المعالجات(صيانة)

صفحة 1 من اصل 3 1, 2, 3  الصفحة التالية

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:46 pm

الفهرس

قسم المعالجات

مقدمة

أهم التعارف ومصطلحات

العلامات المضيئة في التاريخ

شروط التركيب واختيار المعالج

مضاعفة الساعة

تاريخ المعالجات وتطور الصناعات

مفاهيم أساسية في بنية المعالج الداخلية

بنا النقل بين المسجلات

ما هي المعالجات متعددة النواة

ما هي المقاطعة

أجيال معالجات إنتل

أسعار المعالجات

بعض الأخبار والمتفرقات

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:48 pm

ما هو المعالج؟

ما هي لمعالجة؟

وحدة المعالجة المركزية Central Processing Unit,CPU أو يطلق عليها اختصارا المعالج (Processor)

هو دائرة كهربائية متكاملة مصنعة من اشباه موصلات (شريحة من السليكون مغلفة وموصلة باللوحة الأم بطريقة خاصة) يمكنها القيام اتوتوماتيكيا بعديد

من الوظائف ذات المجالات المتباينة مثل

وظائف الحساب والمنطق والضبط فترسل إليها الأوامر والبيانات من أجزاء الحاسب الأخرى فتقوم بمعالجتها ثم إرسال النتائج إلى الأجزاء الأخرى لإخراجها أو تخزينها

,ووحدة المعالجة المركزية في الحاسب من أهم الأجزاء لأنها بمثابة العقل المدبر للحاسب الآلي ,فهو يعمل على إنجاز كافة العمليات و بسرعة مذهلة

فعلى مدى الخمسون عاما الماضية حققت الاختراعات الرائعة في مجال الحاسبات الإلكترونية إنجازات أكثر مما تحقق في مختلف العلوم الأخرى

. قد يكون المعالج من أكثر وحدات

الحاسبات الإلكترونية تطورا وهي تحافظ علي معدل تطور مرتفع منذ فترة طويلة فقوته المعالج تتضاعف تقريبا كل عام وصممت المعالجات

بداية كمعالجات خاصة بتطبيقات معينة و كأحد

مكونات الحواسيب الكبيرة والتخصصية لكن ارتفاع تكاليف هذا الأسلوب من التصميم أدى إلى إفساح المجال أمام ظهور معالجات رخيصة و قياسية متعددة الأغراض..

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:48 pm

مدخل أهم التعارف ومصطلحات

قبل أن ندخل بتاريخ المعالجات والعلامات المضيئة في التاريخ يجب معرفة المفاهيم التالية:

إنتل entel:هي أول من بدأ بصناعة المعالجات وتتصف معالجاتها بالثبات في الأداء ونسبة أخطاء قليلة ولشركة إنتل تاريخ عريق في صناعة المعالجات سنتحدث عنه في (فصل:شركات ومنتجات)

ا م د amd:شركة منافسة لشركة إنتل ظهرت بعد إنتل تتصف بسرعتها التي تؤثر سلبا على ثبات أدائها وكانت amd تكتفي بتقليد منتجات إنتل لفترة طويلة من الزمن

سرعة الساعة(clock speed):وهي سرعة الساعة القصوى التي يستطيع المعالج العمل وفقها وعادة ما تكتب على رقاقة المعالج

(clock cycle):يوجد في كل معالج خط clock فنسمي كل مرة يفعل فيها هذا الخط بحلقة الساعة(clock cycle)مع العلم بان نحتاج لحلقتي ساعة على الأقل لتنفيذ أمر معين

وتقاس سرعة المعالج ب MHz

حيث كل 1MHz=مليون حلقة في الثانية

و1GHz=بليون حلقة في الثانية.

ناقل العناوين(add bus):عبارة عن خطوط عنونة(تقاس بbit) تقوم بعنونة الذاكرة ولمعرفة حجم الذاكرة التي تستطيع أن تعنونها خطوطadd bus مثال:

16bit تعنون ذاكرة حجمها64kb

20bit تعنون1m

32bit تعنون 4G

ناقل البيانات(DATA BUS):وهي الخطوط التي تنقل البيانات وسندرسها في (بنية المعالج)

ذاكرة CASH : وهي ذاكرة تقوم بتسهيل نقل البيانات إلى المعالج حيث لا ينتظر أن تصل البيانات من الذاكرة رام وتكون مخزنة في CASH وقد تكون خارجية أو داخلية و حجم الذاكرة الداخلية هي:

32KB.

