فرهنگ و تاريخ | سرگرمي | نيازمنديها | مذهبي | اقتصادي | خانواده و اجتماع | هنر | اخبار | ورزش | کامپيوتر | گردشگري | صنعت و دانشگاه | صفحه اصلي

آموزش کارکردن با نرم افزارها
دانلود نرم افزارهاي کاربردي
آموزش سخت افزار کامپيوتر
آخرين قيمت قطعات کامپيوتر
آموزش ويندوز و ترفندهاي آن
معرفي انواع سيستم عاملها
آموزش کار با اينترنت و شبکه
مبارزه با ويروسهاي کامپيوتري
رده بندي سايتهاي کامپيوتري
نشريات و کتابهاي کامپيوتري
 
 

عنوان: پردازنده‌هاي 64 بيتي Intel و AMD

نويسنده: جواد رستمي         ايميل: jdrostami@yahoo.com

منبع اطلاعاتي: jdrostami.blogfa.com            تاريخ نگارش: 10/10/1385

عکس
 

 

گالري تصاوير

 

- - - -

   
 
 

فناوري 64 بيتي، اهميت آن، و رويكرد شركت‌هاي معتبر نرم‌افزاري مثل مايكروسافت براي ارائه سيستم‌عامل و نرم‌افزارهاي ويژه آن به چاپ رسيد. در اين شماره، تلاش دو شركت مهم سازنده پردازنده‌هاي سري x86 در اين زمينه را بررسي خواهيم كرد.

 


◄   Bit چيست؟
كلمه bit (بيت) مخفف عبارت binary digit است. اعداد دودويي يا باينري يعني همان روشي است كه يك كامپيوتر داده‌ها را با آن ذخيره كرده يا در قالب آن انتقال مي‌دهد. يك بيت مي‌تواند مقداري بين صفر يا يك را به خود بگيرد. اگر تعدادي از بيت‌ها را پشت سر هم رديف كنيم، به يك كُد باينري مي‌رسيم مثل 1001011000101 كه مي‌تواند بيانگر يك دستورالعمل رياضي (مثل جمع و تفريق)، يك محل‌خاص از حافظه (جهت آدرس‌دهي)، و يا يك داده مشخص مثلاً عدد 456/12 باشد. يك پردازنده 32 بيتي، مثل پنتيوم قادراست با استفاده از اين رشته صفر و يك، تا عدد 32‌2 را كدگذاري كند يا در اصطلاح، آن را به مبناي باينري (دودويي) ببرد.

طبيعي است كه اين ميزان براي يك پردازنده 64 بيتي به 64‌‌2 مي‌رسد و اين بدان معني است كه يك پردازنده 64 بيتي، مي‌تواند سقف بسيار بالاتري از اعداد را در واحد زمان پشتيباني‌كند. بنابراين اگر يك پردازنده 32 بيتي بخواهد عددي بيشتر از 232 را پردازش كند يا انتقال دهد، بايد در دو سيكل زماني اين كار را انجام دهد كه وقت بيشتري را نسبت به يك پردازنده 64 بيتي صرف‌مي‌كند. بدين ترتيب يك پردازنده 64 بيتي، صرف‌نظر از آن‌كه چند سيكل زماني در ثانيه (فركانس) بيشتر از يك پردازنده 32 بيتي دارد، در هر كدام از اين سيكل‌هاي زماني نيز قادر است دو برابر يك پردازنده 32 بيتي عمل پردازش را انجام دهد.

