بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم إخواني أعضاء ارتين
اليوم سنتعرف ما هو المعالج و كيفية عمله و ما هي ميزات المعالجات و ما الفروق بينها و بين خصائصها
محتويات الموضوع:
1-تعريف المعالج وكيف يصنع؟
2- عمل المعالج و مكوناته
3- مقارنة بين المعالجات و شركات صنعها
4- المراجع
أولا:تعريف المعالج و كيف يصنع؟
1.تعريف المعالج:
وحدة المعالجة المركزية هي عبارة عن دائرة متكاملة مصممة على شريحة صغيرة من مادة السليكون وتتكون هذه الوحدة من ملايين المفاتيح الصغيرة الحجم وتتصل فيما بينها بأسلاك دقيقة للغاية من الألمونيوم هذه الوحدة هي عقل الكمبيوتر. وهي المكان الذي يتم فيه كافة العمليات الحسابية. والوحدة تنقسم إلى قسمين:
1- وحدة الحساب المنطقي: وتقوم بأداء عمليات حسابية ومنطقية،
2- وحدة التحكم: وهي تقوم بأخذ التعليمات من الذاكرة وتفسيرها وتنفيذها بمساعدة وحدة الحساب المنطقي إن تطلب الأمر.
ما هو المعالج:
عندما تود الإشارة إلى نوع حاسب ما فإنك تلجأ غالباً إلى نوع المعالج الذي يحتويه فتقول "هذا الجهاز هو الرابع بسرعة 3400 فما هو المعالج ؟
المعالج عبارة عن شريحة من السليكون مغلفة وموصلة باللوحة الأم بطريقة خاصة لتقوم باستقبال البيانات من أجزاء الحاسب الأخرى ومعالجتها ثم إرسال النتائج إلى الأجزاء الأخرى لإخراجها أو تخزينها وجميع العمليات الحسابية تقوم بها هذه الوحدة ، وكل ما تفعله أثناء عملك على الحاسب يقوم به المعالج جزئياً أو كلياً بشكل أو آخر .
والمعالج لا يفكر ولا يفهم بل يطبق التعليمات الموجودة في البرنامج وهو " دماغ الحاسب " وكل العمليات التي تقوم بها باستخدام الحاسب يقوم بها المعالج بشكل مباشر أو غير مباشر.
عندما تشتري حاسباً فإن أول ما تسأل عنه غالباً هو سرعة المعالج ( مثلاً 500ميجاهرتز ) ، فتختلف بذلك قدرات المعالجات المختلفة بسرعتها في القيام بالعمليات الحسابية ، إن الميجاهرتز الواحد يساوي مليون دورة في الثانية الواحدة ومعالج 500ميجاهرتز يؤدي 500 مليون دورة في الثانية.
2.كيف يصنع المعالج
تمر صناعة المعالج بالكثير من الخطوات فصناعة معالج حديث قد تستغرق 90 يوماً من العمل باستخدام تقنيات عالية جداً ..
إن أول خطوة لصناعة المعالج هي جلب السيلكون ومعالجته ليصبح في النهاية على شكل كريستال حجم الواحدة منها يقارب العشرين سنتيمتراً ، تقطع إلى رقاقات صغيرة بأحجام معينة . تأتي بعد ذلك مرحلة تصميم المعالج (على الورق) وهذه عملية تأخذ الكثير من الوقت ثم بعد ذلك تبدأ عملية التصنيع باستخدام أدوات دقيقة جداً وأجهزة حاسب آلي ضخمة جداً ، فتقطع هذه الرقاقة إلى مئات القطع لتكون كل قطعة معالج قائم بذاته ونحيط بأن المعالج يصنع في بيئة معزولة تماما.
