آیا او (خدا) برای بنده اش کافی نیست؟ (قران کریم)
خانه » پروژه » فناوری اطلاعات » دانلود پروژه شرح کامل و مفصل از سخت افزار کامپیوتر
دانلود پروژه شرح کامل و مفصل از سخت افزار کامپیوتر

دانلود پروژه شرح کامل و مفصل از سخت افزار کامپیوتر

شرح کامل و مفصل از سخت افزار کامپیوتر و رفع عیوب مختلف یک کامپیوتر

پردازنده
يك كامپيوتر از قسمتهاي مختلفي تشكيل شده است ولي هيچ كدام از آنها اهميت پردازنده، (CPU) را ندارند. اين واحد قطعه اي مربع شكل از جنس سيلسكون است كه به عنوان روح هر كامپيوتر شناخته مي شود. پردازنده نقش زيادي در كارآيي كامپيوتر دارد و توليدكنندگان، قيمت كامپيوتر خود را باتوجه نوع به سرعت پردازنده آنها تعيين مي كنند. اگر در صدد خريد كامپيوتر جديد و يا ارتقاي كامپيوتر قديمي خود هستيد، لازم است طرز كار پردازنده را بشناسيد تا بر اين اساس، تصميمات صحيح را اتخاذ نمائيد.
امروزه براي خريد يا ارتقا يك سيستم كامپيوتري انتخابهاي بسياري وجود دارند. البته اين جنبة مثبت قضيه است. جنبه منفي آن اين است كه تنوع زياد پردازنده ها، باعث گيج شدن خريداران مي شود. شركت Intel به تنهايي بيش از 30 نوع پردازندة مختلف توليد كرده است. AMD و cyrix هم بيش از اين مقدار، پردازنده وارد بازار نموده اند.
تكنوژي پردازنده ها به سرعت در حال پيشرفت است به طوري كه حتي عمر مفيد سيستمهاي داراي پردازنده هاي سريع، حداكثر 5 سال مي باشد. ممكن است اين زمان طولاني به نظر برسد، ولي آن روي اين قضيه، قانون Moor است كه توسط مؤسس اينتل يعني گوردن مورد مطرح شده است. اين قانون مي گويد كه قدرت پردازنده ها ) كه معياري است از تعداد مداراتي كه مي توان در داخل يك فضاي ثابت جاي داد) هر ساله دو برابر مي شود. اين فصل به شما كمك مي كنند تا طرز كار پردازنده هاي سازگار با X86 را بهتر درك نمائيد.
در اين قسمت، در مورد پردازنده هاي اينتل و پردازنده هاي سازگار با ردة X86 كه توسط شركتهاي چون Cyrix, AMD و IBM عرضه شده اند، بحث خواهيم كرد. همچنين پردازنده هاي تقويت شده مانند پردازنده هاي OverDrive  از شركت اينتل و محصولات مشابه از شركتهاي Evergreen و Kingstone و ديگران مورد بررسي قرار خواهند گرفت. با وجود اين كه اين پردازنده ها از نظر سرعت و طرز كار با هم تفاوت دارند، ولي همگي از قابليت اجراي سيستم عاملهاي مختلف از جمله DOS، ويندوز 1/3، ويندوز و ويندوز NT و نيز برنامه هاي كاربردي سازگار با آنها برخوردارند.