128KB.ربع كاش

256KB.نص كاش

512KB فل كاش

.1M دبل كاش

مع العلم بان الذاكرة الداخلية أسرع من الخارجية بكثير؟ لان خطوط النقل في المعالج أسرع من خطوط النقل في

المذربورد...

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:49 pm

العلامات المضيئة في التاريخ



سنستعرض معا العلامات المضيئة في تاريخ معالجات الحاسبات الإلكترونية والتي

شكلت معالم عصر المعلومات الذي نعيش فيه الآن:



1961 :

قدمت شركة Burroughs عائلة من الحاسبات الإلكترونية أطلق عليها اسم B5000 وقدمت أول حاسب إلكتروني في العالم يستخدم معالجين في نفس الحاسب وكان ذلك إنجازا هائلا في ذلك الوقت.

1971:

صنع شركة إنتل أول معالج علما انه لم يستخدم في الحاسب



1989 :

قدمت شركة إنتل المعالج الشهير 486 الذي احدث ثورة في مجال الحاسبات الشخصية واعتمدت عليه معظم الشركات العالمية المنتجة للحاسبات في تصنيع حاسباتها. الشيء الجميل في هذا المعالج أنه ضم داخله م

عالج مساعد للعمليات الحسابية Math co-processor وكان قبل ذلك يتم تثبيت المعالج المساعد علي اللوحة الرئيسية للحاسب في مكان منفصل عن المعالج الرئيسي.



1995 :

قدمت شركة إنتل المعالج الجديد بنتيوم برو وهو الإصدار الأول من عائلة بنتيوم التي يعتمد عليها العالم حتى الآن في تصنيع الحاسبات الشخصية والخادمة. هذا هو الحاسب الأول في العالم الذي يتم تصميمه لكي

يتيح للحاسبات بمختلف أنواعها استخدام أكثر من معالج في نفس الوقت وأطلق علي هذه التقنية Multi-processor environment



2002 :

أطلق شركة إنتل تقنية جديدة تسمي Hyper Threading وهي التقنية التي تتيح تنفيذ أمرين علي المعالج في نفس اللحظة. تفيد هذه التقنية البرامج والتطبيقات المصممة للعمل علي الحاسبات التي

تستخدم معالجات إنتل التي تتيح تنفيذ أمرين في نفس الوقت باستخدام معالج واحد.



2004 :

لأول مرة تتفوق شركة AMD علي شركة إنتل وتسبقها في عرض أول معالج له قلبين Dual core وهي التقنية التي أوقفت حرب التنافس علي زيادة سرعة المعالج بين الشركتين المتنافستين.



2005 :

طرحت شركة AMD معالجات تستخدم تقنية القلب المزدوج للعمل علي الحاسبات الخادمة وتحقق تفوقا جديدا علي شركة إنتل.

.

ومازال التنافس والتطور مستمرا وبسرعة عالية

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:52 pm


المعالج والتردد

فرق الجهد

الإمبير

الانبعاث الحراري

أقصى الانبعاث

الحرارة الأقصى

Duron

1.2 GHz

1.75V


31.3A
50.3W

50.3W

90° C

1.3 GHz

1.75V


34.3A
55.2W

54.7W

90° C

Athlon TB

1.3 GHz

1.75V


39A
61W

68W

95° C

1.33 GHz

1.75V


40A
63W

70W

95° C

1.4 GHz

1.75V


42A
65W

72W

95° C


MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:53 pm


Athlon XP+

1.6 GHz

1.75V

38.9A

60.7W

68W

90° C

1.66 GHz

1.75V

40A

62.5W

70W

90° C

1.73 GHz

1.75V

41.1A

64.3W

72W

90° C

Celeron - A (Tualatin)

1.2 Ghz

1.475V

20.6A

29.9W

-

69° C

1.3 Ghz

1.5V

22.5A

33.4W

-

71° C


MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:54 pm



هل تستطيع أن تقوم بنزع معالجك ووضع معالج أخر لترقية جهازك؟؟

طبعا الجواب هو لا ؟؟

فعليك أن تراعي عدة أمور هامة جدا:

طريقة التعليب والقاعدة المستخدمة والشركة المصنعة..وكل هذه الأمور ترتبط مع بعضها البعض

مع العلم إننا سنبحث موضوع كل معالج وطريقة تعليبه والقاعدة المستخدمة له في بحث(تاريخ المعالجات وتتطور الصناعات)

1-طرق التعليب; هو توضع الأرجل وشكل المعالج

وتقسم إلى

DIP-1:يكون أرجل المعالج موزعة عموديا على جانبين من المعالج وكان هذا التعليب هش كان في أواخر الثمانينات

PGA-2:تتوزع الأرجل في محيط الرقاقة من الأسفل ,ومع انه لم يستخدم مع معالجاتPENTIUM2 إلا انه عاد وسيطر من جديد وله

ثلاث أنواع رئيسية تختلف بالمادة المستخدمة في تصنيع CPU:

أ-CPGA:وهو الأقدم

ب-CF-PGA:وهو الأكثر شيوعا

د-ZIF:وهو الأفضل لأنه يحتاج إلى قوة ضغط صفرية أي يركب بدون ضغط

>>>>

2-القاعدة المستخدمة: وهي القاعدة المثبتة على اللوحة الأم وتختلف باختلافها

أشهرها

SOKETDIP-1-:في معالجات 8086-8088

PLCCSOKET-2-:معالجات8080-80256

SOKET3-S4-S5-S5-S6-S7: SOKET-3- :كلها PGA

SOKET370;استخدمت مع مذربورد 810-825 -PGA-

SOKET423:استخدمت مع مذربورد 845 -PGA-

SOKET478D:استخدمت مع مذربورد 845-865 -PGA-



4-SLOT فتحة شقية يربط إليها لوحة

SLOT1 ;فيPENTIUM2-3

SLOT2 :فيPENTIUM2-3+XEON



3-LGA:وتتصف بأكبر عدد تماسات وناقليه أسرع وكانت مع 865-945-925-965-وغيرها









الشركة المصنعة:

ترتبط القواعد المستخدمة بشكة التصنيع حيث لا يمكن وضع معالج من نوع AMD ATHLON XP في قاعةP4

مع العلم أن هناك وصلات تحويل مثلا يمكن الانتقال من SOKET370 إلى SOKETP1 بواسطة الوصلة

ملاحظة:يجب عليك أن تقرر نوع المعالج الذي ستختاره للتركيب على اللوحة الأم وذلك لأن نوع المعالج سيملي عليك اختيار لوحة الأم نفسها

لكل منها ونوع فتحة التركيب في Pins والجدول التالي يوضح بعض موديلات المعالجات وعدد الأسنان

اللوحة الأمSocket

Socket 1-486

486DX-486SX-486DX2-486DX4 - 169-

238-Socket 2

486DX-486SX-486DX2-486DX4-PENTIUM-237-Socket 3

486DX-486SX-486DX2-486DX4-

PENTIUM -AMD-CYRIX-

273-Socket 4

120.130Pentium 60-66 Pentium overdrive-320-Socket 5

Pentium 75-133 Mhz , Pentium with MMX-321-Socket 7

Pentium 75-200 Mhz, Pentium with MMX-387-Socket 7

Pentium Pro-





MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:55 pm

مضاعفة الساعة

قبل الدخول إلى تطور صناعة المعالجات يجب معرفة فكرة صغيرة (مضاعفة الساعة) لأنها تعتبر من خصائص المعالج وصفاته:

نتيجة التطور السريع في صناعة المعالجات

ونتيجة زيادة سرعتها وبطئ سرعة باقي الرقاقات في المذربورد

أدى ذلك إلى عدم عمل المعالج بسرعته الكاملة ليتوافق مع الرقاقات الموجودة على اللوحة الأم لأنه يتعامل معها

وليعمل المعالج بسرعة اكبر من باقي المكونات في الحاسب

ابتكرت شركة إنتل فكرة مضاعفة الساعة..

