
ويتيح كما أشرنا توفيراً للطاقة والأداء العالي بالإضافة إلى التناسق التام مع قانون مور والذي ينص على أن عدد الترانزيستورات فوق الشريحة الواحدة يتضاعف كل عامين تقريباً
وهذه السياسة التي تنتهجها الشركات المصنعة AMD & Intel
تقنية التصنيع الحالية 65 نانومتر و45 نانومتر (وبإنتظار الــ32 نانومتر) تشتمل الترانزستورات الجديدة التي يتم تصنيعها وفق تقنية 65nm على بوابات أي المفتاح
الذي تكون مهمته فتح وإغلاق الترانسزتور حيث يبلغ طول البوابة الواحدة منها 35nm أي أنها أصغر بنسبة %30 في المئة من طول البوابة التي يتم تصنيعها سابقاً
بالإعتماد على تقنية 90nm لذا يكون من الممكن وضع مايصل إلى 10 ملايين ترانزيستور داخل ملم مربع واحد ضمن الشريحة الواحدة
فتخيّل عدد الترانزيستورات الهائل في المعالجات الحالية المبنيّة على هذه التقنيّة في التصنيع
ولو راجعنا المواصفات لوجدنا أن خاصية (Architecture ) تزداد كلما زادت خاصية ( FSB )
بمعنى آخر حينما تولي اهتمامك على ميزة النقل الداخلي ستجد تقنية Architecture ترتقي لتطلعاتك
فكلما زادت سرعة النقل كلما زاد البناء الهندسي لرقائق الكاش ميموري
مثال
معالجان قوتهما 3500 وسرعة
نقل البيانات الداخلية 1333
لكن واحد منهم
nm65 والثاني nm45
ايهما سوف تختار عني انا سوف اختار nm45
لكن ماذا لو خيرت بين خيارين أيهما ستختار ؟
- معالج قوته 4000 وسرعة نقل البيانات الداخلية 800 والـ 45nm
- معالج قوته 4000 وسرعة نقل البيانات الداخلية 1333 والـ 65nm
اكيد الخيار الثاني
http://img242.imageshack.us/img242/9...jnjwmnmso5.gif الكاش (cache)
http://img228.imageshack.us/img228/5426/19ez9.jpg
لو لاحظنا الكاش ميموري كمثال
3MB L2
والمقصود هنا بالكاش ميموري المستوى الثاني L2
سؤالي لماذا الشركة لم توضح الكاش ميموري المستوى الأول L1
فالمتعارف عليه أن لكل كاش ميموري مستويين L1 و L2
وبعض الشركات تتبع اسلوب جذب الزبائن من خلال الحجم الكبير للكاش ميموري المستوى الثاني رغم أنه كلما كان حجم المستوى الأول كبير كان الأداء أقوى
فكلا المستويين عبارة عن ذاكرة تخزين للأوامر التي يقوم بتنفيذها المستخدم بشكل متكرر وذلك لسرعة تنفيذها فالأوامر تتخزن في المستوى الأول ثم المستوى الثاني
واذا قمت بتنفيذ أمر داخل الجهاز سيبحث عنه في المستوى الأول إذا لم يجده بحث عنه في المستوى الثاني وهنا الفائده أنه اذا كان الأمر مخزن في المستوى الأول فعندها سيتم التنفيذ بسرعة فائقة وهكذا
خلاصة ما أريد الوصول إليه يجب أن نسأل عن الكاش ميموري المستوى الأول وحجمة قبل أن نهتم بالمستوى الثاني وحجمه
هذا تعريف اكثر
ما هي الكاش ميموري ؟
الكاش ميموري هي ذاكرة خاصة ذات سرعة عالية مصممة لتزود المعالج بالأوامر والمعلومات الأكثر طلبا من قبل المستخدم أي انه عندما يقوم المعالج بطلب معلومة من الذاكرة الأساسية فهناك
احتمال كبير أن هذه المعلومة قد تطلب من قبل المعالج مرة أخرى ولتوفير الوقت يتم تخزينها مؤقتا ضمن ذاكرة أخرى خاصة تتميز بسرعتها العالية وتكون داخل المعالج وهي الكاش ميموري .
إن المعلومات والأوامر المتوضعة في الكاش ميموري يمكن الوصول إليها أسرع بعدة مرات من المعلومات المتوضعة في الذاكرة الأساسية فكلما استطاع المعالج الوصول إلى الأوامر والمعلومات
من الكاش ميموري بشكل أسرع كلما كان الكمبيوتر يستطيع العمل بسرعة عالية اكثر .
مستويات الكاش ميموري
بشكل عام هناك مستويين للكاش ميموري المستوى الأول ويدعى Level1 وهي الكاش الداخلية الموضوعة داخل رقاقة المعالج
والمستوى الثاني ويدعى Level2 وهي الكاش الخارجية وهي أيضا على المعالج وان حجم الكاش يقاس بالكيلوبايت KB
كيف تعمل الكاش ميموري
لفهم عملية عمل الكاش يمكننا أن نتخيل أنفسنا أننا ضيوف ضمن حفله ما. وان الشخص المضيف مطلوب منه أن يقدم لنا المشروبات التي نطلبها تماما دون تغيير وان هناك
لدى المضيف ثلاجة في المطبخ وعنده ثلاجة أخرى في غرفة التخزين الأبعد عن المطبخ ويوجد بالقرب من منزله محل سوبر ماركت .