فهرست مطالب

كاوش در پردازنده ها 9
نكته فني: 10
ساختار كلي يك پردازنده 12
گذرگاه آدرس (Address Bus) 15
دستورالعمل هاي MMX 18
بررسي اجمالي عملكرد يك پردازنده 19
پنتيوم قديمي اينتل 20
درون پردازندة پنتيوم 21
پنتيوم MMX اينتل، طراحي كه روز به روز پيشرفت مي كند. 23
بررسي بيشتر  MMX 24
پنتيوم II: جبران شكست P6 34
تكنولوژي ساخت پنتيوم II برمبناي موفقيتهاي P6 34
AMD K6 : بازگشت يك رقيب 37
نگاهي به K6 37
جزئيات 6x86Mx 40
Cyrix 6×86  و AMD K5 : پردازنده هاي بهتر از پنتيوم 41
ارتقاي يك پردازنده 43
ارتقاي يك پردازنده چگونه انجام مي شود؟ 44
اصل مهم 47
چگونه يك پردازنده را ارتقا دهيم 47
نصب فيزيكي يك پردازندة ارتقايي 49
نرم افزاري كه براي ارتقاي پردزنده لازم است 55
انتخابهاي ممكن براي ارتقاي پردازنده 57
وقتي كه ارتقاي پردازنده موجب ارتقاي مادربرد مي شود 57
امكان ارتقاي سيستم را در نظر بگيريد. 61
نيازهاي خود را بررسي كنيد 63
تعمير يك پردازنده: به اين موضوع دوباره فكر كنيد 63
رفع عيب: رفع مشكلات مربوط به پردازنده 66
رفع عيب: 71
حرارت و توان مصرفي 76
تست پردازنده جديد 78
همه چيز درباره AMD 84
فن آوري هاي بكار گرفته شده در اين پردازنده عبارتند از : 89
خلاصه 92
گردش علمي بزرگ 96
نكته فني: 99
گذرگاههاي روي مادربرد 101
بايوس (BIOS) 110
راه اندازي (بوتيك، Booting ) كامپيوتر 114
پيكربندي BIOS 117
پورتهاي سريال 122
گذرگاه سريال جهاني (Universal Serial Bus) 124
سازگاري و قابل اطمينان بودن 129
مادربردهاي باريك و اختصاصي 131
خريد يك سيستم جديد به جاي تعويض مادربرد 134
بيرون آوردن مادربرد قديمي 136
نصب مادربرد جديد 139
نوسانات برق 147
مشكلات مربوط به باطري 148
حافظة پنهان چگونه كار مي كند 151
حافظة پنهان چه كار مي تواند بكند 152
تكنولوژي پيشرفته حافظة پنهان 155
Pipeline Burst SRAM 159
پيداكردن حافظة پنهان روي مادربرد 160
عيب يابي 161
تصميم گيري براي خريد حافظة پنهان 162
تشخيص عيب و رفع عيب 163
رفع عيب از حافظة پنهان 165
ارتقاي حافظه پنهان 166
خلاصه 168
RAM 170
بررسي اجمالي 170
موضوع سرعت در RAM 172
نصب كنيد و كار را شروع كنيد 174
آشنائي با حافظه هاي جديد 180
Fast Paging Mode (FPM) DRAM 181
Extended Data Out (EDO) DRAM 182
SYNCHRONOUS DRAM 183
مشخصات بارز حافظه 186
كانكتورهاي طلائي يا قلع 189
عيب يابي حافظه 189
علائم خرابي حافظه 190
مفهوم پيغامهاي خطاي مربوط به PARITY 191
مشكلات مربوط به حافظه بدون PARITY 192
علائم نياز به ارتقاي RAM 194
برنامه هاي سودمند ويندوز براي حافظه 195
POST 196
SYSTEM PROPERTIES SHEET 196
ساير برنامه هاي سودمند براي مديريت حافظه 198
ارتقاي حافظه 200
ارزيابي برنامه هاي كاربردي 200
مادربرد سيستم شما چه مقدار حافظه را مي تواند قبول كند؟ 201
آنچه كه مي بينيد همان است كه بدست مي آوريد 202
نصب RAM 203
خلاصه 205
مباني هارد ديسك 208
كالبد شكافي هارد ديسك 210
تكنولوژي هدهاي خواندن و نوشتن: 216
ذخيره سازي داده ها 219
تعويض يا افزودن درايو به سيستم: 220
برنامه ريزي براي خريد 224
ScanDisk 228
ارتقاي هاردديسك 230
چه موقع نياز به ارتقاي هاردديسك داريد؟ 231
نحوه نصب گام به گام يك هاردديسك 231
نصب و راه اندازي درايو 233
