ساختمان CPU

دسته: کامپیوتر و IT
بازدید: 86 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 80 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 61

CPU یا Processor اساسی‌ترین جزء یك كامپیوتر می‌باشد CPU یك آی ‌سی یا تراشه یا Chilp است كه از مدارات مجتمع فشرده زیادی تشكیل شده است بعبارت دیگر مهمترین آی سی یك كامپیوتر زیر‌پردازنده یا CPU آن است محل قرار گرفتن آن روی برد داخلی و درجای ویژه‌ای از مادربرد قرار دارد در سراسر جهان شركتهای زیادی به تولید این آی سی پرداخته‌اند از معروفترین آنها می‌تو

قیمت فایل فقط 4,900 تومان

ساختمان CPU

-1 آشنایی با تعریف عملیات CPU

CPU یا Processor اساسی‌ترین جزء یك كامپیوتر می‌باشد. CPU یك آی- ‌سی یا تراشه یا Chilp است كه از مدارات مجتمع فشرده زیادی تشكیل شده است. بعبارت دیگر مهمترین آی- سی یك كامپیوتر زیر‌پردازنده یا CPU آن است. محل قرار گرفتن آن روی برد داخلی و درجای ویژه‌ای از مادربرد قرار دارد. در سراسر جهان شركتهای زیادی به تولید این آی- سی پرداخته‌اند از معروفترین آنها می‌توان ریز‌پردازنده Motorolla-Intel و AMD و Cyrix را نام برد.

ریز‌پردازنده ، از واحدهای گوناگونی تشكیل شده كه هر واحد وظیفه خاصی را انجام می‌دهد. با قرار گرفتن این واحدها در كنار یكدیگر یك ریزپردازنده به صورت یك مجموعه مجتمع و فشرده تشكیل می‌شود. هر ریزپردازنده از واحدهای زیر تشكیل شده است.

1- واحد محاسبه و منطق (ALU)

این واحد شامل مداراتی است كه می‌تواند محاسبات برنامه‌های كامپیوتری را انجام دهد. مثلاً مجموع دو عدد را بطور منطقی محاسبه می‌كند. ALU مخفف كلمات Artimatic -Logic - Unit  است.

2- واحد كنترل CU یا Control - Unit این واحد بر واحد ورودی و خروجی حافظه‌های گوناگونی نظارت می‌كند و چگونگی ورود و خروج آنها را كنترل می‌كند.

3- حافظه‌های ثابت یا Register

هر ریزپردازنده برای جمع‌آوری اطلاعات نیاز به یك محل موقت دارد تا داده‌ها را در داخل آنها قرار داده و در مواقع لزوم از آنها استفاده نماید، كه این محلهای موقت را حافظه‌های ثابت یا Register می‌گویند.

4- حافظه‌های پنهان یا Cache

حافظه مخفی یا Cache یك حافظه سریع است كه مورد استفاده CPU قرار می‌گیرد.بعبارت دیگر چون سرعت عملیات CPU زیاد است لذا اطلاعات نیز باید با سرعت زیاد از حافظه اصلی خوانده و پردازش شود ،‌اما سرعت حافظه اصلی كمتر از سرعت CPU است، لذا خواندن اطلاعات با مكث همراه می‌شود، این حالت انتظار باعث كند شدن سرعت كامپیوتر می‌گردد. به منظور جبران این وضع از واحدی به نام Cache استفاده می‌كنندكه سرعت آن برابر سرعت CPU است. در نتیجه مقداری از محتویات حافظه اصلی كه مورد استفاده CPU است به حافظه Cache منتقل می‌گردد تا در موقع خواندن و نوشتن با سرعت CPU مطابقت داشته باشد.

پردازنده‌های كامپیوترهای شخصی معمولاً بصورت یك مستطیل یا مربع شكل است و بر روی آن حروف و  ارقامی دیده می شود.

1-   نام سازنده پردازنده

2-   نسل پردازنده

3-   مدل پردازنده

4-   سرعت پردازنده

5-   ولتاژ پردازنده و شماره سریال

2-1 آشنایی با تراكم عناصر ساختمانی در پردازنده

CPU از مجموع قطعات الكترونیكی مخصوصاً تراتریستورهای مختلف تشكیل یافته است. مثلاً اولین بار شركت AMD با قراردادن 500000 تراتریستور پردازنده‌های K6 را با به بازار عرضه نمود. یا شركت Intel پردازنده SL80386 را در آن 855000 تراتریستور بكار رفته و دارای 32 بیت خط حامل داخلی 16 بیت خط حامل خارجی بود به بازار عرضه نمود. همچنین شركت اینتل پروسسورهای 80586 را كه بیش از یك میلیون تراتریستور تشكیل شده بود به بازار عرضه نموده است.

3-1 آشنایی با سرعت ساعت سیستم

سرعت پردازنده مستقیماً روی عملكرد آن اثر می‌گذارد. یعنی هر چه سرعت بالا باشد تبادل اطلاعات پردازنده سریعتر است، معمولاً سرعت پردازنده بر حسب مگاهرتز بیان می‌شود. و برخی از سازندگان پردازنده خود را با سرعت واقعی آن نام‌گذاری نمی‌كنند بلكه سرعت آنها را بصورت مقایسه‌ای با پردازنده‌های IBM می‌نویسند و آن را با PR نمایش می‌دهند مثلاً 100PR یعنی سرعت معادل 100 مگاهرتز است و اگر علامت + در جلوی عدد نوشته شود به مفهوم این است كه از سرعت نوشته شده نیز بیشتر است مثلاً +PR133 یعنی سرعت پردازنده در مقایسه با پردازنده پنتیوم 133 نیز بیشتر است.