أي وضع ذاكرة caching داخل cpu حيث يمضي المعالج مع الذاكرة المختبئة معظم حلقاته في انجاز حسابات

داخلية بدون إرسال أية بيانات إلى الممرات الخارجية

حيث إن سرعة العمل الداخلية اكبر بكثير من سرعة العمل مع الممرات الخارجية والسرعة التي تراها على المعالج وتكون مكتوبة عليه

هي حتما سرعة العمل الداخلية

معاملات مضاعفة الساعة(عمل الضرب):

بدأ من x2 وتزداد x3 x4 وهكذا ويمكن أن تكون عدد غير صحيح مثلا x6.5

مثال:معالجات pentium4 سرعة الداخلية 3.06GHz عامل الضرب هو x23 يؤدي السرعة الخارجية هي 133MHz

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:55 pm

تاريخ المعالجات وتطور الصناعات

تتطور صناعة المعالجات بسرعة فائقة في السنوات الأخيرة

من حيث الثبات والسرعة والذاكرة المختبئة


المعالج

السرعة

ناقل العناوين

ناقل البيانات

CASH

الداخلية

المعالج المساعد الداخلي

8085

6

16 bit

8 bit

--------

لا

8086

12

20 bit

16

-------

لا

8088

12

20

8

--------

لا

80286


20

24

16

--------

لا

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:57 pm



80386

xs

33

22

16

--------

لا

80386

xb

40

32

32

--------

لا

80486

50-66-100

32

32

8kb

لا

Pentium


75>233

32(+2)

64

32 kb

لا

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:57 pm



Pentium

2

233>466

32(+2)

64

128-512

يوجد

Pentium

3

500>1300

32(+2)

64


يوجد







بعد ذلك P4 الذي كانت سرعته 1400 والآن فوق 4G

وله ناقل عناوين32 وناقل بيانات 64 وذاكرة داخلية 512 \1\4 M وأكثر حيث أن هذه الصناعة تتطور بسرعة فائقة وله معالج داخلي مساعد..............

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:58 pm

مفاهيم أساسية في بنية المعالج الداخلية: ماذا يوجد داخل المعالج؟؟؟؟؟ إذا قمنا بكسر المعالج فماذا نرى بداخله؟؟؟؟ كيف يعالج المعالج البيانات؟؟؟؟ لفهم البنية الداخلية يجب فهم بعض المصطلحات: الديو:مكون من مادتين من أنصاف النواقل إحداهما خماسية التكافؤ وأخرى ثلاثية (P-N) مهمته:تمرير التيار فيكون في حالة انحياز أمامي أو عم تمريره فيكون في حالة انحياز عكسي الترانزستور:مكون من ثلاث مواد من أنصاف النواقل اثنان من نوع واحد والأخيرة من نوع أخر(PNP) أو(NPN) وله نفس المهمة لغة الآلة:وهي لغة يفهمها المعالج تأتي إليه على شكل أصفار و واحدات فإذا وصل الجهد أي واحد وأن لم يصل فهو صفر الترميز الثنائي: وهي لغة الآلة يستخدم بها 1 و0 0-1-10-11-100-101-.............. القلابات:تفيد نقل وتنظيم وإرسال البيانات الثنائية إلى المعالج كتيب الترميز:وهو خاص بالتعامل مع البيانات المرسلة اليه مثال: أرسل إلى المعالج الترميز 10111010 يفسر ب ضع هذا الرقم في السجل DX ويوجد في المعالج ملايين الديودات والترانزستورات فصناعة المعالجات صناعة مجهريه ميكرونية دقيقة ولندرس البنية الداخلية للمعالج يجب دراسة مكوناته الأساسية: مجموعة المسجلات وحدة الحساب والمنطق ALU وحدة التحكم CU تختلف مجموعة المسجلات من حاسب حاسب لأخر وذلك حسب بنيته .حيث تضم مجموعة مسجلات الأغراض العامة ومجموعة مسجلات لأغراض الخاصة .وتستخدم مجموعة مسجلات الأغراض العامة لأي غرض ما بينما مجوعة مسجلات الأغراض الخاصة يكون لها وظيفة محددة . على سبيل المثال عداد البرنامج PC هو مسجل أغراض خاصة يستخدم من أجل الاحتفاظ بعنوان التعليمة التي يتم تنفيذها لاحقا بينما المسجل IR يحتفظ بالتعليمة الحالية التي يتم تنفيذها حالياً .

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:58 pm

بنا النقل بين المسجلات:

المسجلات:

هي مجموعة من وحدات التخزين الثنائية و المكونة من قلابات منظمة بطريقة منطقية.