تعويض هاردديسك درايو 235
نحوه افزودن درايو دوم به كامپيوتر 237
فرمت سطح پايين هاردديسك 240
پارتيشن بندي هاردديسك 240
خلاصه 243
كنترل كننده IDE 247
كنترل كننده‌ها، درايوها، آداپيتورهاي ميزبان 249
دستگاه‌هاي اصلي و ثانويه 251
مزايا و معايب SCSI 254
تصميم گيري نهايي براي خريد 255
كنترل كننده هاي روي برد (Onboard Controllers) 258
درايوهاي IDE چندگانه 262
كنترل كننده هاي چندگانه 264
پايان دهنده زنجيرة (Terminator) SCSI 267
ايجاد تأخير در شروع به كار قطعات 270
افزودن قطعات به سيستم به طور جداگانه 270
محكم بودن كابلها 270
افزودن يك كارت كنترل كننده داخلي به كامپيوتر 271
رفع اشكال 272
قوانين ارتقاي كنترل كننده ها 273
نصب كارت كنترل كننده 276
خلاصه 277
كارت گرافيك چيست؟ 281
چگونه كارتهاي گرافيكي كارايي سيستم را بالا مي برند؟ 281
مباني كارت گرافيك 282
انتقال بلــوك هاي بيتـي: 284
قراردادن بخشي از صفحه نمايش در حافظه گرافيكي 285
شتاب دهنده هاي ويدئويي 286
دسترسي مستقيم به بافر فريم 289
تبديل ميدان رنگ 290
درون يابي پيكسلها 291
چگونه كيفيت كارت گرافيكي را تشخيص دهيم؟ 293
كارايي 295
شتاب دهنده هاي سه بعدي 296
استانداردهاي كارت گرافيك 297
استانداردهاي سه بعدي در حال تحول اند! مراقب باشيد! 298
درك گرافيك هاي سه بعدي 300
عمليات هندسي: 301
پردازنده هاي كمكي گرافيك 304
حافظه گرافيكي 306
تصميم به خريد 314
دستيابي مستقيم به حافظه 316
وضعيت گذرگاهها قبل از AGP 319
ملاحظاتي در مورد سيستم 321
توجه به موارد استفاده 323
كارت گرافيكي را از كجا بخريم؟ 324
عيب يابي و رفع عيب 327
مشكلات ناشي از تنظيم هاي گرافيكي 328
نشانه هاي Overdriving 329
تعمير يك مانيتور Overdiver شده 330
نحوه برخورد با مشكلات مربوط به راه اندازها 334
ارتقاي كارت گرافيكي 337
چه موقعي نياز به ارتقا مي باشد؟ 337
طرز نصب يك برد گرافيكي 339
اضافه كردن حافظه به كارت گرافيكي 341
خلاصه 344
ورودي ها و خروجي هاي سيستم صوتي يك كامپيوتر 347
كارتهاي صوتي 348
مباني كارت صدا 350
توليد صوت 352
FM MIDI 357
چهره جديد كارت هاي صوتي 364
سازگاري با Sound Blaster 366
خريد كارت صوتي 369
ملاحظات مهم خريد 369
سازگاري 371
كيفيت صدا: انتظارات خود را پايين بياوريد 373
توصيه: 376
عيب يابي و رفع عيب 377
مديريت منابع 378
استفاده از ويندوز 95 براي تنظيم كارت صوتي 380
ارتقاي يك كارت صوتي 382
نصب يك كارت صوتي جديد 383
نصب يك كارت ارتقاي فرعي (Daughter card) 387
نصب حافظه هاي مربوط به جدول موج MIDI 389
ورودي ها و خروجي هاي مربوط به ميكروفن ها و بلندگوها 390
بلندگوهاي كامپيوتري 391
ميكروفن ها 393
خلاصه 394
مرور كلي 396
نگاهي به منبع تغذيه 397
تكنولوژي سوئيچ كننده 400
جلوگيري از نوسانات برق، اولين مرحله محافظت از سيستم 402
منابع تغذيه وقفه ناپذير (UPS) 403
چكيده مطلب 404
Standby UPS 405
Online UPS 406
Line-Interactive UPS 407
ويژگيهاي ديگر 407
نكاتي در مورد دستگاههاي قابل حمل 409
منبع تغذيه 410
چه منبع تغذيه اي مورد نياز است؟ 411
اندازة منبع تغذيه برق 412
خريد محافظ برق 415
تشخيص عيب و رفع عيب 415
مسير برق را كنترل كنيد 416
خرابي منبع تغذيه 417
نصب يك منبع تغذيه در كامپيوتر 418
خلاصه 420