4-1 آشنائی با سرعت ساعت داخلی

هر پردازنده عملیات داخلی خود را بر اساس سیگنالهای ساعت داخلی انجام می‌دهد. بعبارت دیگر سرعت داخل هر پردازنده تقریباً برابر همان سرعتی است كه روی پردازنده ذكر شده.

1-4-1سرعت ساعت خارجی سیستم

بعضی از پردازنده‌ها نیاز به سیگنالهای ساعت خارجی دارند. مثلاًZ80 كه قبلاً در كامپیوترهای اولیه بكار می‌رفت نیاز به یك سیگنال ساعت خارجی كه بین صفر تا 5 ولت نوسان كند،داشت یعنی نوسان ساز را در خارج از مدار با آی‌سی‌های (TTL) مانند 7404 و یك كریستال می‌ساختند و بعداً وارد مدار ریزپردازنده می‌نمودند.

اكنون نیز همان سیستم‌ها برقرار است ولی با پیشرفت تكنولوژی از روشهای بهتر و مداراتی كه دارای تشعشع كمتر و انرژی تلف شده كمتری می‌باشند استفاده می‌كنند مثلاً در ریزپردازندهDX4 80486 ساخت شركت اینتل از یك سیگنال ساعت داخلی با سرعت 100 مگاهرتز استفاده شده است.

>توجه: چون سرعت پردازش در CPUها بسیار اهمیت دارد در نامگذاری كامپیوترها ضمن اسم بردن از پردازنده سرعت ساعت آنرا نیز بازگو می‌كنند مثلاً 100-P5 یعنی پردازنده این كامپیوتر پنتیوم (80586) و سرعت آن 100 مگاهرتز است یا P5-200/MMX یعنی پردازنده پنتیوم با سرعت 200 مگاهرتز یا تكنولوژی MMX می‌باشد.

5-1 آشنایی با مدیریت انرژی پردازنده

بمنظور جلوگیری از انرژی تلف شده در پردازنده‌ها و كنترل توان مصرفی آنها در برنامه Setup سیستم، بخشی به نام Power management در نظر گرفته شده است. تا در زمان استفاده نكردن از كامپیوتر پس از مدت زمانی كه در تنظیم Setup وجود دارد سیستم بحالت خاموش یا Reset می‌رود. بدیهی است بمحض استفاده از كامپیوتر مجدداً بحالت فعال درآمده و عملیات خود را انجام می‌دهد.

>توجه: در برنامه‌های NU و NC نیز گزینه‌های مانند Configure وجود دارد كه می‌توان انرژی سیستم و پردازنده و مانیتور را مدیریت و كنترل نمود.

6-1 آشنایی با ولتاژ عملیات پردازنده

پردازنده‌های پنتیوم سری P54C با یك ولتاژ كار می‌كرد. ولی پردازنده‌های P55C به علت تغییر در جریان برق تغذیه كننده، تكنولژی دوگانه به كار رفته است. این پردازنده جهت كاهش حرارت به 2 ولتاژ مختلف یكی 8/2 ولت برای هسته و دیگری 3/3 ولت برای بخش ورودی/خروجی نیاز دارد.

بطور كلی یكی از تكنولوژی‌های تولید پردازنده‌ها این است كه سیم‌كشی‌های درورن آن نازكتر باشند كه در این صورت پردازنده‌ به ولتاژ و جریان كمتری نیاز خواهد داشت. و همین مسئله باعث می‌شود كه پردازنده‌ها با سرعت بیشتری كار كرده و گرمای كمتری تولید كنند. به همین دلیل پردازنده‌های با ولتاژ دوگانه طراحی شده است.ولی بخش ورودی / خروجی (I/O) به 3/3 ولت نیاز دارد كه در مادربردهای جدید Soket7 بكار رفته و هر كارخانه سازنده با ولتاژهای مختلفی كار می‌كنند كه در زیر، ولتاژ چند پردازنده مختلف بعنوان نمونه ذكر شده است.

ولتاژ I/O (ولت)	ولتاژ داخلی (ولت)	CPU
3/3	8/2	Pentium MMX
3/3	9/2  /  8/2	AMD  K  6
3/3	8/2	Cyrix  6x 86MX
3/3	8/2	Pentium “Klamat”
3/3	2/2	AMD K6-2

7-1 آشنایی با خاصیت MMX در پردانده‌ها

MMX تكنولوژی است كه در ژانویه 1997 به بازار آمد و هدف آن افزایش سرعت و كیفیت كارهای مالتی مدیا ( چندرسانه‌ای ) می‌باشد كه در این پردازنده‌ها یك سری دستورالعملهای جدید ایجاد شده كه حدوداً 57 دستورالعمل است. یعنی 4 نوع داده (data type) جدید و 8 ریجیستر 64 بیتی به پردازنده‌های قبلی اضافه شده است كه توانایی پردازنده‌ را بالا برده و برنامه نویسان حرفه‌ای می‌تواند در برنامه‌هایشان از این دستورالعمل‌ها استفاده نمایند تا سرعت اجرای برنامه افزایش یابد. برنامه‌هایی كه با استفاده از دستورات MMX نوشته می‌شوند در پردازنده‌ها معمولی نیز اجرا می‌شوند ولی سرعت اجرای برنامه كمتر می‌باشد.CPUهای MMX به P55C معروف می‌باشند.

جهت دریافت فایل ساختمان CPU لطفا آن را خریداری نمایید

قیمت فایل فقط 4,900 تومان

برچسب ها : ساختمان CPU , دانلود ساختمان CPU , CPU , سرعت پردازش , ریز‌پردازنده , مونتاژ , کامپیوتر , نرم افزار , برنامه نویسی , پروژه دانشجویی , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , پایان نامه , دانلود پروژه