على فرض أن المسجل يمثل بالصندوق التالي:

هذه البنية تحوي مداخل بطول n بت [in] ومخارج بطول n بت [out] ومدخل لنبضات الساعة [CLK] ومدخل لتمكين الكتابة على المسجل [Load].



تستعمل نبضات الساعة من أجل كل عملية قراءة أو كتابة على المسجل حيث تقوم بتنظيم عمل المسجل. بنى النقل بين المسجلات [Register Transfer Structures]:>== النقل المعتمد على الناخب: وفيه تكون مداخل المسجلات متصلة إلى عدة مصادر بواسطة الناخب النقل المعتمد على ممر:هنا تكون مداخل المسجلات متصلة إلى ممر وحيد مقاد بواسطة ناخب. النقل المعتمد على الممر ثلاثي الحالة:تكون مداخل ومخارج المسجلات متصلة إلى ممر وحيد بواسطة مشغل ثلاثي الحالة. بنى نقل أخرى>يتم استخدام عدة نواخب وعدة ممرات وخليط من كل ماسبق. النقل المعتمد على الناخب: تكون النواخب متصلة إلى مداخل المسجل لتوليد بنية نقل سهلة.(ملاحظة: تم تجاهل الساعة من أجل التوضيح). عمليات النقل الممكنة:



K1: R1 ==> R0



K1' + K2: R2 ==> R0



عندما نريد الكتابة من R1 إلى R0 فعند جعل K1 = 1 فسيتم اختيار المسجل R1 من على دخل الناخب وسيتم تفعيل الطرف Load للمسجل R0 المتصل إلى خرج بوابة OR وهنا لن يؤثر K2.

وعندما نريد الكتابة من R2 إلى R0 فعند جعل K1 = 0, K2 = 1 فسيتم اختيار المسجل R2 من على دخل الناخب وسيتم تفعيل الطرف Load للمسجل R0 المتصل إلى خرج بوابة OR وهنا يجب أن تكون K2 = 1.

n هنا تمثل ممر لأكثر من خط على حسب مداخل ومخارج المسجلات. النواخب في الشكل التالي متصلة إلى مداخل كل مسجل لتحقق بنية سهلة والخطوط L0, L1, L2 تمكن المسجلات من كتابة البيانات من على دخلها أما الخطوط S0, S1, S2 تختار أحد مدخلي الناخب لتمريره إلى خرج الناخب والمتصل مع دخل المسجل.

هنا النقل يكون من وإلى كافة المسجلات ويمكن أن تحدث عمليتين على التفرع في نفس الوقت كالكتابة إلى المسجلين R0, R1 من المسجل R2 وذلك بجعل الخطوط كالتالي:

S0 = 1, S1 = 1, S2 = X, L0 = 1, L1 = 1, L2 = 0

يمكن إجراء أكثر من عملية قراءة وكتابة في نفس الوقت بهذه البنية إلا أن لها تكلفة مرتفعة لكنها تمتاز بأنها بسيطة. فعلى سبيل المثال إذا كان هناك مسجل رابع وليكن R3 فبالإمكان الكتابة من المسجل الأول إلى الرابع والقراءة من المسجل الثاني في الثالث إلا أن مداخل النواخب ستصبح ثلاثة مداخل وهي بحاجة إلى خط تحكم إضافي.



النقل المعتمد على ممر:

تكون النواخب متصلة إلى مداخل المسجل لتوليد بنية نقل سهلة.(ملاحظة: تم تجاهل الساعة من أجل التوضيح).

في هذا النوع يوجد ممر دخل واحد مقاد بواسطة ناخب لكنه يقلل من عمليات النقل الممكنة والشكل التالي يوضح هذه البنية:

الناخب له مدخلي تحكم لأنه يختار مدخل من بين ثلاثة مداخل ونلاحظ بأن هناك ممر بين كل مسجل وبين دخل كل ناخب لكن هناك ممر وحيد على دخل كل المسجلات، وعندما نريد نقل معطيات من مسجل إلى آخر نقوم بالقراءة من المسجل المصدر وتفعيل خرج الناخب المتصل بهذا المسجل ومن ثم تفعيل إشارة الكتابة على المسجل الهدف.

