رعــدعضو ماهر 
عدد المساهمات : 392
تاريخ التسجيل : 14/12/2009
 |  موضوع: معالجات core2Q ,core i5,core i7 الأحد 18 أبريل - 15:35 | |
| تحت المجهر
Core2Q و Core i5 و Core i7 معالجاتموضوع رائع قرأته في احد المنتديات فنقلته لكم للاستقاده
بسم الله نبداء..
اختلفت معالجات شركة Intel في الفترة الأخيرة ، وتنوعت بثلاثة سلاسل كاملة
متاحة
للبيع في الوقت الحالي .
وعلي الرغم من ذلك ، فمن الناحية التقنية فان المعالجات المذكور اسماؤها في
العنوان يشتركون في شئ أساسي واحد ، كونهم جميعا معالجات رباعية النواة !
كيف ذلك ؟ وما الذي يميزهم عن بعض اذا ؟ وكيف يصب ذلك في بوتقة زيادة
الأداء المشهورة ؟
https://www.youtube.com/watch?v=tKX8bdHWgu8
أولا : معالجات Core 2 Quad :
وهي ببساطة شديدة عبارة عن معالجين من طراز Core 2 Duo ، ملتحمين في بعض ،
وكلنا نعرف أن معالج Core 2 Duo الواحد يحتوي علي نواتين ،
وعند دمج اثنين منه ، نحصل علي معالج بأربع أنوية ،
وهذا ببساطة يصنع معالجا من فئة Core 2 Quad .
والحقيقة أن مسألة دمج المعالجات للحصول علي عدد أكبر
من الأنوية ،
هي مجرد وسلية للهروب من مأزق زيادة التردد ، فالمعالج يتكون من مجموعة
دوائر كهربية تعمل علي نحو متكرر (متردد) عددا من المرات في الثانية ،
أي يتكون باختصار من (دوائر+تردد) ، فاذا لم تستطع زيادة التردد ، فقم
بزيادة عدد الدوائر !
ولقد قابل المصنعون حائطا ضخما عند محاولاتهم زيادة التردد عن حد معين ،
وتنوعت لبنات هذا الحائط ما بين ، استهلاك مرتفع للطاقة ، أو توليد حرارة
كبيرة ،
أو تسريب في الدوائر ، لذا فلم يكن أمامهم سوي زيادة عدد الدوائر.
ومن هنا جائت الفكرة بعمل المعالجات ثنائية النواة ورباعية النواة .
ولكن زيادة الدوائر لا تعني بالضرورة الحصول علي أداء أعلي علي نحو مباشر ،
حيث تتداخل معها عملية البرمجة .
والشئ الذي قد يغيب عن أذهان البعض ، هو أن
كتابة البرامج هي مرحلة
تالية لصناعة العتاد Hardware ، فتخيلوا معي أول حاسب في الوجود ،
هذا الحاسب تم تركيبه وتصميمه قبل تولد اي فكرة لكتابة برنامج ،
وقبل حتي وجود مهنة المبرمج ، وبعد صناعة الحاسب ، بدأ المهندسون
في كتابة البرامج لاستغلال هذا الحاسب في ما يريدون .
ولهذا نستطيع أن نتفهم أنه في زمن وجود معالج وحيد (بنواة وحيدة)
كان السائد في صناعة البرمجة هو كتابة البرامج لتعمل من أجل معالج واحد ،
وهو الموجود .
وكتابة البرامج هي عملية تنقسم الي شقين مهمين : كتابة البرنامج بلغة عالية
المستوي High Level ،
ثم كتابته بلغة منخفضة المستوي Low Level .
كتابة البرنامج بلغة عالية المستوي ، تتضمن قيام
المبرمج بتصميم وظائف البرنامج ،
وتصميم واجهته الرسومية ، وتنظيم مدخلات البرنامج ومفاتيحه وقوائمه .. الخ
،
وهي تسمي عالية المستوي لأن المبرمج يتعامل مع البرنامج الذي
يصممه كأنه شئ واحد : برنامج ، لا أكثر ولا أقل .
أما تصميم البرنامج بلغة منخفضة المستوي فيتضمن
التعامل مع البرنامج
كخطوات بسيطة ، كل خطوة يجب أن تتزامن مع تردد وحيد للمعالج ،
ويتم تنفيذها أثناء هذا التردد ، أي بعبارة أخري ، كأن المبرمج يقسم وظائف
البرنامج الي خطوات ، ثم يقسم الخطوات علي الترددات المتاحة ، وبذلك فهو
يتعامل مع الأمر من منظور منخفض ، حيث يضع في اعتباره سرعة المعالج
والذاكرة وتركيبهما
..الخ .. وكما هو واضح فهي أمور ليست لها علاقة بالبرمجة
كمعني متجرد ، وانما لها علاقة أكثر بطبيعة العتاد .
لذا نستطيع أن نتفهم كيف أنه عند ظهور المعالجات الثنائية وحتي الرباعية ،
كانت البرامج لا تزال تعمل وتصمم من للعمل علي المعالجات وحيدة النواة .
فكما رأينا ، فان عملية البرمجة منخفضة المستوي لا تضع في حسبانها
الا شيئا واحد ، وهو التردد (الخطوات) .