ثم تأتي بعد ذلك عملية وضع كل رقاقة من هذه الرقاقات داخل غلاف لها حتى تحميها من العوامل الخارجية وحتى يسهل حملها والتعامل معها . طبعاً بعض القطع من هذه الرقاقات قد لا تعمل نتيجة كون بعض أجزاء السيلكون معطوب ، أيضاَ قد يعمل بعضها أسرع من الأخرى لذا نجد الاختلاف في سرعات الساعة للمعالجات.
ثانيا:عمل المعالج و مكوناته
1.كيف يعمل المعالج:
1. يقرأ التعليمات من الذاكرة العشوائية .
2. يقرر ما هي البيانات اللازمة لتنفيذ الأمر.
3. يجلب البيانات اللازمة لتنفيذ ذلك الأمر.
4. ينفذ الأمر.
5. يكتب النتيجة في الذاكرة العشوائية: طبعاً الذاكرة العشوائية بطيئة لذا تستعمل " ذاكرة الكتابة المخبئة " لحفظ البيانات لحين تمكن الذاكرة العشوائية من قراءتها .
2.مكونات المعالج:
وحدة التحكم:
Control Unit هي وحدة التحكم في المعالج ومن هذا نفهم أنها الجزء الأهم فيه ,فهي تقوم بتوجيه وحدة الحساب والمنطق والمسجلات حال عملها وكيفية عملها وفي أي وقت تعمل.
وحدة الحساب والمنطق:
ويرمز لها بالرمز ALU وهو اختصار لكلمات Arithmetic and Logic Unit وظيفتهاالعمليات الحسابية كالجمع والطرح والضرب والقسمة والعمليات المنطقية مثل (و ، أو ،ليس ، إذا كان فإن)
FPU (Floating Point Unit):
وحدة حساب النقطة العائمة ويقصد بالنقطة العائمة نقطة الكسر ، فتكون هذه الوحدة مخصصة لمعالجة العمليات الرقمية.
L1 Cache
الذاكرة المخبئة من المستوى الأول ، وهي مقسمة على قسمين ، قسم للقراءة فقط وقسم يقبل الكتابة عليه وكلما زادت هذه الذاكرة كلما زاد ذلك من أداء المعالج. وهي مرتفعة السعر لذلك يكون حجمها صغير في المعالج 8-64 كيلوبايت ، وغالبا ما تستخدم هذه الذاكرة لتخزين العمليات المتكررة في المعالج.
L2 Cache
الذاكرة المخبئة من المستوى الثاني ، وظيفة هذه الذاكرة تكمن في كونها ذاكرة مؤقتة سريعة جدا بحيث تعمل على تسريع تدفق التعليمات ما بين المعالج والذاكرة . وتكون أكبر حجما من المستوى الأول ، وظيفتها الرئيسية تسريع أداء المعالج ونقلا لبيانات ، ويكون ترددها مساويا لتردد المعالج ، وغالبا ما تكون هذه الذاكرة ما بين 256-2048 كيلوبايت.
L3 Cache
الذاكرة المخبئة من المستوى الثالث ، لا تختلف عن L2 من حيث الوظيفة إلا أنها أقل منها في السرعة ، وتتميز بحجمها الكبير 1-8 ميجابايت وهي أقل كذلك من حيث السعر، وظيفتها سد الفجوة ما بين L2 و الذاكرة الرئيسية حيث تعتبر مرحلة وسيطة بينهما ،وتتميز هذه الذاكرة بتوقيت أقل وقابلية توسيعها أكبر وأكثر عملية من L2. بقي أ نتعلم أن المعالج يبحث بشكل منطقي عن المعلومة ، بداية في الذاكرة المخبئة من المستوى الأول ثم من الذاكرة المخبئة من المستوى الثاني فإذا لم يجدها ينطلق للمستوى الثالث فإذا لم يجدها ينتظر قدومها من الذاكرة الرئيسية.
BSB (Backside Bus):
ناقل الجانب الخلفي وهو ناقل التعليمات ما بين المعالج والذاكرة المخبئة من المستوى الثاني.