فعلى سبيل المثال عند الكتابة على المسجل R1 من المسجل R2 نقوم بما يلي:

نقرأ المعلومات من خرج R2 ونعطي إشارة التحكم التالية للناخب S1 = 1, S0 = 0 وبذلك يتم تمرير خرج المسجل R2 إلى الممر المتصل بدخل المسجل R1 وبقي أن نفعل الكتابة على المسجل R1 بجعل L1 = 1.

هنا عملية الكتابة على عدة مسجلات من مسجل واحد فقط من الممكن أن تحدث.

النقل المعتمد على الممر ثلاثي الحالة:

في هذه الطريقة يتم استبدال المداخل الثلاثة للناخب في الحالة السابقة بثلاثة عوازل ثلاثية الحالة [3-state buffers] لكن هنا أيضاً عمليات النقل لا زالت محدودة.

يجب تفعيل أحد العوازل ثلاثية الحالة فقط حتى تكون بيانات مسجل وحيد متوفرة على الممر ويتم تفعيل العازل ثلاثي الحالة بإعطاء قطب التحكم الخاص به 1 منطقي، فعندما تكون E0 = 1 تكون بيانات المسجل الأول على الممر ويمكن لأي مسجل كتابة هذه البيانات بتفعيل القطب الخاص بالكتابة عليه وهنا عملية الكتابة على عدة مسجلات من مسجل واحد فقط من الممكن أن تحدث.

بُنى نقل أخرى:

إن الأنظمة السريعة تتطلب حدوث العمليات على التوازي في نفس نبضة الساعة الواحدة لكن العمليات على التوازي تتطلب مصادر أكثر لنقل البيانات. لذلك: تم استخدام عدة ممرات تم استعمال نواخب لاختيار دخل المصدر. تم استعمال عازلان ثلاثيا الحالة عند خرج كل مسجل لتحديد الممر الذي سيخرج المسجل بياناته عليه [E0a, E0b].

هذه الطريقة تتطلب عتاد صلب أكثر أي أنها بحاجة إلى تكلفة عالية إلا أنها تمتاز بأداء مرتفع إلا أنها تتميز عن الطريقة الأولى بأنها اختصرت من عدد الممرات حيث في الطريقة الأولى عدد الممرات هو نفس عدد المسجلات بينما في هذه الطريقة عدد الممرات يساوي عدد العمليات وهنا عمليتين.[الكتابة من مسجلين إلى مسجلين في حال وجود أربع مسجلات]، كما تمتاز هذه الطريقة عن الطريقتين السابقتين بأنها تتغلب على محدودية العمليات في نبضة الساعة الواحدة.

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:59 pm

وحدة الحساب و المنطق :

ALU تزود الدارات اللازمة من أجل تنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية و عمليات الإزاحة الموجودة في مجموعة التعليمات

وحدة التحكم CU مسؤولة عن جلب التعليمة من الذاكرة الرئيسية وفك شيفرتها وتنفيذها .

يبين المكونات الرئيسية لوحدة المعالجة المركزية CPU والعلاقة بين نظام الذاكرة و أجهزة الدخل والخرج I/O .

تقوم وحدة المعالجة المركزية بجلب التعليمات من الذاكرة و قراءة التعليمات من الذاكرة و كتابتها فيها و نقل البيانات من وإلى أجهزة الدخل والخرج .

يمكن تنفيذ دورة التعليمة بشكل مبسط ومثالي كما يلي :



جلب التعليمة التي سيتم تنفيذها من الذاكرة و التي عنوانها مخزن في المسجل PC و تخزينها في المسجل IR .

فك شيفرة التعليمة .

جلب المتحولات من الذاكرة و تخزينها في مسجلات ال CPU .

تنفيذ التعليمة .

نقل النتائج من مسجلات ال CPU إلى الذاكرة .

تتكرر دورة تنفيذ التعليمة طالما توجد تعليمات يجب تنفيذها وإن عملية أاختبار المقاطعة تكون عادة ضمن دورة تنفيذ التعليمة ،

ومثال على ذلك طلبات أجهزة الدخل والخرج والطفحان الرياضي وخطأ الصفحة . عندما يتم مصادفة طلب المقاطعة فإنه يتم الانتقال إلى

روتين خدمة المقاطعة وهو عبارة عن برنامج يستدعى لجمع الحالات حول البرنامج الجاري تنفيذه





تصحيح الحالة التي أدت إلى المقاطعة وإعادة تخزين الحالة في البرنامج

إن الأعمال التي تقوم بها وحدة المعالجة المركزية خلا تنفيذها لدورة التعليمة تعرف باسم العمليات الميكروية وهذه العمليات مصدرها لوحة التحكم CU .