فعلى اعتبار المشربات المطلوبة هي المعلومات المطلوبة , والثلاجة في المطبخ هي الكاش ميموري Level 1 والثلاجة في غرفة التخزين هي كاش ميموري Level 2 والسوبر ماركت هو الذاكرة الأساسية .
فإذا طلب شخص في الحفلة علبة كولا فعلى المضيف أن يذهب إلى الثلاجة في المطبخ ليرى إذا كانت موجودة لديه فإذا كانت داخل الثلاجة فيستطيع أن يلبي الطلب فورا ,
أما إذا لم تكن في ثلاجة في المطبخ فعلى المضيف أن يذهب إلى الثلاجة في غرفة التخزين فإذا لم يجدها هناك أيضا فعليه أن يذهب إلى السوبر ماركت القريبة من منزله
ويحضرها من هناك وهذا سوف يأخذ وقت أطول فعليا , فإذا اشترى المضيف صندوق كامل من علب الكولا من السوبر ماركت فهذا يضمن له انه إذا طلب أحدهم علبة كولا أخرى
فانه يستطيع الحصول عليها من الثلاجة بدل الذهاب إلى السوبر ماركت مرة أخرى .
وبنفس الطريقة عندما يجلب آمر الكاش معلومة من الذاكرة الأساسية
فإنه يقوم بجلب بضع من المعلومات التي تليها ويأخذهم الى الكاش ميموري معها , وهذا يزيد من احتمالات تلبية المعالج بالمعلومات المطلوبة بشكل أسرع في حال طلبه المعلومة
التي تلي المعلومة الأولى والتي أصبحت في الكاش ميموري مسبقا.
ما هو حجم الكاش ميموري التي يجب ان تكون لدي ؟
في معالج من نوع انتل بسرعة 100MHz من الجيل الأول فان المعالج يأخذ 18
نانو ثانية للحصول على المعلومات من الذاكرة الأساسية بمقابل 45 نانو ثانية اذا وجدت في الكاش ميموري .
مع هذا الأداء الرائع المقدم من قبل الكاش ميموري فمن المنطق أن نستخدمها بدلا من الذاكرة الأساسية ,
ولكن بما أنها تستخدم شرائح من نوع STATIC RAM وهي تكلف 6 أضعاف سعر شريحة الرام الأساسية D RAM فلذلك لا يمكن استخدامها بحجم كبير
لان سعر الجهاز سوف يزيد بنسبة كبيرة جدا جدا وهذا يشابه أن يقوم المضيف في مثالنا السابق بشراء السوبر ماركت وضمه إلى المنزل لتزويد كل الضيوف بالمشروبات المطلوبة
وهذا غير منطقي أبدا ولكن المقبول منطقيا هو زيادة حجم الثلاجة الأساسية والموجودة في المطبخ أي Level 1 .
إن حجم الكاش في المعالجات يتراوح بين 20-128 KB في Level 1 وKB 512 – 128 في Level 2
لذلك إذا أردنا آن نضمن الحصول على سرعة عالية من المعالج فيجب أن نستخدم معالجا يحتوي على Level 1 ذات حجم كبير وهو الأساس في شراء المعالج وبذلك نوفر وقت الأمر المعطى إلى المعالج .
ففي معالجات Intel P4 بمختلف السرعات إن حجم الكاش ميموري Level1 وهي
الأكثر أهمية هو 20 KB وحجم الكاش ميموري level 2 الأقل أهمية هو 512KB .
وبالمقارنة مع معالج AMD Athlon بمختلف السرعات فان حجم الكاش ميموري Level 1 هو 128KB وحجم الكاش ميموري Level 2 هو 256KB أو 512KB في المعالجات AMD Athlon ذات الرقاقة نوع BARTON.
وهذا ما يجعل معالج AMD Athlon بسرعة معينة يتميز بقوة معالجة اكبر بكثير من معالج Intel P4 من نفس السرعة.
وتتلخص الفائدة من ذاكرة الكاش هي بما ان سرعتها كبيرة جداً جداً
تفوق سرعة ذاكرةالـ RAM العادية بحوالي 20 مرة
فتستخدم كوسيط بين المعالج وذاكرة الـ RAM
http://img242.imageshack.us/img242/9...jnjwmnmso5.gif
تردد المعالج clock speed http://img228.imageshack.us/img228/634/22ih9.jpg
المعالج له تردد, و التردد يحسب بحسب المعادلة التالية:
معامل الضرب × تردد النطاق = التردد النهائي
وهي مقياس لعدد العمليات التي يمكن للمعالج أن يؤديها في الثانية الواحدة .
وتقاس بــ
MHZ او
GHZ وهو معدل نبضات الساعة التي تعطى للمعالج
معامل الضرب Multiplier : عدد الدورات التي يدورها الامر في المعالج, او البيانات, كلما ارتفع معامل الضرب زادت الاوامر التي تنفذ (نظريا),
طبعا يجب ان يكون تردد النطاق مرتفع ايضا لتحقيق المطلوب, او هو نسبة تردد المعالج الاساسي الى تردد الـ FSB (Front Side Bus)
تردد النطاق (Clockspeed): هو التردد الاساسي للمعالج, و الذي يضرب بمعامل الضرب
http://img242.imageshack.us/img242/9...jnjwmnmso5.gif 