◄   حافظه؛ مسئله مهم‌تر:
اما عامل ديگري كه تحت‌تأثير دامنه بيتي يك پردازنده قرار مي‌گيرد، ميزان حافظه‌اي است كه سيستم‌پشتيباني مي‌كند يا مورد دسترسي قرار مي‌دهد. در پردازنده‌هاي 32 بيتي كه با سيستم‌عامل‌هاي همگون 32 بيتي كار مي‌كنند، تنها چهار‌گيگابايت از فضاي حافظه RAM قابل دسترسي است كه حتي اين مقدار هم توسط سيستم‌عامل‌هاي 32 بيتي، اغلب به دو‌گيگابايت كاهش مي‌يابد. زيرا دو گيگابايت ديگر از آن بايد به برنامه‌هاي كاربردي جهت اجرا تخصيص داده شود.
پردازنده پنتيوم‌4 محصول اينتل و آتلون XP از AMD، از جمله همين پردازنده‌هايي هستند كه عليرغم فركانس بالا جهت اجراي تعداد بيشتري دستورالعمل در واحد زمان، به دليل عدم امكان دسترسي به مقادير زيادتري از حافظه، گاه سرورهاي محيط‌هاي Enterprise را با مشكل مواجه‌‌مي‌كنند. در حالي كه اين مشكل، در پردازنده‌هاي 64 بيتي (البته به شرط اجراي برنامه‌هاي 64 بيتي تحت سيستم‌عامل‌هاي 64 بيتي) با پشتيباني از چندترابايت فضاي حافظه، برطرف شده است.

◄   اينتل و AMD
شركت AMD، با ساخت اولين مدل آتلون 64 بيتي كه البته برخلاف نام آن، قابليت پشتيباني 40 بيتي (نه 32 و نه 64) از حافظه را داشت و مي‌توانست 136 گيگابايت از فضاي حافظه را آدرس‌دهي كند و اينتل با ساخت پردازندهXeon سري Dual Processor) DP) با قابليت اجراي 32 و 64 بيتي و برخورداري از تكنولوژي hyper threading، اولين گام‌ها را جهت ساخت پردازنده‌هاي 64 بيتي برداشتند. اين پردازنده‌ها علاوه بر مهيا‌ساختن قابليت دسترسي به ميزان حافظه بيشتر براي سيستم‌عامل، به هر برنامه كاربردي قابل اجرا بر روي آن سيستم‌عامل، يك بلاك چهار‌گيگابايتي از حافظه را جهت اجرا اختصاص مي دهند.
اين توانايي جديد به نحو بسيار محسوسي، كاربران برنامه‌هاي طراحي مهندسي (CAD) و بسياري از بانك‌هاي اطلاعاتي را با افزايش كارايي و سرعت اجراي برنامه‌ها مواجه‌‌كرد. اين پردازنده‌ها كه طبق نظر سازندگانشان به‌طور كامل از سيستم‌عامل‌ها و برنامه‌هاي 32‌بيتي پشتيباني كرده و هيچ خللي را به دليل ارتقا به وضعيت 64 بيتي، در برنامه‌هاي قبلي وارد نمي‌كردند و به قول خودشان سازگار ‌با‌قبل (Backward Compatible) بودند، تنها در صورت اجراي سيستم‌عامل‌هاي 64 بيتي (مثل ويندوز 2003 نسخه 64) و همچنين اجراي برنامه‌هاي 64 بيتي، مي‌توانستند قدرت خودشان را به نمايش بگذارند.
در حالي كه در زمان اجراي 32‌بيتي بر روي سيستم‌عامل‌هاي 32‌بيتي، تنها چيزهايي كه مي‌توانند عايد اين محيط‌هاي قديمي نمايند، عبارت است از:

1 - استفاده از فركانس بالاتر جهت اجراي تعداد بيشتري دستورالعمل در واحد زمان

2 - استفاده از سطوح بالاتر cache (سطح 2) جهت افزايش سرعت دسترسي به اطلاعات

3 - استفاده از سيليكون‌هايي با كيفيت بالاتر و داراي تعداد ترانزيستور بيشتر باز هم در راه افزايش سرعت.

به هر روي هر دو شركت سرشناس توليدكننده پردازنده‌هاي 64 بيتي براي كامپيوترهاي x86 مدعي ساخت پردازنده‌هاي مذكور با كيفيت بالاتر بوده و در واقع هر دو ادعاي پيشتازي در اين عرصه را دارند.

◄   راه‌حل‌هاي اينتل:
اين راه‌حل‌ها شامل سه دسته پردازنده (بعد از ارائه Xeon DP) و سه مدل پردازنده ايتانيوم به شرح زير است:

      +   پردازنده‌هاي سري 64bit xeon
اين سري از پردازنده‌هاي اينتل با قدرت انعطاف بالا و دو مگابايت cache لايه سه، به‌عنوان محبوب‌ترين پردازنده 64 بيتي براي سرورها شناخته شده‌اند. ضمن اين‌كه قادرند هم برنامه‌هاي 64 بيتي و هم برنامه‌هاي 32 بيتي را با كارايي بالا و با استفاده از حافظه‌هاي DDR2 و خطوط حامل PCI‌‌‌Express اجرا كنند و در نتيجه كارايي سيستم را تا حد 50‌درصد بالاتر از xeonهاي قديمي‌تر 32 بيتي، مثل پردازنده 3.2xeon DP گيگاهرتز ببرند. اين پردازنده‌ها در وب سرورها و ايميل سرورها كاربرد زيادي دارند.