هذه العمليات الميكروية توزع إشارات التحكم على خطوط تحكم محددة . على سبيل المثال دعنا نفترض أننا نريد تنفيذ تعليمة تقوم بنقل محتويات المسجل X إلى المسجل Y ولنفرض أيضاً ان كلا المسجلين متصلين مع ممر المعطيات D عندها ستطلب وحدة التحكم إشارات تحكم لاخبار المسجل X بوضع محتوياته على ممر المعطيات D و بعد فترة تأخير معينة فإن إشارة تحكم أخرى سوف ترسل لاخبار المسجل Y بالقراءة من ممر المعطيات D . تفعيل اشارات التحكم يحدد إما باستخدام البرمجة الميكروية microprogramming أو باستخدام hardwired control .وهذه الأفكار سوف نتطرق لشرحها لاحقاً إن شاء الله ،وسنشرح أيضاً مجموعة المسجلات ووظائفها المختلفة وما المقصود من ممر المعطيات وممر التحكم ودورة التعليمة لوحدة المعالجة المركزية CPU



لخلاصة: تعتبر وحدة المعالجة المركزية CPU جزء الحاسب الرئيسي الذي يقوم بتفسير و تنفيذ التعليمات الموجودة في البرامج التي نكتبها . المكونات الرئيسية ل CPU هي حقل المسجلات -ALU ووحدة التحكم . يتضمن حقل المسجلات –مسجلات أغراض عامة –خاصة . مسجلات الأغراض العامة تستخدم لحفظ المتحولات والنتائج المرحلية اما مسجلات الأغراض الخاصة قد تستخدم للوصول إلى الذاكر – التنسيق - حالة المعلومات أو لحفظ التعليمة المجلوبة خلال فك التشفير والتنفيذ . العمليات الحسابية والمنطقية يمكن تمثيلها في وحدة الحساب والمنطق ALU . دخل ل CPU يمكن أن تنتقل البيانات من أحد المسجلات إلى مسجلات أخرى او بين المسجلات و ال ALU ، كما يمكن للبيانات أن تنتقل بين ال CPU و المكونات الخارجية مثل الذاكرة و وحدات الدخل والخرج I/O . وحدة التحكم هي المكون الذي ينحكم بحالة دورة التعليمة . حيث أنه يتم جلب التعليمات من الذاكرة طالما توجد تعليمات تطلب التنفيذ ، ويتم تنفيذ التعليمة بالاعتماد على عملية محددة في حقل شيفرة التعليمة . تولد وحدة التحكم إشارات للتحكم بتدفق المعلومات خلال ال CPU وبين ال CPU والوحدات الخارجية مثل الذاكرة و وحدات الدخل والخرج I/O . ويمكن تمثيل وحدة التحكم باستخدام تقنيات البنية الصلبة أو البرمجة الميكروية

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المعالجات(صيانة)

مُساهمة من طرف MR.CPU في 2008-04-21, 11:59 pm

المعالجات متعددة الأنوية

ما هي معالجات الأنوية المتعددة ولماذا نحتاج إليها؟

في الوقت الذي تزداد فيه الحياة تعقيداً، يواكب ذلك زيادة في المتطلبات تي ننتظرها من جهاز الكمبيوتر، ولم نعد نرضى بتنفيذ مهمة واحدة في الوقت نفسه، ولكننا نريد القيام بالكثير من الأعمال في نفس الوقت، ومن الأمثلة على ذلك تفقد البريد الإلكتروني والعمليات المصرفية الإلكترونية المؤتمرات عبر الفيديو وممارسة الألعاب، وحري عن الذكر قائمة طويلة أخرى من التطبيقات التي تعمل في خلفية الجهاز مثل برنامج مقاومة الفيروسات. إننا نتوقع من الأجهزة التي نستخدمها في منازلنا ومكاتبنا أن تكون قادرة على أداء الكثير من المهام في وقت واحد.

وعلاوة على ما ذكر، فإن جميع هذه التطبيقات هي بالفعل أكثر كثافة وإثارة للإعجاب مقارنة مع البرامج التي اعتدنا استخدامها في فترات سابقة.

