- This topic has 4 תגובות, משתתף 1, and was last updated לפני 15 years, 7 months by
.
-
תגובות
-
ה מ ע ב ד ה מ ר כ ז י
ה CPU הוא לב המחשב והיחידה האחראית על עיבוד הנתונים והפקת המידע.
Bus (אפיק) – מסלול משותף להזרמת אותות חשמליים בין רכיבים שונים על לוח האם
יש שלושה סוגי bus במחשב:
1.data bus (אפיק הנתונים ) – מסלול העברת הנתונים . רוחב מילה– bank
2.address bus ( אפיק הכתובות ) – משמש לגישה לנתונים ולהעברת מיקום הנתונים לזיכרון.
3.control bus ( אפיק הבקרה והתזמון ) – קווים אלו עוסקים בסינכרון פעולת הרכיבים עם זו של המעבד המרכזי
שעון (clock) – זהו התקן קטן וחשוב , אשר מורכב מגביש קוורץ . הגביש מייצר פולסים אשר קובעים את קצב פעולת המעבד והרכיבים , קצב העברת הנתונים ועוד.
המעבד פועל במהירות גבוהה , אך עקב בעיות פיסיקליות הוא אינו יכול להעביר מידע במהירות שלו. לכן הגישה לזכרון איטית בהרבה . למשל : אם מהירות הגביש בלוח מסוים היא 33mhz במעבד ישנו מכפיל תדר המאפשר לו להגיע למהירות כפולה , דוגמת 486dx2 66mhz .
מעבד מתמטי (Math Coprocessor) –
זהו מעבד נוסף המשמש לביצוע פעולות מתמטיות במספרים שלמים ובנקודה צפה. את הפעולות האלו הוא מבצע מהר יותר מהמעבד . בנוסף לכך , תחום המספרים בהם הוא פועל רחב בהרבה מזה של המעבד. מאופיין עם מס' x87. כל מעבד דורש את המעבד המתמטי המתאים לו ( למשל : 386 פועל רק עם 387 בלבד ! ).
המעבד המתמטי בעבר היה מותקן בנפרד מהמעבד והיה לו socket נפרד . כיום הוא מותקן במעבד עצמו ( החל מה486dx).
יותר ויותר תוכנות גרפיקה נעזרות במעבד זה ולכן הוא הפך לחלק חשוב במחשב.
עליית השימוש בגרפיקה הביאה לכך שהמעבד המתמטי הפך בהדרגה לאביזר חשוב ולכן הוחלט להתקינו במעבד.
ס ק י ר ת מ ע ב ד י ם
מעבד 8086 / 8088 ( במחשבי pcg וxt)
1.תמיכה במצב Real Moadבלבד
2.רוחב מילה של המעבד הוא שמונה סיביות = 1byte ( תמך ב10 סיביות אבל רק 8 סיביות באו לידי ביטוי
מעבד 80286 ( היה הראשון מסדרת ( at
1.תמיכה בשני מצבי עבודה : Protected Mode ו .Real Mode
2.רוחב מילה של המעבד הוא 16 סיביות , שהם שני בתים.
3.תמיכה במרחב זיכרון עד 16mb.
4.תמיכה במהירות גבוהה גבוהה ביחס ל8086.תמיכה במהירויות 8-12mhz .
מעבד 80386 ( דחיפה משמעותית לעולם המחשוב)
1.רוחב מילה של המעבד הוא 32 סיביות . המעבד ניגש לרכיבים על הלוח האם ולזיכרון עם אפיק נתונים של 32 סיביות , כלומר כל גישה לזיכרון מאפשרת עדכון של ארבעה בתים. ( יש צורך להתקין ארבע יחידות simm30 קצרים לפחות , מכל שלכל simm קצר יש אפיק נתונים של בית אחד. בעקבות תהליך זה עברו בהדרגה ל simm של ארבעה בתים , simm 72 pin.)
הערה : יש לציין שעדיין חלק מהכרטיסים הם של 16 סיביות בלבד . לכן העובדה שהמעבד תומך ב32 סיביות לא משפיעה ולא מזרזת את מהירות התקשרות מולם.
2.תמיכה ועבודה מול זיכרון מטמון . רוב החברות משתמשות ברכיבי sram שמהירות הגישה אליהם היא 15ns , והיא גבוהה הרבה מזו של ה dram . גם שיטת המצב המוגן שופרה במחשבי 386.
הערה: מעבדי 386 יצאו בשתי גירסאות : 386 sx ו 386 dx.
ה 386sx תומך במרחב כתובות עד 16mb בלבד. מספר רגלי הנתונים שלו הוא 16 בלבד , כך שהנתונים שלו מגיעים אליו בשני מחזורים במקום מחזור אחד , דבר שמאט את מהירותו . בנוסף לכך , הוא אינו תומך בזכרון מטמון.
מעבדי 80486 – מעבדים אלו מהירים ומשופרים ביחס ל386.
1.זכרון מטמון פנימי של 8kb . זכרון פנימי בתוך המעבד , וזיכרון מטמון חיצוני על לוח האם.
2.מרחב כתובות 4gb . ( זהה ל386)
3.רוחב מילה של 32 סיביות ( זהה ל386)
4.מעבד 486 מהיר בהרבה מה386 , למרות שמהירויות הגבישים שלהם זהה.
5.מעבד 486dx כלל מעבד מתמטי בתוך המעבד . ( לא ב486sx )
6.מעבד 486dx4 עבד במתח נמוך מהרגיל .
הערה : יצאו גרסאות יותר מהירות למעבדי ה486.
486dx2 – המעבד פועל במהירות פנימית כפולה ביחס למהירות העברת המידע בלוח האם . המהירות הפנימית היא 66mhz. המהירות החיצונית היא 33mhz.
486dx4 – המעבד פועל במהירות פנימית הגבוהה פי 3 ממהירותו כלפי חוץ.
מהירות פנימית של 99mhz , ומהירות חיצונית של 33mhz.
בעידן ה 486 הביוס התחיל לעבוד ברכיב מסוג FLASH .
מעבדי 586 – פנטיום .
1. מעבר למתח עבודה 3.3v ( למט גרסאות 60,66mhz Pentium)
2. ארכיטקטורה "סופר סקלארית" – ניתן לומר שפנטיום מורכב משני 486 שיכולים לפעול במקביל . דבר זה תורם למהירותו של המעבד.
3. זיכרון מטמון – שני זכרונות מטמון פנימיים , כל אחד מהם 8kb .
לזכרון זה יש שני ערוצי נתונים , כדי שיוכל לטפל בכל אחד משני המעבדים הכלולים בפנטים.
4.אפיק נתונים משופר – הפנטיום כולל שני מעבדי 32 סיביות , וצויד באפיק נתונים של 64 סיביות . ( רוחב אפיק הנתונים בלוח האם הוא 32 סיביות ) . בכל מחזור שבו הוא פונה לזיכרון הוא מזרים נתונים לשני המעבדים. כלומר , הבנק של הcpu 64 סיביות ולכן כל בנק מורכב משתי יחידות simm של 72 pin או dimm יחיד שהוא בעל 64bit .
5.סביבה מרובת מעבדים – בלוחות פנטיום יש שקע נוסף במטרה לאפשר להתקין מעבד פנטיום נוסף , ולקבל מחשב מהיר מאוד. זהו המעבד הראשון של ןintel שמאפשר את אופן העבודה הזה.
מהירות לוח האם של 60 mhz = Pentum 60 , 90 , 120 , 150 mhz מהירות לוח האם של 66 mhz = Pentuim 66, 100 , 133 mhz
takala 2008-9-25 15:26:29 פנטיום פרו – 686
1.תוכנן לארכיטקטורה של 32 סיביות בלבד , ולכן רק מערכת ההפעלה ותוכנות של 32 סיביות הפיקו ממנו תועלת רבה.
2.כאשר נריץ יישומי 16 סיביות נקבל ירידה משמעותית במהירות , מכיוון ש :
א.המעבד נדרש לפרק את אוגר 32 הסיביות לשני חצאים , כשבכל חצי אוגר נמצאות 16 סיביות
ב.המעבד מפרק את הפקודה לפקודות פשוטות יותר , וכך הן מבוצעות ונשלחות דרך צינור הביצוע (PIPELINE) .
ג.הבעיה : כאשר יש פנייה של שתי פקודות 16 סיביות בו זמנית לאוגר 32 הסיביות , המעבד מוחק את הפקודות שכבר פורקו והחלו לעבור בPIPELINE ומתחיל שוב מההתחלה.
אירוע זה קורה לעיתים תכופות ביישומים של 16 סיביות.
3.סגנון עבודה של מיקרו פקודות – פקודות x86 מפורקות למיקרו פקודות . ככל שהפקודה מחולקת ליותר שלבים קצרים , מתקצר זמן הביצוע . בנוסף לכך , המעבד יכול לבצע שלא לפי סדר הגעתן , אלא באופן הנראה לו .
4.המעבד פועל במתח 2.9v , ומכיל 6.5 מיליון טרנזיסטורים.
5.Symmetric Multi Processing – תמיכה בריבוי מעבדים ללא צורך בתוספות .
ניצול תמיכה זו תוביל לשיפורים משמעותיים בביצועים , כי הוא יאפשר ריבוי מטלות (THREADS) בצורה טבעית ( כמובן שיש צורך בתוכנות התומכות בכך.) תמיכה בשרשור עד ארבעה מעבדים.
6.שיפור ניהול העבודה של המעבד מול הזיכרונות – ניהול העבודה מול שני זיכרונות המטמון L1 ו L2 זוכה לניהול טוב ומבוקר יותר . כמו כן נפרד האפיק שבין במעבד למטמון מהאפיק שבין במעבד לזיכרון הראשי , כך שהחיפוש יוכל להתבצע בשניהם מבלי לאבד זמן. זיכרון המטמון החיצוני מורכב בתצורת Synchronous Pipeline Burst
ובאופן כתיבה write burst . כלומר , הכתיבה למטמון ורק אח"כ לזיכרון הראשי. כך אפשר בו זמנית כתיבה לזיכרון המטמון וקריאת הנתונים מהזיכרון הראשי. כמו כן זיכרון מטמון יכול להגיע עד 1m .
7.פותחו כרטיסוני DIMM שהחליפו את הSIMM – DIMM בעל רוחב של 128 סיביות , עם חלוקה ל 64 סיביות בכל צד . אופן העבודה הוא בשזירה , כך שהמעבד נידש לזיכרון בשטף (burst) וכך ניתן לקרוא נתונים בפחות זמן.
8.בקר פסיקות מתקדם APIC – מגיע ברכיב אחד הכולל בתוכו את בקר זיכרון המטמון , כמו כן טכנאי יכול לטפל בנושא הפסיקות גם דרך הBios setup.
9.טכנולגיית MMX – שיפור משמעותי בביצועי מולטימדיה והעברת המידע לכל המעבדים שתמכו בה.
פנטיום 2 – היורש של מעבד פנטיום ופנטיום פרו.
1.שיטת Dynamic Execution – שילוב של שלוש שיטות עיבוד המשפרות באופן משמעותי את יעילות המעבד.
א.Multiple Branch Prediction – בשיטה זו המעבד מנחש היכן נמצאת הפקודה הבאה בזיכרון . יש סבירות רבה שהוא ינחש במדויק ולא יפספס .
ב.Data Flow Analysis – תכנון רצף הפעולות בצורה כזו שלא יווצרו עיכובים.
ג.Speculative Execution – החלת הטיפול בפקודות שאמורות להתבצע.
הרעיון המרכזי העומד כאן הוא לנסות ולמנוע מהמעבד להפסיק את התהליך העיבוד לאחר ביצוע כל פקודה ולהמתין עד שהפקודה הבאה בסדר תאותר ותגיע אליו.
ניחוש מתוחכם של הפקודות הבאות בסדר והבאתן אליו במקביל לביצוע הפקודה הנוכחית מאפשר למעבד לעבד נתונים ברצף וללא השהיות.
לשם כך הוא נעזר בזיכרון המטמון הפנימי (L1).
Cache L1פנימי – גודלו פעמיים 16kb . מטמון אחד שגודלו 16kb משמש לפקודות והמטמון השני שגודלו 16kb משמש למידע.
Cache L2חיצוני – מכיל את tagram וכן זיכרון מסוג bsram . הזיכרון מקבל את המידע בצורה מתוזמנת ישירות מגרעין המעבד.
( כאשר המידע אינו נמצא בזיכרון Cache הפנימי הוא יחפש אותו את המידע בCach החיצוני שגודלו 512kb) .
2.המעבד תומך בניהול אנרגיה ( Power Management Capabilities ) – מאפשר הורדת היקף פעילות המעבד והפסקת הפעילות . ניתן להגדיר זאת דרך הsetup וגם בתוכנות שונות נוספות.
3.פתרון אופטימלי לאפליקציית 32 סיביות תוך שהוא יכול עדיין להתמודד עם יישומי 16 סיביות וdos, ולכן הוא מתאים לכל מערכות ההפעלה , כגון win95\98 ו windows nt\unix.
4.למעבד יש גישה ל64gb מרחב זיכרון בזכות 36 רגלי כתובות . בנוסף הוא מכיל מנגנון בקרת שגיאות עבוד מעבד הנתונים.
פנטיום 3
1.מהירות התחלתית של 450mhz.
2.תמיכה בזיכרון מטמון L2 של 0.5mb , 1mb , 2mb .
3.מכיל 70 פקודות חדשות הקרויות sse המהווים הרחבה ל mmx ושנקראו במקור mmx2 ( פקודות אלו משפרות באופן משמעותי את הביצועים בנקודה הצפה ובפעולות אריתמטיות ובכך מסייעת מאוד לתוכנות גרפיות ולמשחקים הפועלים בתלת מימד )
– דרישות החומרה : מהירות הלוח אם תהיה לפחות 100mhz . לפיכך דרוש לוח אם עם רכיב זיכרון sdram ו chipset מהסוגים הבאים לפחות : 440GX , 440NX , 440ZX , ( לא 440ZX66 המתאים לCELERON).
מערה"פ :
א.Windows NT – יש להתקין את מנהל ההתקן Streaming SIMD Extensions
מתוך.Service pack4 –
ב. Windows 95/98 – מערכות הפעלה אלו עשויות לזהות את המעבד כ pentume 2 xeon , אך למרות הזיהוי השגוי תוכל windows98 להפיק את מירב התועלת
מהמעבד.
מומלץ להשתמש בערכת הרכיבים בשם Camino שתתמוך במס' חידושים , כגון :
1.העלת מהירות הלוח ל 133mhz.
2.הכפלת קצב העבודה של ערוץ ה AGP פי 4.
3.מעבר מרכיבי זיכרון sdram המוגבלים לקצב 100mhz לרכיבים הפועלים בתדר 133mhz.
הערה : ניתן לשים את המעבד פנטיום 3 בשקע המעבד של פנטיום 2 בתנאי שמדובר בלוח bx הפועל במהירות אפיק של 100mhz .
פנטיום 4
1. 42 מיליון טרנזיסטורים מתוך כוונה לשחרר צוואר בקבוק ולאפשר הוספת פקודות חדשות.
2. מותקן בתושבת בת 423 פינים . הארכיטקטורה שלו נשארה IA-32 המבוססת על x86 , בכדי לשמור על תאימות לאחור.
3. Netburst – טכנולוגיה חדשה שמשפרת את שיטת הpipeline ( שיטה בה המעבד מנסה "לנחש") . שיטה זו שוכללה והיא אמורה לשרת את אינטל בשנים הקרובות.
4. זיכרון המטמון – מחולק ל 8kb נתונים ו 12kb לאזור פקודות . גודל הזיכרון L2 מתחיל ב256kb והוא פועל מול המעבד באפיק של 256bit דבר שמשפר מאוד את הביצועים.
5. טכנולוגיית SSE2 – סט הפקודות מגיע כעת ל144 והוא מספק שיפור משמעותי בתחום האינטרנט ( במיוחד ביישומי JavaScript ) , video ו audio
פנטיום 4 שוחרר עם ערכת שבבים CHIPSET שמספרה INTEL 850.
ערכת השבבים מורכבת משני מרכיבים :
1. MCA (Memory Controller Hub) – מטפל בהעברת המידע בין המעבד לזיכרון ולערוץ AGP.
כולל שני ערוצים RDRAM ברוחב פס כולל של 32GB.
(יש להכפיל את קצב 400mhz במספר הבתים המועבר בכל פולס , והוא 8bytes . בנוסף לכך , הוא מבקר ומנתב את העבודה מול אפיק הAGP.)
2. ICH ( I/O Controller Hub) – מטפל בבקרי IDE , PCI , USB , כרטיס קול וכרטיס רשת.
מטפל ב4 ערוצי USB , שישה ערוצי קול , זוג בקרי דיסק Ultra ATA100 , BIOS ואפיק חדש בשם CNR שמשמש כרטיס רשת או מודם.
- יש להתחבר למערכת על מנת להגיב.