      +   پردازنده‌هاي سري 64bit xeon MP
قدرتمندترين و سريع‌ترين پردازنده با نام xeon است و با قدرت بالاي دسترسي به حافظه، هشت مگابايت cache لايه سه و وجود فناوري Demand Based Switching) DBS)، بهترين انتخاب براي سرورهاي لايه واسط، يعني همانApplication Server يا سرور مربوط به بانك‌هاي اطلاعاتي با حجم داده و پردازش بالا مي‌باشد. اين سرور در كاربردهاي Enterprise، مثل سيستم‌هاي تجاري ERP و BI كاربرد بسيار مناسبي دارد.

      +   64bit xeon workstation
همان‌گونه كه از نام آن برمي‌آيد، اين پردازنده قادر‌‌است با استفاده از قابليت‌هايي مثل NetBurst ،PCI Express ،Cache لايه دو، و فناوري hyper threading، برنامه‌هاي 32 و 64 بيتي، خصوصاً برنامه‌هاي طراحي مهندسي، گرافيك و امثال آن را با كارايي و سرعت بالا اجرا نمايد.

      +   Itanium2
قدرتمندترين و با ثبات‌ترين پردازنده ساخت اينتل است. اين پردازنده كه خود در مدل‌هاي DP ،MP و Low voltage به بازار ارائه شده است، با قابليت نه مگابايت فضاي cache لايه سه، بالاترين كارايي و سرعت را براي سرورهاي لايه واسط، بانك‌هاي اطلاعاتي، راه‌حل‌هاي ERP ،BI ،HPC، و انواع سيستم‌هاي مديريتي پيچيده به ارمغان مي‌آورد.
پردازنده‌هاي سري ايتانيوم، آلتوناتيوي قوي براي سيستم‌هاي اطلاعاتي موجود بر روي پردازنده‌هاي RISC ساخت آي‌بي‌ام بوده و با قيمت بسيار پايين‌تر از سيستم‌هاي MainFrame، رقيبي سرسخت براي آن به حساب مي‌آيند.

◄   راه‌حل AMD
AMD براي پشتيباني از فناوري پردازش‌هاي 64‌بيتي، چندين مدل پردازنده 64 بيتي آتلون، اُپترون، و توريون را ارائه كرده است. كه در ادامه به‌بررسي اجمالي آن‌ها پرداخته مي‌شود.

فناوري ‌EM64T
تكنولوژي 64 بيتي حافظه توسعه يافته (Extended Memory 46 Technology)، امكاني است كه توسط آن سيستم‌عامل‌هاي 64 بيتي قادر خواهند‌‌بود برنامه‌هاي 64 بيتي را توسط پردازنده‌هاي xeon اجرا نمايند. براي استفاده از اين قابليت، تمام فاكتورهاي موجود، يعني سيستم‌عامل، برنامه در حال اجرا، BIOS كامپيوتر، و درايورهاي مورداستفاده بايد به اين فناوري يا در اصطلاحEM64T مجهز باشند.
با استفاده از اين تكنولوژي، سيستم قادر به استفاده فراتر از چهار گيگابايت حافظه سنتي خواهد بود. در واقع برنامه‌هاي 64‌‌بيتي، چه بر روي سرور (مثل 2005 SQL Server يا سرورها و سرويس‌هاي ديگر 64 بيتي) و چه بر روي كلاينت (مثل بازي‌هاي 64 بيتي، برنامه‌هاي طراحي و گرافيك 64 بيتي، و امثال آن) در صورت وجود فناوري EM64T قادر خواهند بود در يك سرور مبتني بر پردازنده xeon به مقدار حافظه بيشتر (تا يك‌ترابايت) چه در حافظه اصلي (RAM) و چه در حافظه مجازي (virtual) دسترسي داشته باشند. ضمناً اينتل اين فناوري را به گونه‌اي طراحي‌كرده‌است كه برنامه‌هاي 32 بيتي نيز قادرند تا حدود كمي، از مزاياي افزايش دسترسي به حافظه و افزايش كارايي آن در زمان اجرا در يك سيستم‌عامل 64 بيتي (با كمك wow 64) بهره‌اي هر چند محدود ببرند.

      +   64AMD Athlon
انواع و اقسام مختلفي از آتلون سري 64 براي اجراي برنامه‌هاي 64 و 32 بيتي با كارايي بالا ساخته شده است. اين پردازنده‌ها كه با فناوري‌هاي قابل رقابت مشابه آنچه كه در اينتل براي ساخت پرازنده‌هاي زئون ساخته شده‌است، ارائه شده‌اند، به كاربران كامپيوترهاي دسكتاپ اجازه‌مي‌دهد برنامه‌هاي كاربردي‌اي كه به سرعت بالا و دسترسي سريع به حجم بالاي حافظه نياز دارند را با كارايي بالايي اجرا نمايند. برنامه‌هاي گرافيكي و مالتي مديا، بازي‌هاي سه بعدي، ويرايش تصاوير، فيلم، موسيقي، و به‌طور كلي Applicationهاي مربوط به كاربران نهايي (end users)، بهترين بهره را از اين پردازنده‌ها مي‌برند. اين پردازنده در چند مدل مختلف ارائه شده كه از مدل FX آن براي كاربردهاي دسكتاپ و از مدل MP براي سرورها استفاده مي‌شود.

      +   Opteron
AMD، پردازنده‌هاي سري اُپترون را در قالب و همپاي با xeonهاي 64 بيتي و تا حدودي پردازنده‌هاي گران‌قيمت‌تر ايتانيوم ساخته است. اين پردازنده كه به گفته AMD با تركيب فاكتورهاي مهمي چون سازگاري، كارايي، قابليت اعتماد، و قيمت نسبتاً پايين رقابتي، پا به عرصه وجود گذاشته، تاكنون در قالب چهار مدل مختلف سري 8wag-1 و سري‌هاي 100، 200 و 800 به بازار عرضه شده است.
اين پردازنده قادر است تا 256 ترابايت فضاي حافظه را مورد دسترسي قرار دهد و با استفاده از توان مصرفي نسبتاً پايين 55 وات (براي سري HE) و 30 وات (براي سري EE) از هدر رفتن توان مصرفي پردازنده و در نهايت كل سيستم جلوگيري كند. پردازنده‌هاي آتلون و اُپترون 64 بيتي تاكنون بارها از طرف مجامع مختلف به عنوان مقرون به‌صرفه‌ترين راه‌حل براي كاربردهاي دسكتاپ و تا حدودي Enterprise با حفظ هر دو فاكتور كارايي بالا و قيمت پايين شناخته شده است.

      +   Turion
اين پردازنده به منظور ايجاد امكان سواركردن سيستم‌عامل‌هاي 32 و 64 بيتي بر روي كامپيوترهاي نوت‌بوك با تكنولوژي Mobile طراحي و ساخته شده است. اين پردازنده با وزن بسيار كم، مصرف انرژي پايين، و ايجاد حرارت محدود با فناوري بي‌سيم (wireless) بسيار سازگار بوده و مي‌تواند با كارايي بسيار بالاتري نسبت به پردازنده‌هاي معمولي دستگاه‌هاي مبتني بر تكنولوژي موبايل و بي‌سيم، به اجراي برنامه‌هاي طراحي شده براي اين محيط‌ها بپردازد. سيستم‌عامل، كليه برنامه‌هاي صوتي تصويري، بازي‌ها و امثال آن از مزاياي افزايش سرعت با استفاده از اين پردازنده 64 بيتي بهره‌مند مي‌شوند.
 

 

 

 

 

گروه علمي فدک

کليه مطالب ارسالي با نام اشخاص و ذکر منبع در اين سايت درج مي شود

راهنما  |  آمار سايت  |  درباره ما  |  تماس با ما  |  نظر خواهي  | آرشيو  |  عضويت در سايت