وفي هذه الأيام بتنا نطلب بالحصول على اللون الكامل والحركة والفيديو بجودة عالية والصور والرسومات المدهشة، ومن شأن كل هذه الاحتياجات أن

تضع عبئاً هائلاً على المعالج التي هي أدمغة أجهزة الكمبيوتر المستخدمة لدينا. وكلما زاد مقدار الأعباء التي نقوم بتحميلها يزداد عملها بطريقة بطيئة،

وبالتالي يكون ذلك باعثاً على الإحباط وهدراً للوقت. وتعتبر إنتل الشركة الرائدة في مجال استخدام المعالجات ذات الأنوية المتعددة في أجهزة الكمبيوتر

الشخصية والأجهزة الدفترية المحمولة. ويشبه تأثير استخدام معالج بنواة ثنائية أو بعدد من الأنوية مثل وجود 6 أو 8 أسطوانات في محرك سيارتك بدلا

ً من 4 أسطوانات، أو مثل وجود عشر مسارات على طريق سريع بدلاً من 6 مسارات. وفي العمل يعني ذلك أنك تمتلك القدرة على التعامل مع أعباء العمل

المتزايدة والعمليات المتزامنة والتطبيقات المعقدة من دون ظهور أي انحدار في الخدمة.والأهم من هذا وذاك، أنه بفضل وجود دوائر أصغر حجماً، فإن تكنولوجيا

النواة المتعددة توفر فاعلية في استهلاك الطاقة الأمر الذي يعني تحقيق مكاسب في الأداء من دون أن ينجم عن ذلك زيادة في استهلاك الطاقة.

ولم تحتاج بطاريات الأجهزة المحمولة إلى زيادة حجمها ووزنها. ما هو الإبداع الفني؟ لقد أمكن التوصل إلى تكنولوجيا النواة المتعددة من خلال الدوائر الإلكترونية ا

لتي تتقلص أبعادها بشكل مستمر والتي يمكن حفرها على شريحة المعالج. وتمكنت إنتل في فترة سابقة من تقليل معدل حجم هيكل كل دائرة لتصل إلى 65 نانو متر

، وهو حجم صغير جداً ويمكن من خلاله وضع 1400 معالج داخل قطر شعرة آدمية.

وفي شهر يناير من العام الجاري 2006، عرضت إنتل شرائح مزودة بدوائر يبلغ حجمها 45 نانو متر ,والتي تم استخدامها في المنتجات العام 2007

. وإضافة إلى أهمية الأداء النقي، يوجد لدى شركة إنتل في الوقت الحالي نموذج آخر حيث أن هناك تركيز إضافي على الأداء الفاعل للطاقة وليس مجرد الأداء، ويعني

ذلك مقدار الطاقة التي نستخدمها لمعالجة كل عملية، وهذا هو المعنى الحقيقي للبنية المعمارية الدقيقة Intel® Core™". وتتيح تكنولوجيا النواة المتعددة

المشاركة في المصادر وأعباء العمل بين نواتي المعالج، ولذلك يمكن أداء المهام بسرعة أعلى، ويشبه ذلك إلى حد ما وجود عدد من عمال البناء في موقع الإنشاء أو عدد من

لطهاة في المطبخ. وعلاوة على ذلك سيكون بمقدور هؤلاء المشاركة في المصادر (الذاكرة الحاجبة) التي تشبه عمال البناء الذين يتشاركون في أدوات البناء الأمر

الذي يغني عن الحاجة إلى الذهاب إلى ورشة العمل ما هي النواة ؟ يطلق مفهوم النواة تعريفاً على مجموعة

ال : L1 cache # L2 cache # Arithmetic unit #

بالإضافة إلى المتحكم بالمقاطعة

آلية استخدام الممرات

يعمل المعالج ثنائي النواة و كأنه معالجين يعملان بطريقة تفرعية و لكل منهما ممراته الخاصة و مستقل عن الآخر بشكل متناسق و يستخدم كل منهما مصادر النظام بشكل مستقل أيضاً

MR.CPU
مشرف
مشرف

عدد الرسائل: 136
العمر: 25
السنة والإختصاص: سنة أولى هندسة حواسيب
تاريخ التسجيل: 20/04/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

صفحة 1 من اصل 3 1, 2, 3  الصفحة التالية

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة

- مواضيع مماثلة

صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى