نویسه جدید وبلاگ
CPU CORE i
معماری CPU Core i
معماری هسته پردازنده اینتل، یک الگو و مبنای جدید برای معماری پردازنده‌های رایانه‌های رومیزی، موبایلها و همچنین کامپیوترهای سروری است که از پردازنده‌های چند هسته‌ای استفاده می‌کنند. این تکنولوژی جدیدِ چند هسته ایِ بهینه سازی شده، برای افزایش کارایی و کارکرد برحسب وات، طراحی شده‌است. مثلا، باعث افزایش بازده انرژی مصرفی در انها میشود. این معماری جدید بازده انرژی را در سری اول موبایلهای اینتل که در انها از پردازنده‌هایی موسوم به "M" استفاده می‌شد، توسعه می‌دهد. و مهمتر انکه انرا با بسیاری از ابداعات جدید و کارا و ویژه گی‌هایی که برای پردازنده‌های Net Burst اینتل درنظر گرفته شده‌است، ترکیب می‌کنند و توانایی‌های انرا افزایش می‌دهند. همچنین این معماری بسیاری از ابداعات جدید و مهم را که برای بهینه سازی قدرت مانور، کارایی و مقیاس پذیری پردازنده‌های چند هسته‌ای طراحی شده‌اند را به کار می‌گیرد. این معماری جدید نشان می‌دهد که شرکت اینتل درفکر ادامه دادن ابداعات خود در زمینه افزایش دوجانبه بازدهی انرژی و توانایی محاسبه پردازنده‌های خود است که امروزه برای حجم‌های کاری بالا موردنیاز است. با کارایی زیاد و توان مصرفی کمی که این پردازنده‌های جدید دارند، این معماری به عنوان یک الگو و پایه برای بسیاری از محصولات الکترونیکی مصرفی خواهد بود. این کارایی بالا و سروصدای کم و توان مصرفی پایین، علتی برای طراحی کامپیوترهایی است که از آنها در کاربردهای خانگی استفاده میشود. در مبحث IT، این تکنولوژی باعث کاهش فضای مورد نیاز و همچنین کاهش بوردهای الکترونیکی در یک کامپیوتر سرور میشود و همچنین کیفیت پاسخگویی کامپیوترهای سرور به سرویس گیرنده‌ها را بهبود می‌بخشد. در صنعت موبایل هم باعث کاهش انرژی مصرفی و طول عمر باتری و همچنین توانایی‌های محاسباتی بالاتر نسبت به پردازنده‌های قبلی که در موبایل مورد استفاده قرار می‌گرفت، میشود. روی همرفته، این معماری جدید که توسط شرکت اینتل طراحی شده‌است، در همه زمینه‌های شغلی و کاربردهای خانگی، باعث افزایش قدرت دستگاه‌ها در پاسخگویی به نیازهای کاربران میشود.
پردازنده های سری Core اینتل در سه رده کاربری و قیمتی به بازار ارائه شده اند پائین ترین مدل های این کلاس Core i3 سپس Core i5 و در نهایت Core i7 هستند.
Core i3 ها از جنبه های مختلفی با دو نمونه دیگر تفاوت های فراوان دارند بعنوان مثال فناوری جالب Turbo Boostدر جهت بالا بردن سرعت پردازنده با استفاده از تنها یکی از هسته ها و فناوری HTT در ایجاد هسته های مجازی در ساختار Core i3 ها دیده نمی شود به همین علت این پردازنده ها تقریبا بطور کامل متناسب رده پائین بازار و مختص کاربرانی ست که استفاده های پردازشی چندان سنگینی از سیستم خود نمی کنند. دو پردازنده دیگر نیز با اینکه شباهت های دور و نزدیکی به یکدیگر دارند اما در برخی جنبه ها، تفاوت های اساسی در آنها به چشم می خورد بعنوان مثال Core i5 ها در هر دو فرم دو هسته ای و چهار هسته ای برای سوکت 1156 تولید می شوند ولی Core i7 ها نه تنها 4 هسته ای و 6 هسته ای هستند بلکه هم برای سوکت 1156 و هم برای سوکت اختصاصی خود یعنی 1366 تولید می شوند.
Core i5ها در دو مدل مختلف ساخته می شوند سری 600 و سری 700. سری اول یعنی سری 600 همگی دو هسته ای بوده و بر پایه هسته Clarkdale ساخته شده اند. این مدل ها همگی از فناوری HyperThreading Technology یا HTT پشتیبانی می کنند. HTT بطور خلاصه فناوری اختصاصی شرکت اینتل است که در طی آن فرایند انجام کارهای همزمان در یک لحظه (Parallelization Computing) کاملا بهبود می یابد بدین تریب که سیستم عامل برای هر هسته فیزیکی حاضر در پردازنده دو هسته مجازی را آدرس دهی می کند و بدین ترتیب کارهای قابل انجام را بین این هسته ها تقسیم نموده و سرعت انجام این امور را افزایش می دهد البته برای این کار هم پردازنده و هم سیستم عامل باید از این فناوری پشتیبانی کنند. اما در آن سوی میدان سری 700 پردازنده های Core i5 با چهار هسته پردازشی و بر پایه پلتفرم Lynnfileld قرار دارند این سری از پردازنده ها برخلاف تصوری که از نام آنها در ذهن ایجاد می شود با احتساب تعداد هسته ها تا حدودی از مدل های سری 600 ارزان تر هستند جائیکه مدل های 4 هسته ای سری 700 اغلب هم قیمت مدل های 2 هسته ای سری 600 به فروش می رسند. سه مدل حاضر در این خانواده که 2.66، 2.4 و 2.8 گیگاهرتز سرعت دارند همگی 4 هسته ای با فناوری 45 نانومتری بوده و 8 مگابایت حافظه کش در خود جای داده اند. اما دو نکته ای که سری 700 را در رده قیمتی پائین تری نسبت به دو هسته ای های سری 600 قرار داده است نبود فناوری HTT در این مدل ها و حذف هسته گرافیکی جداگانه ای ست که در مدل های سری 600 دیده می شود. البته با اینکه ظاهرا نبود HTT بعلت حضور چهار هسته واقعی در مدل های سری 700 نباید اختلاف چندان بزرگی را در مقایسه با مدل های دو هسته ای سری 600 ایجاد کند اما عملا بدلیل فرکانس هسته بالاتر در مدل های سری 600 عملکرد این پردازنده ها بهتر از هم خانواده های 4 هسته ای آنهاست. مصرف انرژی بالاتر بعلت تغییر هسته و فناوری ساخت 45 نانومتری سری 700 در مقابل 32 نانومتری سری 600 از دیگر دلائلی ست که برای این افزایش قیمت می توان برشمرد. در یک مقایسه ساده در حال حاضر پردازنده دو هسته ای Core i5 650 با فرکانس 3.2 گیگاهرتز و پردازنده 4 هسته ای Core i5 750 با فرکانس 2.66 گیگاهرتز هر دو قیمتی کاملا نزدیک به یکدیگر و حول و حوش 215 هزار تومان دارند. اعمال قابلیت Turbo Boost برای رسیدن به حداکثر فرکانس با تنها یک هسته فرکانس دو پردازنده فوق الذکر را به ترتیب به 3.46 و 3.2 گیگاهرتز ارتقا خواهد داد. مصرف انرژی در این دو پردازنده نیز به ترتیب 73 و 95 وات است که به روشنی مصرف بالاتر سری 700 را نشان می دهد.
Core i7 ها همچون مدل های قبلی در دو کلاس ارائه می شوند مدل های سری 800 و مدل های سری 900. جالب ترین قسمت قضیه اینجاست که مدل های سری 800 با هسته Lynnfield در حقیقت همان مدل های 4 هسته ای سری 700 از پردازنده های Core i5 هستند که در فرکانسی بالاتر به قابلیت HyperThreading مجهز شده اند و بدین ترتیب امکان انجام 8 پردازش همزمان در آنها وجود دارد. حالا به روشنی می توانیم متوجه شویم که چرا برخی پردازنده های سری Core i7 از چیپ ست مهیا شده برای مدل های Core i5 یعنی چیپ ست 1156 استفاده می کنند. در نهایت پیشرفته ترین و البته گرانقیمت ترین پردازنده های اینتل در سری 900 از خانواده Core i7 با هسته Blommfield یافت می شوند این پردازنده های ارزشمند در دو گروه 4 و شش هسته ای تولید می شوند جائیکه بعنوان مثال مدل های 950، 940، 930 و 960 مدل های 4 هسته ای و مدل های 970 و 980X شش هسته ای هستند. قیمت مدل های این گروه بصورت پلکانی و به یکباره بسیار افزایش پیدا می کند جائیکه مثلا اختلاف قیمت بین مدل 930 و 950 بسیار ناچیز و جزئی ست (حداکثر 30 هزار تومان) اما مدل 970 به یکباره دچار اختلاف قیمت بسیار شدیدی با این دو مدل می گردد (اختلافی بیش از 400 هزار تومان). حرکت بسوی پردازنده های این کلاس علاوه بر خود CPU هزینه های بسیار بالای دیگری را نیز به کاربران تحمیل می کند که بدون شک مهمترین آنها مادربوردهای چیپ ست LGA1366 منطبق با این پردازنده هاست که پس از گذشت ماه ها از حضور این مادربوردها در بازار هنوز اختلاف قیمت شدیدی بین این گروه با سایر مادربوردها دیده می شود. مسئله هزینه بر بعدی برای خریداران به نوع و چینش حافظه در این مادربوردها باز می گردد جائیکه با تغییر معماری پردازنده، بهترین و کارآمد ترین چینش حافظه برای این ساختار استفاده از سه حافظه DDR3 در فرمی سه کاناله است که هزینه به نسبت بالاتری را طلب می کند.
نکته دیگر در رابطه با پردازنده های Core i7 حضور برخی پسوندها همچون X یا K پس از نام برخی مدل های این خانواده همچون Core i7 875K یا Core i7 980X است. این حروف در حقیقت نشانگر پردازنده های اختصاصی برای اورکلاکرهاست که از ضریب پردازنده در آنها کاملا قابل تغییر است.
نسل دوم پردازنده های خانواده Core رونمایی شدند
حالا زمان آن رسیده که به نسل جدید پردازنده های Mobile و Desktop اینتل سلام کنیم. حتما شما هم با سری Core آشنا هستید. Core i5، Core i3 و Core i7 سه تفنگ دار این سری هستند. اما تحول مهمی در آن ها رخ داده و آن استفاده از معماری Sandy Bridge می باشد. این معماری سعی دارد با ترکیبب پردازشگر مرکزی با پردازنده گرافیکی، بازدهی بالاتری را ایجاد کند. در واقع دیگر نمی شود نام آن را CPU گذاشت، بلکه باید به آن لقب APU اتلاق شود. چون هم معماری CPU را دارد و هم خاصیت موازی کارت گرافیکی را!
بر این اساس این APU ها در مود توربو، به میزان فشاری که بر آنها وارد میشود، اورکلاک میشوند. تا این جا چیز جدیدی نیست. نکته متمایز کننده این است که به طور هوشمند زمانی که پردازنده و گرافیک فشار یکسانی دارند، اورکلاک را به طور نسبی زیاد می کند تا نسبت قدرت پردازنده به گرافیک ثابت بماند و در روند اشکال ایجاد نشود. در این مورد، بیش از 1 مگابایت کش بین پردازنده و کارت گرافیکی به اشتراک گذاشته خواهد شد تا باز هم عملکرد را بهتر کند. بر عکس وقتی که کارت گرافیک یا حتی پردازنده در فشار بیشتری است، دیگر این اورکلاک به صورت یکسان نخواهد بود و فقط به عضو در حال کار اعمال خواهد شد. این کار علاوه بر پایدار نگه داشتن سیستم توان پردازشی را به طور مفیدی بالا می برد و از اتلاف انرژی و تولید گرمای بیش از اندازه نیز جلو گیری می کند.
اینتل تکنولوژی Turbo Boost را هم، همانطور که در بالا گفته شد بهبود داده و البته Hyper-Threading هم در این معماری بهبود یافته است. پس چیپ های جدید سطوح جدیدی را از عملکرد CPU های هم پایه خود باز می کنند. برای مثال؛ طبق اعلام اینتل، در پردازنده های 4 هسته ای مخصوص لپتاپ، عملکرد 60 درصد بهبود یافته است. بعلاوه این که این APU در عین حال که هنگام بی کار بودن، مصرف انرژی بسیار کمی دارد؛ با کنترل کننده هایش می تواند به طور کامل درایو های اپتیکال (سی دی رام و...) را خاموش کند. این ها به علاوه چند کار کوچک دیگر در مصرف انرژی؛ چیزی را پدید آورده اند که اینتل به آن "عمر شگفت انگیز باتری" می گوید.
معماری جدید، یعنی CPU های جدید. البته در Sandy Bridge معنی APU های جدید را می دهد و در این مورد اینتل، با رونمایی از 29 پردازنده جدید؛ چیزی را کم نگذاشته است. این 29 پردازنده، شامل انواع اعداد و ارقام ها خواهند شد و لپتاپ ها و کامپیوتر های رومیزی را با عرضه شدن در سه سری i3 – i5 و i7 در بر خواهد گرفت. نقشه بالا به شما دید خوبی از تقسیم بندی نسخه های پردازنده می دهد. البته اینتل مشخصات هر یک از این پردازنده ها را به طور کامل و جداگانه هم منتشر ساخته است.
اما این طیف در چه حد کلان است، آیا پردازنده های فوق العاده قدرتمند اینتل را هم احاطه می کند؟ اگر به جدول زیر که اینتل چند ماه پیش منتشر کرده بود؛ نگاه کنید، متوجه می شوید جواب این سوال، "خیر" است. Sandy Bridge تقریبا تمام انواع پردازنده ها را شامل می شود. به جز دسته Extreme را که سریع ترین و گران ترین پردازنده این شرکت است. چون این پردازنده ها برای کارهای بسیار سنگین اختصاص یافته اند و از این رو به یک کارت گرافیک قدرتمند هم برای کامل شدن نیاز دارند. اما اگر از در حال حاضر از هر سری دیگری به جز این ها استفاده می کنید، در صورتی که بار دیگر کامپیوترتان نیاز به ارتقاء داشته باشد؛ بهترین گزینه ی شما پردازنده های مبتنی بر معماری Sandy Bridge خواهند بود.
اما این تمام ماجرا نیست. چون Sandy به درون سری Extreme هم نفوذ مختصری داشته و معمار پردازنده i7-2920 شده است ولی این پردازنده هم از نوع Mobile است و برای لپتاپ ها کاربرد دارد. اگر اینتل تغییری در برنامه اش ندهد، پردازنده های بسیار قدرتمند، به این زودی ها از این معماری استفاده نخواهند کرد. اما این موضوع برای پردازنده های قوی صدق نمی کند.
نکته دیگر این است که در این سری جدید، شما با نام گذاری متفاوتی رو به رو می شوید. شاید به خاطر سپردن نام بعضی پردازنده ها کمی سخت باشد. چون اعدادشان چهار رقمی شده است. اما بگذارید کمی دقیق تر نگاه کنیم. چه می بینید؟ بعد از خط فاصله در همه ی مدل های سری Core، شماره 2 وجود دارد. این نشان دهنده ی آن است که این پردازنده ها از نسل دوم سری Core هستند. بعلاوه، اگر توانسته اید نام کارت های گرافیک AMD یا مدل های مختلف نوکیا را به خاطر بسپارید، نام پردازنده های جدید را هم می توانید!
اگه جواب خیلی مختصر می خواید این پسوند i که بعدش یه عدد میاد مثل i3, i5, i7 فقط اسم یه رده از پردازنده ها هستن. به این صورت که هر چقدر عدد بالاتر باشه امکانات و توانایی پردازنده اون رده بیشتره. مثلا تو پردازنده های دسکتاپ i3 ها معمولا دو هسته ای هستن i5 ها 4 هسته ای و i7 ها هم 4 هسته ای به همراه فناوری Hyperthread که اجازه میده هر هسته دو رشته پردازشی قبول کنه که این طوری میشه 8 هسته مجازی.
البته نکته مهم این جاست که درسته این ها برای ساده کردن فهمیدن رده پردازنده ها برای کاربر معمولی نام گذاری شدن اما توضیح دقیقی از امکانات و کارایی پردازنده نمی دن. برای مثال این که کارایی پردازنده هایی که شماره بالاتری دارن بیشتره فقط در پردازنده هایی که با همون معماری هستن صدق می کنه مثلا core i5 های سری 2000 که با معماری جدیدتر sandybridge هستن از بعضی core i7 های سری قبل که با معماری nehalem هستن می تونن سریع تر هم باشن. یا مثال دیگه این که بعضی از پردازنده های core i3 دارای hyperthread هستن اما بعضی ها نیستن که در کاراییشون خیلی تاثیر داره. پس فقط این که پردازنده مال کدوم رده هست ملاک مقایسه نیست، باید به معماری و بقیه مشخصات هم توجه کرد.