FSB (Front side Bus):
s ناقل الجانب الأمامي وهو ناقل التعليمات ما بين المعالج والذاكرة الرئيسية ، وكلما زاد تردد الناقل الأمامي كلما زاد أداء المعالج.
Hyper Transport:
أصبح الآن القياس مختلفا ففي معالجات AMD من جيل 64 بت بدأت الشركة بالاعتماد على تقنيةHyper Transport وهي بديل عن الناقل الأمامي FSB وتتميز بقدرة الهائلة على التطور ، ويقاس أداءها بكمية البيانات المتدفقة في الثانية.
المسجلات(Registers):
Registers عبارة عن مسجلات لتخزين البيانات المستخدمة في وحدة الحساب والمنطق لإتمام المهام المطلوبة من قبل وحدة التحكم.
Thermal Monitor
نظام حماية المعالج من الاحتراق ، وظيفته قراءة درجة حرارة المعالج فإذا وصلت إلى حد الخطر إما أن يتوقف الجهاز عن العمل أو ينزل تردد المعالج حتى تتناقص حرارته، ولكل شركة طريقتها الخاصة بذلك.
Enhanced Virus protection
تقنية اخترعتها وطورتها شركة AMD وتقوم شركة Microsoft بدعمها من خلال نظام التشغيلWindows XP تقوم على مكافحة الفيروسات و التروجان مباشرة عبر تقنية مضمنة في المعالج ، وهي نقلة نوعية في مجال مكافحة الفيروسات.
ثالثا: مقارنة بين المعالجات و شركات صنعها
تنقسم المعالجات من حيث عدد البيتات إلى عدة أقسام :-
1- معالجات ذات 8 بت .
2- معالجات ذات 16بت.
3- معالجات ذ32 بت .
4- معالجات ذات 64 بت هي المستخدمة اليوم.
- يوجد العديد من الشركات المصنعة للمعالجات ومن أهم هذه الشركات:-
1- شركة إنتل.
2- شركة AMD.
الفروق بين معالج وآخر:
1. المعالج السريع يقوم بنفس العمل و لكن أسرع من المعالج البطيء ، المعالج لا يحدد أداء حاسبك بمفرده ولكنه يحدد أقصى أداء يمكن أن يصل إليه حاسبك وعلى المكونات الأخرى في الحاسب أن تكون سريعة أيضاً لكي يكون الحاسب بكامله سريع .
2. الاعتمادية : إن المعالج المنخفض الجودة قد يجعل حاسبك غير مستقر .
3. إن المعالج السريع قد يشغل برنامج معين بينما المعالج الأبطئ لا يتمكن من تشغيله .
4. بعض المعالجات تستهلك الكثير من الطاقة مما يزيد من مشاكل الحرارة ويؤثر بالتالي على الأداء والاستقرار .
5. اختيار اللوحة الأم : حيث أن اللوحة الأم التي تختارها لا بد أن تدعم المعالج الذي تود تركيبه والعكس
المقارنة:
والآن نأتي للفقرة الأهم و التي تهم الأكثرية و هي أي معالج هو الأنسب و الأفضل لي و من خلال المقارنة سنضع ميزات كل معالج و تبقى لكم حرية الاختيار و سنقوم بالمقارنة بين أضخم شركتين قي هذا المجال و هما Intel و amd
لنبدأ بمعالجات شركة Intel
لدى شركة Intel ثلاث أشكال رئيسية للمعالجات أو عائلات و هي:
1.
Intel Pentium processor
2.
processor Intel Celeron
3.