منابع 424
ضمیمه 1 432

پردازنده
يك كامپيوتر از قسمتهاي مختلفي تشكيل شده است ولي هيچ كدام از آنها اهميت پردازنده، (CPU) را ندارند. اين واحد قطعه اي مربع شكل از جنس سيلسكون است كه به عنوان روح هر كامپيوتر شناخته مي شود. پردازنده نقش زيادي در كارآيي كامپيوتر دارد و توليدكنندگان، قيمت كامپيوتر خود را باتوجه نوع به سرعت پردازنده آنها تعيين مي كنند. اگر در صدد خريد كامپيوتر جديد و يا ارتقاي كامپيوتر قديمي خود هستيد، لازم است طرز كار پردازنده را بشناسيد تا بر اين اساس، تصميمات صحيح را اتخاذ نمائيد.
امروزه براي خريد يا ارتقا يك سيستم كامپيوتري انتخابهاي بسياري وجود دارند. البته اين جنبة مثبت قضيه است. جنبه منفي آن اين است كه تنوع زياد پردازنده ها، باعث گيج شدن خريداران مي شود. شركت Intel به تنهايي بيش از 30 نوع پردازندة مختلف توليد كرده است. AMD و cyrix هم بيش از اين مقدار، پردازنده وارد بازار نموده اند.
تكنوژي پردازنده ها به سرعت در حال پيشرفت است به طوري كه حتي عمر مفيد سيستمهاي داراي پردازنده هاي سريع، حداكثر 5 سال مي باشد. ممكن است اين زمان طولاني به نظر برسد، ولي آن روي اين قضيه، قانون Moor است كه توسط مؤسس اينتل يعني گوردن مورد مطرح شده است. اين قانون مي گويد كه قدرت پردازنده ها ) كه معياري است از تعداد مداراتي كه مي توان در داخل يك فضاي ثابت جاي داد) هر ساله دو برابر مي شود. اين فصل به شما كمك مي كنند تا طرز كار پردازنده هاي سازگار با X86 را بهتر درك نمائيد.
در اين قسمت، در مورد پردازنده هاي اينتل و پردازنده هاي سازگار با ردة X86 كه توسط شركتهاي چون Cyrix, AMD و IBM عرضه شده اند، بحث خواهيم كرد. همچنين پردازنده هاي تقويت شده مانند پردازنده هاي OverDrive  از شركت اينتل و محصولات مشابه از شركتهاي Evergreen و Kingstone و ديگران مورد بررسي قرار خواهند گرفت. با وجود اين كه اين پردازنده ها از نظر سرعت و طرز كار با هم تفاوت دارند، ولي همگي از قابليت اجراي سيستم عاملهاي مختلف از جمله DOS، ويندوز 1/3، ويندوز و ويندوز NT و نيز برنامه هاي كاربردي سازگار با آنها برخوردارند.
كاوش در پردازنده ها
پردازنده ها كارهاي خود را به كمك اعمالي ساده ولي با سرعت بالا انجام مي دهند. تنوع در طراحي پردازنده ها ثابت مي كند كه براي انجام يك عمل، بيش از يك راه وجود دارد.
به طور مثال، پردازنده هاي Power PC كه در كامپيوترهاي Power Mac مورد استفاده قرار مي گيرند، مجموعه اي از دستورالعمل هاي نسبتاً ساده، كوتاه و سريع را براي انجام محاسبات به كار مي برند. برعكس، پردازنده هاي P5 و P6 اينتل از مجموعة دستورالعمل هاي پيچيده اي استفاده مي كنند كه نياز به ترانزيستورهاي بسيار زيادي دارند.
با وجود تمامي اين تفاوتها، همه پردازنده ها از ترفندهاي ديگري نيز براي انجام سريع عمليات استفاده مي كنند و در يك زمان بيش از يك عمل را انجام مي دهند. علاوه بر آن، همان عناصري كه بر عملكرد دازنده تأثير مي گذارند برروي عملكرد تراشة تقويت شده آن پردازنده نظير OverDrive شركت Intel  تأثير مي گذارند.
نكته فني:
بهترين مشخصه عملكرد يك پردازنده، سرعت ساعت آن است كه نشان مي دهد پردازنده عمليات اصلي را چند ميليون بار در ثانيه مي تواند انجام دهد. براي سالهاي متمادي، يك قاعده كلي وجود داشت و آن اين بود كه هر چه سرعت ساعت پردازنده بيشتر باشد، پردازنده سريعتر خواهد بود. امروزه اين مفاهيم كمي پيچيده تر شده اند.
سرعـت ساعت (Clock speed) تقريباًَ به سرعت انجام عمليات در داخل پردازنده اطلاق مي گردد. اغلب پردازنده ها با 2/1 يا 3/1 سرعت داخلي خود با ساير اجزاي سيستم ارتباط برقرار مي كنند. پردازنده هاي پنتيوم 100، 133، 166 و 200 مگاهرتز همگي با سرعت 66 مگاهرتز با اجزاي خارج از خود در ارتباط هستند و اين بدين معنا است كه حتي با وجود سرعت بسيار بالاتر در پردازنده هاي پنتيوم 200 مگاهرتزي، سرعت دستيابي به حافظه و حافظه ثانويه، تغييري نكرده است. مسئله مهمتر اين است كه بعضي از پردازنده ها مي توانند در هر پالس ساعت، كارهاي بيشتري را نسبت به ساير پردازنده ها انجام دهند. به همين دليل است كه يك پردازنده Cyrix 6X86 با سرعت 150 مگاهرتز مي تواند از لحاظ كارآيي با يك پردازنده پنتيوم 200 مگاهرتز برابري نمايد. عجيب تر اينكه كارآيي يك پنتيوم پرو 220 مگاهرتزي از كارآيي يك پنتيوم 200 مگاهرتزي MMX بيشتر است، اما تحت سيستم عامل ويندوز اين موضوع برعكس مي شود. (پنتيوم پرو يك پردازنده 32 بيتي است كه كارآيي آن تحت ويندوز NT بيشتر است. به عبارت ديگر ارتباط عميقي بين سرعت كامپيوتر و آنچه كه كامپيوتر انجام مي دهد وجود دارد).