ومع ظهور المعالجات الثائية ، أصبح للمعالج قسمين أو نواتين متشابهتين
تماما ،
يعملان بنفس التردد ، لذا وجب علي لغة المستوي المنخفض أن تضع في
حسبانها تقسيم الخطوات الي قسمين (قسم لكل معالج) ،
ثم مزامنة كل قسم علي التردد الخاص بكل معالج .
ويتكرر الأمر كذلك مع المعالجات رباعية النواة ..
فالتقسيم سوف يكون الي أربعة اجزاء ، وكل جزء سوف يتجه الي أحد الأنوية .
وبالطبع لا داعي أن أقول ان مثل هذه العملية سوف تتطلب جهدا اضافيا من
المبرمج ،
والذي يقع عليه العبأ كله ، ولكنه في النهاية يظل سعيدا ،
لأن برنامجه سوف يعمل بطريقة أسرع ، وسوف يمكنه ذلك من حضر المزيد والمزيد
من الوظائف .
وهنا تبرز مشكلة خطيرة ، مشكلة سوف تبرر كيف أن زيادة
عدد دوائر المعالج
(زيادة عدد الأنوية) لا تعني بالضرورة زيادة الأداء الي الضعف أو الي
أربعة أضعاف ،
هذه المشكلة هي التقسيم نفسه !
قلنا أن خطوات البرنامج يتم تقسيمها ، لكن ماذا عن الخطوات التي لا يمكن
تقسيمها ؟
والخطوات التي لا يمكن أو يستحيل تقسيمها ، هي
خطوات يجب أن تتم بشكل متسلسل ،
فالخطوة 2 تتم بعد الخطوة 1 ، والخطوة 2 تعتمد علي الخطوة 1 ، لذلك لا يمكن
فصلها عنها .
وهذه هي الخضائص التي تميز الخطوات الغير ممكن فصلها : التسلسل والاعتمادية
.
ونضرب لذك مثالا تافها :
5+5 = ناتج الناتج + 10 = ؟؟؟؟
لا يمكنني فصل المعادلة الثانية عن الأولي ، فيجب اولا أن أعرف نتيجة
المعادلة
الأولي (الناتج) ، ثم أضيف الناتج الي المعادلة الثانية ، وبذلك تمت
الخطوتين بشكل متسلسل ،
ولأنني لا أستطيع حل المعادلة الثانية بدون ناتج الأولي ، قلت بأن
المعادلة الثانية تعتمد علي الأولي .
هذا المثال التافه يتكرر علي مقياس أكبر في أمثلة
أخري كثيرة ،
اكثر تعقيدا (أي تسلسلا واعتمادية) ، وباستخدام ارقام ومعادلات أكبر من
هاتين
المعادلتين بكثير .. الأمر الذي يعني في النهاية أن هناك خطوات لا يمكن
تقسيمها
علي عدة معالجات ليتم تنفيذها في نفس الوقت ، بل يجب تنفيذها بشكل متسلسل
وعلي معالج واحد ، (أيا كان هذا المعالج) ، ولذلك لا نحصل دائما علي ضعف
الأداء لبرنامج معين ، عند زيادة الأنوية .
لكن يمكنني الاستفادة من الأنوية المتعددة في أمر آخر ، فيبنما تقوم احد
الأنوية
بتولي الخطوات المتسلسة لهذا البرنامج ، أوكل الي الأنوية الأخري مهمة
معالجة خطوات أخري غير متسلسة ، أو خطوات متسلسة أخري ..الخ .
لكن ما يهمنا في هذا الأمر ، أن الخطوات المتسلسة الأولي لن تزيد سرعة
معالجتها بزيادة الأنوية ، ولكن ستزيد فقط مع زيادة التردد .
ومن هذا المنطلق يأتي معالج Q9770 ، بتردد 3.2GHz ، أي
أنه قادر علي
تنفيذ أكثر من 3 مليار خطوة في الثانية الواحدة ، ويحتوي المعالج علي
أربعة
أنوية تعمل بنفس التردد ، و يمكننا بكل هدوء القول بأن المعالج يعمل
بسرعة 12.8GHz ، علي أساس 3.2X4 ، ولكن هذا لا يصلح بسبب تلك
الخطوات المتسلسلة التي تكلمنا عنها ، والتي ستعمل علي نواة واحدة فقط
منهم بتردد 3.2GHz فقط .
يحتوي المعالج علي وظيفة لتوفير الطاقة ، وتقوم هذه الوظيفة بتخفيض تردد
الأنوية كلها ، اذا كان الحمل علي المعالج خفيفا .
ان شاء الله سنكمل البقيه في وقت اخر
|
|
رعــدعضو ماهر
عدد المساهمات : 392
تاريخ التسجيل : 14/12/2009
| |
شمسانعضو ماهر
عدد المساهمات : 274
تاريخ التسجيل : 03/01/2010
| | موضوع: رد: معالجات core2Q ,core i5,core i7 السبت 24 أبريل - 2:24 | |
| مشكور اخي رعد على الاهتمام
قمــــــــــــــــــــــــــه
في الروعه
|
|
.