Intel Core2 processor
و سنتناول كل عائلة على حدة بطرح احدث إصداراتها من حيث الميزات (سرعتها (clock speed) و الذاكرة المخبئة (cache) ):
1.Intel Pentium processor
و هي عائلة تصل سرعة المعالجات فيها إلى 2.40 جيجا هرتز و من معالجاتها:
Intel Pentium processor Extreme Edition:
سرعة المعالجات: 2.30, 3.46 و 3,73 جيجا هرتز
الذاكرة المخبئة: 2×1 و 2×2 ميجا بايت
Intel Pentium dual-core processors:
السرعة: 1.60 , 1.80 , 2.00 , 2.20 و 2,40 جيجا هرتز
الذاكرة المخبئة : 1 ميجا بايت
2.processor Intel Celeron
و هذه العائلة تصل سرعة معالجتها إلى 3.60 جيجا هرتز و تعتبر أقوى من الفئة التي قبلها و من معالجاتها:
Intel Celeron D processor:
السرعة: من 2.53 إلى 3.60 جيجا هرتز و 2.13 إلى 3.20
الذاكرة المخبئة: 256 أو 512 كيلو بايت
Intel Celeron Dual-Core:
السرعة : 1.60 و 2.00 جيجا هرتز
الذاكرة المخبئة: 512 كيلو بايت
3.Intel Core2 processor
و هذه الفئة تعتبر الأقوى على الإطلاق في كافة المجالات و تصل سرعة المعالج فيها إلى 3.33 جيجا هرتز مع ذاكرة مخبئة خيالية و معالجاتها هي:
Intel Core 2 Duo processor:
السرعة: تتراوح من 1.80 إلى 3.33 جيجا هرتز
الذاكرة المخبئة: 2, 3 , 4 و 6 ميجا بايت
Intel core 2 Quad processor
السرعة: تتراوح بين 2.30 إلى 3.00 جيجا هرتز
الذاكرة المخبئة: 4, 6, 8, و 12 ميجا بايت
Intel Core 2 Extreme processor
السرعة: تتراوح بين 2,66 إلى 3,20 جيجا هرتز
الذاكرة المخبئة: 4, 8, و 12 ميجا بايت
كانت هذه لفتة عن معالجات شركة Intel مع بعض تفرعاتها.
و الآن ننتقل لشركة ضخمة أخرى و هي شركة AMD لنتعرف على معالجاتها و بعض تفرعاتها:
1.AMD Phenom Processor:
و هذه المجوعة تصل فيها السرعة إلى 2.60 جيجا هرتز و تضم معالجان و هما:
AMD Phenom X4 Quad-Core Processor
السرعة: تتراوح من 1.8 الى 2.60 جيجا هرتز
الذاكرة المخبئة: 2 ميجا بايت
AMD Phenom X3 Triple-Core Processor
السرعة: 2.1 , 2.3 و 2.4 جيجا هرتز
الذاكرة المخبئة : 1.5 ميجا بايت
2.AMD Athlon Processor Family
و هذه الفئة تصل فيها السرعة إلى 3.00 جيجا هرتز و من معالجاتها:
AMD Athlon Processor
السرعة: 2.4 و 2.7 جيجا هرتز
الذاكرة المخبئة: 512 كيلو بايت و 1 ميجا بايت
AMD Athlon X2 Dual-Core Processor
السرعة:تتراوح بين 2.40 إلى 3.00 جيجا هرتز
الذاكرة المخبئة: 1 ميجا بايت
3.AMD Sempron Processor
هي فئة تملك معالجاً واحداً فقط و هو يحمل نفس الاسم و مواصفاته كالتالي:
السرعة: 2.1 , 2.2 و 2.4
الذاكرة المخبئة: 512 كيلو بايت
هكذا تناولنا بالموضوع ما هو المعالج و ما هي كيفية عمله و مكوناته و استعرضنا بعض المعالجات المتداولة في السوق حاليا لشركتي Intel وAMD العملاقتين ,
و تبقى لكم حرية الاختيار من بين المعالجات حسب احتياجاتكم على أمل أن تكون قد عمت الفائدة .
و للنقل أرجو ذكر اسم المنتدى: art-en.com
تسجيل الدخول
التسجيل
MOB
الأسئلة المتكررة
بحث
..
)...
