چگونه ریزپردازنده کار می کند؟

از کامپیوتری که دارید استفاده می کنید تا این صفحه را بخوانید برای انجام کارش دارد از ریزپردازنده (میکروپروسسور) استفاده می کند. ریزپردازنده قلب هر کامپیوتر نرمالی هستند چه دسک تاپ باشد چه سرور چه لب تاپ. ریزپردازنده ای که دارید استفاده می کنید ممکن است پنتیوم، K6، پاور پی سی، اسپارک یا هر برند و نوع ریزپردازنده ای باشد اما آنها همه تقریبا به روش مشابهی عمل می کنند. از ریزپردازنده همچنین به عنوان سی پی یو (CPU) یا واحد پردازش مرکزی یاد می شود. موتور محاسبه کامل است تراشه منفردی ساخته شده است. اولین ریزپردازنده اینتل ۴۰۰۴ بود که در سال ۱۹۷۱ معرفی شد. ۴۰۰۴ خیلی قدرتمند نبود. ۴۰۰۴ آنچنان قوی نبود که بتواند جمع و منها کند و فقط ۴ بیتز داشت. اما جالب بود که هر چیزی روی یک تراشه بود. پیش از ۴۰۰۴ مهندسان کامپیوترها از مجموعه ای از تراشه ها یا اجزای مجزا استفاده می کردند. ۴۰۰۴ از اولین محاسبه گرهای الکترونیکی سیار بوده است. اگر از چیزی که یک ریزپردازنده در کامپیوتر شما انجام می دهد تا به حال شگفت زده شده اید یا اگر تا به حال درباره تفاوت ها بین انواع ریزپردازنده ها شگفت زده شدید می تواند خواندن این مطلب برایتان مفید باشد.

پیشرفت ریزپردازنده: اینتل

اینتل ۸۰۸۰ که اولین ریزپردازنده در کامپیوترهای خانگی بود

اولین ریزپردازنده ای که در کامپیوتر خانگی ساخته شده بود اینتل ۸۰۸۰ بود که یک کامپیوتر ۸ بیتی کامل بر روی یک تراشه بود که در سال ۱۹۷۴ معرفی شد. اولین ریزپردازنده که صدای زیادی در بازار ایجاد کرد اینتل ۸۰۸۸ بود که در سال ۱۹۷۹ معرفی شد و با IBM PC یکی سازی شد (که اولین مورد در حدود ۱۹۸۲ ظاهر شد). اگر آشنا با بازار کامپیوتر شخصی و تاریخچه آن باشید می دانید که بازار کامپیوتر شخصی از ۸۰۸۸، ۸۰۲۸۶، ۸۰۳۸۶، ۸۰۴۸۶ تا پنتیوم، پنتیوم II، پنتیوم III ، پنتیوم ۴ حرکت حرکت کرده است. همه این ریزپردازنده ها توسط اینتل ساخته شده اند و همه آنها حاصل بهبودهایی است که در طرح پایه ای ۸۰۸۸ داده شده است. پنتیوم ۴ می تواند توسط قطعه کدی اجرا شود که ۸۰۸۸ اصلی کار می کرد اما حدودا ۵۰۰۰ برابر سریع تر است.

اینجا تفاوت ها بین تفاوت پردازنده هایی که اینتل در طی سال ها معرفی کرده است

تا سال ۲۰۰۴، اینتل ریزپردازنده هایی که معرفی کرده است دارای هسته های چندگانه و میلیون ها ترانزیستورند. اما حتی این ریزپردازنده ها از قوانین کلی همچون تراشه های پیشین پیروی می کنند. اطلاعات اضافی درباره این جدول شامل موارد زیراست:

Date تاریخ سالی است که پردازنده اولین بار معرفی شد. بعضی پردازنده ها با سرعت کلاک بالاتر برای بسیاری از سال ها بعد از تاریخ اصلی آزادسازی دوباره معرفی شدند.

Transistors ترانزیستورها تعداد ترازیستورهای روی تراشه را نشان می دهد. می توانید تعداد ترانزیستورهایی را ببینید که بر روی تراشه واحدی بودند که به طور ثابت در طی سال ها افزایش یافته بود.

Microns میکرون هاعرضی به اندازه میکرون است که کوچکترین سیم روی تراشه است. برای مقایسه، موی انسان ۱۰۰ میکرون ضخامت دارد. همانطور که اندازه میکرون ها روی تراشه کاهش می یابد تعداد ترانزیستورها افزایش می یابد.

Clock speed سرعت کلاک حداکثر سرعتی است که تراشه می تواند سنجیده شود.

Datawisthعرض دیتا عرض ALU است. یک ALU 8 بیتی می تواند جمع، منها، ضرب و غیره را انجام دهد. دو ۸ بیت عدد در حالی که ۳۲ بیت ALU می تواند ۳۲ بیت عدد را دستورزی کند. ۸ بیت ALU می تواند چهار دستورالعمل را اجرا کند با اضافه کردن دو ۳۲ بیت عدد، در حالی که ۳۲ بیت ALU این دستورالعمل را انجام می دهد. در بسیاری از موارد باس دیتای خارجی عرض مشابه همچون ALU دارد اما نه همیشه. ۸۰۸۸ ALU 16 بیتی و باس ۸ بیتی دارد در حالی که پنتیوم های مدرن دیتای ۶۴ بیتی در زمانی برای ۳۲ بیت ALU را واکشی می کنند.

MIPS مخفف میلیون ها دستورالعمل در هر ثانیه است و به طور دقیق کارکرد سی پی یو (CPU) را اندازه گیری می کند. سی پی یوهای مدرن اعمال بسیار متفاوتی را انجام می دهند که رده بندی MIPS معنای بسیار خود را از دست می دهند اما می توانید احساس عمومی از قدرت نسبی سی پی یو از ستون بگیرید.

در کل می توانید ببینید که رابطه ای بین سرعت کلاک و MIPS است. حداکثر سرعت کلاک کارکرد فرآیند ساخت است و درون تراشه به تاخیر می افتد. همچنین رابطه ای بین تعداد ترانزیستورها و MIPS وجود دارد. برای نمونه ۸۰۸۸ در ۵ MHz کلاک می شود اما فقط ۰٫۳۳ MIPS اجرا می شود ( حدود یک دستورالعمل در هر ۱۵ سیکل کلاک). پردازنده های مدرن اغلب می توانند در سرعت دو دستورالعمل در هر سیکل کلاک اجرا می شوند. این بهبود مستقیما با ترانزیستورهای روی تراشه مربط هستند .

تراشه چیست؟

یک تراشه (Chip) مدار مجتمع نامیده می شود. به طور کلی کوچک است و قطعه ای نازک از سیلیکون است که بر روی تراتزیستور تشکیل دهنده ریزپردازنده حک شده اند. تراشه ممکن است به بزرگی یک اینچ باشد و می تواند دارای دهها میلیون ترانزیستور باشد. پردازنده های ساده تر ممکن است دارای هزار ترانزیستور کوچک حک شده روی تراشه باشند که فقط چند میلیمتر مربع جای می گیرند.

آدرس : تهران - میدان ولی عصر - مرکز تجارت ایرانیان - طبقه نهم - واحد پنج

ساعت کاری بخش اداری : 9 صبح تا 7 عصر

کلاس های روز جمعه ویژه کارمندان و دوره های فشرده دایر میباشد 

phone325 3

اطلاعات-تماس