باتوجه به اين مسئله، رقباي اينتل، پردازنده هاي خود را با معياري به نام Performance Rating P-rating كه به اختصار گفته مي شود با بازار معرفي مي كنند. در اين معيار، توليد- كنندگان پردازنده، با استفاده از روشهاي متعارف، پردازنده هاي رده پنتيوم را با پردازنده خود مقايسه مي كنند تا خريدار بتواند به سرعت، پردازنده هاي اينتل را با پردازنده هاي غيراينتل X86 مقايسه كند.
به طور مثال، شركت Cyrix،پردازنده 150 مگاهرتزي 6X86 خود را 6X86P200+ نامگذاري كرده است آن هم به اين دليل كه P-rating، كارآيي آن را تقريباً مساوي يا بيشتر از كارآيي پنتيوم 200 نشان مي دهد. به همين ترتيب، پردازنده K5-PR166 از شركت AMO با سرعت 117 مگاهرتز كار مي كند، ولي آزمايش نشان داده كه كارآيي آن نزديك به كارآيي پنتيوم 166 مگاهرتزي اينتل مي باشد.
وظيفة معيارهاي Prating تعيين كارآيي پردازنده ها مي باشد ولي ممكن است سرعت ساعت واقعي كامپيوتر را نشان بدهيد. اين موضوع زماني مصداق مي يابد كه بخواهيد كارآيي پردازنده هاي مجهز به تكنولوژي MMX  را مورد مقايسه قرار مي دهد.
چون اينكه در حال حاضر محكي براي ارزيابي كارآيي پردازنده هاي MMX وجود ندارد، بنابراين در حال حاضر نمي توان گفت كه سرعت داخلي ضعيف پردازنده هاي 6×86 شركت Cyrix باعث مي شود كه اين پردازنده ها، عمليات MMX را بسيار كندتر از پنتيوم اينتل انجام دهند.
ساختار كلي يك پردازنده
يك پردازندة معمولي شامل ميليونها ترانزيستور كوچك است كه در داخل يك مدار به صورت مجتمع قرار گرفته اند. طول ضلع اين مدار مربع يا مستطيل شكل كمتر از 2 اينچ است.
آنچه كه شما مي بينيد يك قطعه از جنس سراميك است كه اين ترانزيستورهاي بسيار ريز را محافظت نموده و يك وسيلة ديگر به نام هيت سينك كه براي خروج حرارت از داخل پردازنده بروي آن قرار گرفته است.
روي اين جدار سراميكي ممكن است يك لاية SILK Screen مشاهده كنيد كه براي مشخص نمودن مدل پردازنده و كارخانة سازنده آن مورد استفاده قرار مي گيرد. شركت اينتل اخيـراً بـراي جلوگيـري از تقليـد برخي از شركتها، شماره سريال پردازنده را روي آن حك مي كند.
پردازنده هاي جديد، ساختماني عجيب و پيچيده دارند كه با عملكرد متقابل اجزاي درون اين ساختمان پيچيده، يك دستگاه كامپيوتر راه اندازي مي شود. اجزاي اصلي هر پردازنده عبارتند از:
• گذرگاه داده ها (Data bus)
• گذرگاه آدرس (Address bus)
• حافظه اصلي
• مجاري ارتباطي دستورالعملها (Instruction pipelines)
• واحد محاسبات اعشاري (Floating point Linit)
• دستورالعمل هاي (MMX Instructions) MMX
گذرگاه داده ها (Data Bus)
گذرگاه داده ها مجموعه اي از سيم ها و مدارات است كه وظيفة انتقال اطلاعات به داخل و يا خارج از پردازنده را به عهده دارند. همانند يك بزرگراه، هر چه اين گذرگاه عريض تر باشد، عبور داده ها روانتر شده و انتقال بيشتري صورت مي گيرد. امروزه پردازنده هاي پنتيوم و پنتيوم پرو داراي گذرگاه هاي خارجي 64 بيتي براي داده ها هستند كه مي توانند در يك زمان 8 بايت داده را منتقل كنند، در صورتي كه پردازنده هاي قديمي تر 486، از گذرگاه باريكتر 32 بيتي استفاده مي كردند. با افزايش سرعت ساعت، پهناي گذرگاه به مسئله اي بسيار حساس تبديل مي شود به طوري كه پردازنده ها در حالات خوب، قادر خواهند بود در يك زمان چندين كار مختلف را انجام دهند. در مادربردهايي كه با سرعت 60 تا 66 مگاهرتز كار مي كنند هر چه گذرگاه داده ها عريض تر باشد. مقدار بيشتري از داده ها مي توانند از حافظه به پردازنده منتقل شوند. بنابراين پردازنده باتوجه به سرعت ساعت داخلي بسيار بالاي خود بهتر مي تواند با داده ها و فرامين كار كند. علاوه بر آن، پردازنده هاي پنتيوم پرو براي نقل و انتقال داده ها از روشي به نام bursting استفاده مي كند تا در يك پالس، حجم زيادي از اطلاعات را وارد حافظة پنهان نمايد. به طور كلي عرض گذرگاه داده ها، در خارج و داخل پردازنده يكسان است. با اين حال، بعضي از پردازنده هاي قديمي نظير Intel 386SX و Cyrix 486 SLX براي كاهش هزينه از گذرگاه خارجي با عرض كمتري استفاده مي كردند، به طوري كه عرض گذرگاه داخلي آنها 32 و عرض گذرگاه خارجي آنها 16 بيت بود. نتيجة اين كار، مانند اين است كه در يك بزرگراه بعضي از خطوط حركت را مسدود نماييم كه اين كار باعث كندي ترافيك خواهد شد. برعكس، در پردازندة پنتيوم از يك جفت گذرگاه داخلي 32 بيتي استفاده مي شود كه مي تواند زوج خوبي براي گذرگاه خارجي 64 بيتي باشد، چون گذرگاه 64 بيتي مي تواند در يك عمل، هر دو مجرا را پر كند.
اگر گذرگاههاي داده اينقدر اهميت دارند چرا آنها را به صورت 128 بيتي يا حتي 256 بيتي نمي سازند؟ جواب اين سؤال هزينه است. در طراحي پردازنده، لازم است كه تعدادي از پين- هاي آن را به گذرگاه داده ها اختصاص دهند كه اين عمل باعث افزايش حجم مدار پردازنده و سوكت آن و همچنين افزايش خطوط ارتباطي روي مادربرد مي شود. به عنوان مثال، پردازندة 386DX داراي132 پين وپردازنده 386SX با گذرگاه خارجي 16 بيتي داراي 100 پين مي باشد. پردازندة پنتيوم 64 بيتي، از 296 پين براي اتصال به مادربرد استفاده مي كند. البته تمامي اين پين ها براي داده ها به كار نمي رود ولي عريض شدن گذرگاه به معناي بالارفتن كارآيي آن است.
سرعت گذرگاه نيز نقش مهمي دارد. درست مثل بزرگراه هايي كه مي توانند محدوديت سرعت داشته باشند، گذرگاه داده ها در داخل پردازنده هاي جديد، معمولاً سريعتر از گذرگاه داده ها در خارج پردازنده مي باشد. مدارات داخل پردازنده ها مي توانند با سرعت 200 مگاهرتز يا بيشتر كار كنند، اما سيم هاي طولاني روي مادربرد، قادر به كار با اين سرعت نيستند. امروزه اغلب مادربردها با سرعت 60 يا 66 مگاهرتز عمل مي كنند. البته بعضي از مادربردهاي جديد باسرعتي معادل 75 مگاهرتز كار مي كنند. سرعت انتقال اطلاعات و داده ها در داخل پردازنده ها، 2 يا 3 برابر سرعت انتقال اطلاعات در خارج پردازنده است. طراحان سيستـم به اين نتيجه رسيده اند كه جريان پيوستة داده ها از اتلاف وقت پردازنده جلوگيري مي نمايد. در حقيقت، مهندسين سخت افزار، يكي از صدها ترفند خود را براي تداوم حركت پيوسته داده ها به كار بردند و براي برطرف نمودن سرعت كم گذرگاه روي مادربرد نسبت به پردازنده، از حافظة سريع cache استفاده كرده اند.
گذرگاه آدرس (Address Bus)
اين گذرگاه همانطور كه از اسمش پيداست از يك سري سيم تشكيل شده است كه وظيفة آنها حمل بيتهايي است كه براي مشخص نمودن محل قرارگرفتن اطلاعات در حافظة سيستم مورد استفاده قرار مي گيرند. هر چه اين عدد (تعداد بيتها) بزرگتر باشد، پردازنده مي تواند به حافظة فيزيكي بيشتري دسترسي يابد. به منظور تعيين ظرفيت حافظة قابل دسترسي، عدد 2 رابه توان تعداد بيتها برسانيد. بدين ترتيب يك گذرگاه 32 بيتي (با عرض 32 بيت مي تواند به 232 بيت از حافظه يا 296 و 967 و 294 و 4 بيت دسترسي داشته باشد.
شركت اينتل در كلية پردازنده هاي خود، (از پردازندة 386 گرفته تا پنتيوم)، از 32 بيت براي گذرگاه آدرس استفاده كرده است كه امكان آدرس دهي تا 4 گيگابايت حافظه سيستم را فراهم مي نمايد. پنتيوم پرو و پنتيوم II كه اغلب در ايستگاه هاي كاري و سرويس دهنده هاي پرقدرت مورد استفاده قرار مي گيرند از گذرگاه ادرس 36 بيتي براي دستيابي به 64 گيگابايت حافظه سيستم استفاده مي كنند. پردازنده P7 كه احتمالاً در سال 1999 وارد بازار مي شود از 64 بيت براي گذرگاه آدرس استفاده مي نمايد كه در اين صورت مي تواند يك ترابايت (Tra byte) داده را آدرس دهي نمايد.
حافظة پنهان اوليه (L1 Cache)
از چند سال پيش، طراحي حافظة پنهان مورد توجه طراحان پردازنده قرار گرفته است. اين حافظة كوچك و سريع مي تواند با در دسترس نگه داشتن اطلاعات و دستورالعمل هايي كه اغلب مورد استفاده قرار مي گيرند، باعث افزايش كارآيي دستگاه گردد.
دو نوع حافظه پنهان وجود دارد. حافظة پنهان اوليه كه در داخل پردازنده قرار گرفته است و حافظه پنهان ثانويه كه در خارج پردازنده قرار گرفته و بزرگتر از حافظه پنهان اوليه است. حافظه هاي پنهان، بخش هاي ساده اي نيستند. حافظه پنهان اوليه مقدار زيادي از فضاي مفيد پردازنده را مصرف مي نمايد و با استفاده از الگوريتم هاي پيچيده خود، پيش بيني مي كند كه پردازنده، در مراحل بعدي پردازش به چه اطلاعاتي نياز خواهد داشت. چون اين موضوع باعث بالارفتن كارآيي سيستم مي شود، اشغال فضاي پردازنده توسط حافظه پنهان، ناديده گرفته مي شود. درك اينكه چرا از حافظة پنهان استفاده مي شود واضح است. پردازنده با سرعت بيشتري مي تواند بيتهاي اطلاعاتي را از فضاي داخل خود بدست آورد تا اينكه آنها را از حافظة اصلي سيستم بيرون بكشد. پس هر چه حافظة پنهان درون پردازنده بزرگتر باشد كارآيي نيز بيشتر است. اگر كد يا اطلاعات مورد نياز پردازنده در حافظة پنهان وجود نداشته باشد، پردازنده مدتي را براي اين جستجو از دست مي دهد. به همين دليل الگوريتم هاي پيچيده اي براي پيش مرور اطلاعات مورد نياز پردازنده به كار گرفته مي شوند تا بتوانند داده- هاي مناسب را در دسترس پردازنده قرار دهند.
اولين پردازنده شركت اينتل كه از يك حافظة پنهان داخلي استفاده نموده، 486 بود. در اين پردازنده يك حافظة پنهان 8 كيلوبايتي براي دستورالعمل ها و داده ها وجود داشت. در پنتيوم، اين مقدار حافظه پنهان دو برابر شده است و براي داده ها و دستورالعملها، يك حافظه 8 كيلوبايتي جداگانه در نظر گرفته شده است.
همين كار در پنتيوم پرو نيز انجام شد. حتي حافظه هاي پنهان بزرگتري نيز در تراشه هاي جديد وجود Cyrix AMD وجود دارد. پردازنده هاي K6 و 6x86Mx، ه ردو از 64 كيلوبايت حافظة پنهان اوليه استفاده مي كنند.
دستورالعمل هاي MMX
يكي ديگر از مزيت هاي مهم پردازنده هاي MMX، استفاده از روش SIMD يا Single Operation Multiple data مي باشد. اين روش به پردازنده امكان مي دهد كه يك دستور واحد را براي محدوده اي از داده ها به كار برد، بدون اينكه مجبور به صدور مجدد آن دستور براي هر قطعه از داده ها باشد. اين روش باعث افزايش سرعت در عمليات ويرايش تصوير  نظير فيلتركردن  مي شود. در اينگونه عمليات با حجم بالايي از داده هاي تصويري  سر و كار داريم كه با انجام يك عمل ساده مي توانيم آنها را update كنيم.
استفاده از امكانات MMX به راحتي ميسر نيست. برنامه نويسها بايد برنامه هاي خود را با دستورالعمل هاي جديد بنويسند در غير اين صورت نمي توانند از قابليت هاي چندرسانه اي پردازندة خود بهره جويند. مايكروسافت اخيراً اجزاي مختلف سيستم عامل ويندوز را به MMX تبديـل كرده و ابزارهاي پيشرفته  MMX را در اختيار طراحان بازيهاي كامپيوتري و نرم افزارهاي كاربردي قرار داده است. توليدكنندگان برنامه هاي مبتني بر CD-ROM نيز شروع به كار روي برنامه هاي كاربردي پيشرفته MMX نموده اند.
حتي در موقع اجراي يك نرم افزار غير MMX، چنانچه از پردازندة پنتيوم MMX استفاده شود، كارآيي آن نسبت به استفاده از يك پنتيوم قديمي بيشتر خواهد بود. در پردازنده جديد MMX، حافظة پنهان اوليه دو برابر شده است و 16 كيلو بايت براي داده ها و 16 كيلوبايت براي دستورالعملها در نظر گرفته شده است كه به طور قابل توجهي كارآيي سيستم را افزايش مي دهند. همچنين اينتل در پردازندة MMX، طراحي Pipeline را عوض كرده و طرح پيشگويي انشعاب  را به گونه اي تغيير داده كه بتواند افت سرعت Pipeline را به نحو قابل ملاحظه اي كاهش دهد.
نكته فني: به منظور اضافه كردن دستورالعملهاي جديد به پردازنده بدون افزايش تعداد ترانزيستورها، اينتل روش جديدي به كار برد و 8 رجيستر   64 بيتي MMX را برروي رجيسترهاي واحد محاسبات اعشاري قرار داد. اين روش جنبه هاي منفي نيز دارد. درست مثل اين است كه مغازه اي را در يك اطاق زير شيرواني تأسيس نموده و از آن براي زندگي و هم براي كار استفاده نمائيد. در اين صورت شما در هزينه اجازة يك دفتر كار صرفه جويي نموده- ايد ولي از آن طرف، مبالغي را بايد براي مبلمان و نظافت و كارهاي ديگر كنار بگذاريد. كارآيي واقعي وقت بدست مي آيد كه برنامه، بتواند از عملكرد از نوع MMX به عملكرد از نوع محاسبات اعشاري تغيير وضعيت دهد. پردازنده به حدود 100 پالس ساعت نياز دارد تا رجيسترها را از FPU به MMX (يا بلعكس) جابجا نمايد. كه اين مدت از نظر پردازنده، زمان زيادي است. در صورتي كه اغلب برنامه هاي كامپيوتري قادر به استفاده از واحد محاسبات اعشاري نيستند و آنهايي كه اين توانايي را دارند نيز به ندرت قادرند بين عملكرد محاسبات اعشـاري و MMX تغييـر وضعيت دهند. كاربردهاي چند وظيفه اي MMX كه نيازمند FPU مي باشند نيز، مشكل آنچناني به حساب نمي آيند زيرا كه سيستم عامل وقت بيشتري را براي جابجاشدن بين برنامه ها نياز دارد تا اين كه پردازنده مجدداً رجيسترهاي خود را براي اين كار تخصيص دهد.
طرح استفاده مشترك از رجيسترها بوسيلة اينتل، AMD و Cyrix به كار گرفته شده، اما پردازنده هاي اينتل تنها پردازنده هايي هستند كه از چندين MMX Pipeline استفاده مي نمايند. و همين امر باعث مي شود كه كارآيي پردازنده هاي اينتل در انجام عمليات MMX بالا برود.

فرمت : قابل ویرایش | WORD | صفحات : 421

*************************************

نکته : فایل فوق قابل ویرایش می باشد

برای مشاهده سایر عناوین برروی لینک زیر کلیک بفرمایید

برای خرید اطلاعات خود را وارد کنید
  • کلیه پرداخت های سایت از طریق درگاه بانک سامان انجام می گیرد.هر مرحله از خرید می توانید مشکل خود را با پشتیبان و فرم تماس با ما در جریان بگذارید در سریعترین زمان ممکن مشکل برطرف خواهد شد
  • پس از پرداخت وجه ، فایل محصول هم قابل دانلود می باشد و هم به ایمیل شما ارسال می گردد .
  • آدرس ایمیل را بدون www وارد نمایید و در صورت نداشتن ایمیل فایل به تلگرام شما ارسال خواهد شد .
  • در صورت داشتن هرگونه سوال و مشکل در پروسه خرید می توانید با پشتیبانی سایت تماس بگیرید.
  • پشتیبان سایت با شماره 09383646575 در هر لحظه همراه و پاسخگوی شماست
  • 0

    User Rating: 4.75 ( 1 votes )
    اشتراک گذاری مطلب

    راهنما

    » فراموش نکنید! بخش پشتیبانی مقاله آنلاین ، در همه ساعات همراه شماست

    اطلاعات ارتباطی ما پست الکترونیکی: Article.university@gmail.com

    تماس با پشتیبانی 09383646575

    برای سفارشتان از سایت ما کمال تشکر را داریم.

    از اینکه ما را انتخاب نمودید متشکریم.

    معادله فوق را حل نمایید *

    تمام حقوق مادی , معنوی , مطالب و طرح قالب برای این سایت محفوظ است