X

وحدة المعالجة المركزية CPU

Collapse
  • تصفية
  • الوقت
  • عرض
مسح الكل
مشاركات جديدة
  • vb
    عضو جديد
    • Sep 2018
    • 1355


    بسم الله الرحمن الرحيم


    تعرفنا في الجزء الأول من هذه الدورة على المعالجات وطريقة عملها
    وأنواعها



    وسنتعرف في هذا الجزء على المزيد وعلى طرق فك و تركيب و صيانة
    المعالج


    صناعة المعالجات
    تتم صناعة المعالجات من عدة مصنعين أشهرهم شركتي إنتل واي ام دي
    AMD & INTEL
    ، و كانت إنتل هي الشركة الرئيسية المصنعة للمعالجات بينما كانت تقوم بتقليدها باقي الشركات
    إلى أن تمكنت شركة
    AMD
    من صناعة المعالج المسمى "أثلون" الذي أنهى احتكار أنتل لهذه الصناعة وبدأ التنافس الحقيقي بين الشركتين.
    وتتم صناعة المعالج مرورا بعدة مراحل قد تستغرق عدة أشهر مليئة بالعمل المتواصل ويتم ذلك بأستخدام توكنولوجيا معقدة حيث يتم تكوين الترانزستورات غالبا من السيليكون .
    حيث ثتم معالجة السيليكون بطريقة خاصة بعد استخراجه من رمال الصحراء البيضاء ليكون على شكل كريستال بحجم عشرين سنتيمترا للقطعة الواحدة تقريبا ، ويتم تقطيعها إلى شرائح بسمك أقل من 1 مليمتر وقطر 20 سم ويتم صنع أكثر من 100 معالج من الرقاقة الواحدة علاوة على بعض المعالجات التالفة . و الكريستالة الواحدة تكفي لصنع ألاف المعالجات وتزيد كمية الانتاج كلما كانت شريحة السيلكون أقل سمكا في الكريستالة
    ***
    ويتم تصميم المعالج على الورق خلال عملية تستهلك الكثير من الوقت وعدد كبير من المهندسين .ثم يبدأ التصنيع بأدوات دقيقة وحاسبات ألية كبيرة ومتخصصة وباستخدام الضوء ومواد حساسة للضوء تصنع الترانزسترات على هيئة طبقات تختلف بحسب المعالج ويتم تقطيع الرقاقات الى مئات المعالجات.
    ويتم بعد ذلك تغليف المعالجات لحمايتها وتمكين المستخدم من فك وتركيب المعالج بأمان ويسمى هذا النوع من التغليف
    ZIF
    ويتكون المعالج داخليا من الأجزاء التالية
    وحدة الإدخال والإخراج
    وحدة التحكم
    وحدة الحساب والمنطق :
    وتتقسم لـ 1- وحدة الفاصلة العائمة و 2- وحدة الأعداد الصحيحة 3- المسجلات
    الذاكرة المخبئية



    ومن انواع المعالجات الحديثة


    .AMD X2 (Dual core CPU)
    AMD Phenom X3
    AMD Phenom Quad
    AMD Sempron
    Intel Core 2 Duo
    Intel Core 2 Quad
    Intel Celeron



    ويتركز محور التنافس بين الشركات المصنعة للمعالجات على السرعة في أداء المعالج ويظهر ذلك جليا من خلال طرح شركة انتل المعالج الجديد في 2010
    تحت راية
    تقنية تعزيز السرعة
    Intel® Turbo Boost



    وتتفاوت سرعات المعالجات حسب تكامل أجزاء السيليكون بينما يأتي البعض تالفا وغير قابل للتشغيل
    ولكي تكون أكثر قوة لابد أن تحوي عدد أكبر من الترانزسترات في حجم أصغر ، فتستعمل معماريات أصغر للمعالج كي تتيح لنا ذلك .



    قياس سرعة وحدة المعالجة المركزية


    سرعة وحدة المعالجة المركزية تقياس بالميغاهرتز (ميغاهرتز) أو أكثر في الآونة الأخيرة جيغاهرتز (جيجاهيرتز). وعندما تحصل على معالج بسرعة
    900Mhz
    فذلك يعني انه يتمكن من العمل بمعدل
    900Million
    دورة كل ثانية.
    فيما تختلف عملية حساب السرعة في معالحات مثل
    MMX
    لأن معمارية المعالج تختلف
    ويجب الاخذ بتردد الساعة ومعمارية المعالج


    وتنقسم المعالجات حاليا الى قسمين رئيسيين وهي التي تعمل على بيئة 32 بت اوالعاملة على بيئة 64 بت


    ويمكن استخدام هذا التطبيق للكشف عن سرعة المعالح

    والفرق بين
    64bit
    و
    32bit


    32 بت يسمى كل 1 أو 0 واحد بت والحد الاقصى 32 بت
    والرقم 32 هو الرقم الاول في الصف
    حيث يحول (في الكسر العشري) إلى 4294967295.
    ويتم معالجة وحساب كل واحد بايت بما يعادل 8 بت. وهذا يعني أن الحد الأقصى لاجمالي الذاكرة يجب
    GBأن يكون 4
    وبالطبع لا تخصص كامل المساحة لتستخدم في معالجة ذاكرة الوصول العشوائي بل يسمح باستخدام حوالي
    3.5 غيغابايت او تزيد قليلا


    بينما الأجهزة 64 بت أكثر قوة نظرا لأن الرقم 64 يتربع في مقدمة الصف حيث يترجم الى الرقم
    18.446.744.073.709.551.615.
    وهو أكثر من 17 مليار غيغا بايت وهو في الواقع 16 إكسا بايت ، وهو ما
    يتمثل في ثلاثة اوامربعد القيمة الأصلية وهي كما يلي
    (gigabyte, terabyte, petabyte, exabyte).
    مما يمنح النظام العامل على بيئة 64 بت اضعاف اضعاف المساحة الني يستخدمها 32 بت
    للمعالجة


    ولا يقتصر الاختلاف بين النظامين على مساحة المعالجة فقط ، بل في الحجم ايضل حيث أن 64 أكبر حجما
    وايضا يختلف النظامين من حيث التعامل مع باقي البرامج الهامة والاجهزة الضرورية
    فقد تم تصميم أكثر البرامج والاجهزة سابقا لتعمل على بيئة 32 بت وفي المقابل ينفرد معالح 64 بت بتشغيل بعض التطبيقات
    التي تتطلب المزيد من حجم ذاكرة المعالجة


    ***
    ومن المعروف أن أنظمة الكمبيوتر تطورت
    من بيئة 8 بت إلى 16 بت في الثمانينات
    وفي التسعينات التي شهدت نقلة أخرى من 16 بت إلى 32 بت
    وها نحن الآن ننتقل إلى 64 بت .
    وقد بدأ هذا التحول لتقنية 64 بت تحديدا في سبتمبر عام 2003
    مع طرح معالج
    AMD Athlon 64
    مع إصدار بيتا من
    Windows XP 64-Bit،
    ثم تم طرح ويندوز إكس بي 64 بت بالإصدار
    RC2
    الذي طرح مع معالجات إنتل بنتيوم 64 والمشار إليها بتقنية
    EM64T
    ثم معالجات الكمبيوتر الدفتري
    AMD Turion،
    ومعالجات ثنائية النواة
    Pentium D
    ولا يتيح ويندوز إكس بي 64 بت الترقية
    من الإصدارات القديمة من ويندوز بما فيها ويندوز اكس بي،
    بل يتطلب تثبيتا كاملا على هارد خالي من أية معلومات . وعندالطرح الرسمي ل
    Windows XP Pro 64bit
    لم يستفاد منه فعليا إلا في التطبيقات التي
    تم تصميمها للعمل في البيئة ذاتها


    وبما أن
    64bit
    تستطيع معالجة كميات أكبر من البيانات
    بدرجات ملحوظة مثل الألعاب والفيديو والصوت.
    لذلك فإن مايكروسوفت شرعت في تحفيز المطورين
    لتحويل برامجهم الحالية والقادمة إلى منصة 64 بت
    مع العلم
    أن واجهة التطبيق في كل من ويندوز 32 بت وويندوز 64 بت
    هي ذاتها،
    وابتكرت مايكروسوفت أداة البرمجة
    Visual Studio 2005 (Whidbey)،
    و
    Virtual PC 2004 Service Pack 2


    ويحقق ويندوز 64 بت توافقه مع تطبيقات
    ويندوز 32 بت
    من خلال ميزة المحاكاة التي تدعى
    Windows-32-on-Windows-64 (WOW64)
    وهي طبقة محاكاة تؤمن توافقا بين الفروقات فيما بينهما
    خاصة تلك المرتبطة بالعمليات المشتركة
    وهناك أيضا أداة توجيه السجل
    registry redirector،
    حيث يوجد في ويندوز 64 بت فرعين منفصلين في السجل لمفتاح
    HKEY_LOCAL_MACHINE\Software،


    الأولى تستخدمها تطبيقات 64 بت الأصيلة
    والثانية لتطبيقات 32 بت ليتاح للأخيرة التعرف على المصادر
    والنظام وكأنه ويندوز 32 بت،
    دون أن تتعرف علىتبدلات في أجهزة 64 بت. وعادة ما تستخدم تطبيقات 64 بت وحدها دليل
    c:\Program Files،
    بينمايتم تثبيت تطبيقات 32 بت في الدليل
    c:\Program Files
    (x86)".،
    ***
    وبدآت بعض التطبيقات مثل الألعاب والبرامج ومضادات الفيروسات وغيرها التعامل الفعلي مع إصدار 64 بت
    ***
    كما تم إصدار أوفيس يعمل ب 64 بت من مايكروسوفت .أما كروت الشاشة مثل نفيديا و
    ATI
    والوسائط الأخرى مثل كروت الصوت والمودم وغيرها
    من مكونات الجهاز فقد بدأت بتقديم بعض برامج
    تتوافق مع نظام التشغيل 64 بت.


    تقليص اكبرللذاكرة في عملية قراءة البيانات من القرص الصلب
    (input/output- read/writes)
    كما تسرع الوصول إلى البيانات ومعالجتها.
    ولذلك تستفيدمن حوسبة 64 بت التطبيقات
    التي تستدعي تعاملات كثيفة في البيانات مثل قواعد البيانات
    والتطبيقات الكبيرة إلى جانب الألعاب ثلاثية الأبعاد والفيديو والرسوم .
    وقدمت كل من
    Intel وAMD
    معالجات بدعم مزدوج لبرامج 32 و64 بت وكذلك هو حال نظام تشغيل مايكروسوفت. لكن مايكروسوفت
    تخلت عن دعم الدوس وبرامج 16 بت
    بصورة كلية في نظام التشغيل الجديد . وقد غابت عن هذا الإصدار النهائية كل من النظام الثانوي
    Windows on Windows (WOW)،
    وآلة ويندوزالافتراضية
    Windows Virtual Machine (VM)،
    اللتان تدعمان تشغيل دوس وبرامج ويندوزالقديمة
    من فئة 16 بت، وبذلك لن يتاح تشغيل هذه نهائيا .ويمكن التعامل بين تطبيقات 32 بت وتطبيقات 64 بت
    من خلال عمليات القص والنسخ ولكن بطبيعة الحال عمليات 32 بت لا يمكنها استدعاء مكتبات 64 بت ،
    وكذلك لا يمكن لعمليات 64 بت استدعاء مكتبات 32 بت. وستستفيد التطبيقات التي تعتمد على الكتابة والقراءة
    من القرص بمقدارخمسين ضعفا في سرعة أدائها
    كما تخلت مايكروسوفت هنا عن بعض بروتوكولات الشبكة
    التي يندر استخدامها مثل
    NetBEUI و AppleTalk و IPX وspx
    كما أن العديد من برامج 32 بت التي تعتمد على
    أدوات تثبيت قديمة من فئة 16 بت بما فيها برامج مايكروسوفت مثل
    Photo Story 3 و Windows XP PowerToys
    لن تعمل في الإصدارات المتقدمة.
    عدا عن ذلك فإن معظم برامج 32 بت ستعمل
    دون مشاكل إلا من بعض العقبات البسيطة . أما مشاكل الأجهزة فهي تتلخص في أن معظم المشغلات
    من نوع 32 بت لن تعمل أيضا.


    وبإمكان المستخدم حاليا عمل مونتاج للفيديو
    علىجهازه إضافة إلى الألعاب التي تحاكي جزءا
    من الواقع كالسرعة والمؤثرات الأقرب للواقعية .ساهم بذلك التطور التقني الذي رافقه تطور في البرمجة .
    المعالجات الداعمة ل 64 بت متوفرة
    ولكن بقي الاعتماد الفعلي على تقنية 64 بت،
    ولكن مع توفر نظام التشغيل والبرامج التي تدعم حوسبة 64،
    فأن الذاكرة هي من أهم فوائد بيئة 64 بت. حيث يمكن لمعالج 64 بت
    أن يتعامل مع بيانات وتعليمات بوحدات من 64 بت
    خلال كل دورة لساعة المعالج،
    كما أنه يصبح قادرا على التعامل مع سعة كبيرة
    من الذاكرة لمعالجة عمليات أكبر من معالج يعتمد على
    32 بت لكل دورة .
    ولايتقيد ويندوز إكس بي 64 بت،
    بحدود الذاكرة المفروضة ك 4 جيجابايت
    كما في ويندوز إكس بي السابق،
    بل يتيح سعة ضخمة تصل لغاية 32 غيغابايت ..
    وذاكرة افتراضية بسعة 512 تيرابايت
    ويعتمد ذلك على دعم اللوحة الأم .وتتيح سعة الذاكرة الضخمة الحصول على سرعة أكبر
    بصورة مذهلة في تشغيل بعض المهام ويتميز كذلك بقدرات جيدة في المحافظة على البيانات النشطة
    واللازمة في ذاكرة النظام العشوائية وكلما قدمت المزيد من الذاكرة لهذه الأنظمة
    كلما ساهمت بالإحتفاظ بحجم بيانات أكبر لسرعة إستدعائها ،
    وتعد أسرع بآلاف المرات من القرص الصلب
    الذي يحتاج لعمليات ميكانيكية لجلب المعلومات . مع العلم أن الذاكرة الافتراضية للقرص الصلب
    ذات سرعة أقل من الذاكرة العشوائية،
    وما لا تتسع له الذاكرة العشوائية
    سيتحول إلىالذاكرة الافتراضية على القرص الصلب. إضافة إلى أن ويندوز يقوم بتشغيل البرامج
    بسرعة أكبر في الذاكرة العشوائية عند توفر سعة كافية منها،
    وبالتالي ستقدم ميزة الذاكرة ذات السعة الأكبرسرعة أكبر.
    ولم يعد هناك دعم لبرامج 16بت بحيث
    لن يكون بالإمكان تشغيلها بأي شكل.
    ويبدو ظاهريا أن ويندوز 64 بت أشبه بويندوز إكس بي
    إصدار المحترفين مع ترقية
    SP2
    ينطبق هذا على مشغلات الأجهزة التعريفات
    DRIVERS،
    حيث لا يتوفر إلا عدد محدود منها


    صمم ويندوز إكس بي للمحترفين بفئة 64 بت
    لتلبية المتطلبات العالية للأداء .ولمن يتطلب عملهم سعة كبيرة من الذاكرة
    وأداء قويا في مجالات التصميم وتحرير الفيديو الجرافيكس
    إضافة للألعاب ومحطات العمل المختلفة حيث يتم توفير الوقت .
    ويتيح لهم نظام التشغيل العمل بنماذج
    مكتملة ثلاثية الأبعاد بدلا من نماذج متمثلة تسمى
    wire frame representation،
    مع القدرة على المعاينة والعمل فيها مباشرة . أما بالنسبة للألعاب فيعتبر ذات الشيء بالنسبة للألعاب
    ذات المتطلبات العالية التي لا تلبيها هندسة 32بت حاليا
    حيث سيكون المجال أكثر رحابه لمصممي الألعاب ومطوريها
    . ويوفر ويندوز 64 بت دعما لذاكرة بسعة 128 غيغابايت
    مع 16 تيرابايت للذاكرة الافتراضية
    لتسريع معالجة البيانات بصورة غير مسبوقة.
    يؤمن إصدار ويندوز 64 بت دعم برامج 32 بت
    من خلال طبقة المحاكاة
    Windows on Windows 64 (WOW64) x86 emulation layer
    التي تعزل عمليات 32 بت عن عمليات 64 بت.
    وتظهر عمليات 32 بت في ادارة المهام
    مع علامة نجمة فوقها *32


    ومن الفوارق الرئيسية التي تحدد اللوحات بموجبه وحدة المعالجة المركزية التي تدعمها هو نموذج الشرائح
    التي تشمل تصاميم مختلفة بمعدل أداء مختلف ومواصفات مختلفة من حيث دعم الذاكرة و المنفذ
    AGP
    والسرعة ، وأرقام المضاعف ، وناقل السرعات وأكثر من ذلك بكثير
    ومن الامور الاخرى أيضا نوعية السوكيت
    وهي كالتالي



    Socket Type
    Compatible Processors
    ........................
    Socket 7
    Original Pentiums, Cyrix 686, Cyrix MII, K6, K6-2 and K6-III
    Socket 370
    Intel Celeron, Intel PIII (not Cartridge), Cyrix III
    Slot 1
    Intel PII, Intel PIII (cartridge only)
    Slot A
    AMD Athlon (Cartridge only)
    Socket A
    AMD Athlon Thunderbird (not Cartridge), AMD Duron, AMD Athlon XP
    Socket 423
    Intel P4
    Socket 478
    Intel P4 (2nd Gen)
    754-Pin Socket
    Athlon 64
    940-Pin Socket
    Athlon 64-fx, Opteron
    Socket AM2
    Athlon 64 FX, Athlon X2
    Socket 603 / 604
    Intel Xeon
    Socket T
    Intel Pentium 4, Pentium Extreme, Pentium D, Core 2 Duo
    LGA 771
    Xeon
    PAC418 / 611
    Intel Itanium
    Socket 775
    Core 2 duo, Core 2 Extreme, Core 2 Quad
    Socket AM2+
    Athlon 64, Athlon 64 FX-62, Athlon 64 X2, Sempron, Sempron LE
    Socket AM3
    Athlon 64 X2, Phenom, Sempron, Sempron LE, Opteron
    Socket F
    Phenom, Opteron (Server range)




    ويمكن استخدام احد هذه البرامج للكشف عن مدى قدرة وتوافقية المعالح اضافة الى عدة برامح تختص بالمعالج والمذربورد وأيضا
    مواضيع في نفس السياق من المنتدى لاحقا
    ***
    32 او 64
    تطبيق
    securable






    ***
    cpuz




    موديل المعالج .
    تردد المعالج او سرعته .



    حجم الكاش
    - الشركة المصنعة للمذربورد
    - موديل اللوحة
    - طقم الرقاقات الالكترونية الموجوده على اللوحة
    - نوع الذاكرة المركبة بالجهاز وحجمها
    - تردد الذاكرة او سرعتها ،
    - عدد الذواكر المركبه بالجهاز .
    معلومات عن السرعات التي تستطيع ان تعمل بها الذاكرة





    ***
    HWMonitor
    تفاصيل أكثر





    ****************************
    هذه تطبيقات سريعة ومفيدة وتوجد برامج متكاملة في هذا الخصوص وفي كافة أجزاء الهاردوير وهي تغني عمن سواها
    سيتم اضافتها في صفحة خاصة بذلك


    ***
    بعض اعطال المعالج واسباب ضعفه
    أهم أسباب ضعف أو تلف المعالج الحرارة الزائدة لذلك بجب دائما
    تبريد المعالج
    والحرارة
    تقصر من عمر المعالج
    تبطئ أدائه و
    قد يعيد الحاسب تشغيل نفسه بدون اسباب و
    وتسبب أخطاء في الحسابات والبرمجة
    ويتوقف الحاسب عن العمل بشكل متكرر
    وقد تحدث أخطاء في القرص الصلب
    ***
    وتنتج هذه الحرارة من خلال مرورالتيار الكهربائي في الترانزسترات ، وكلما كانت فولتية المعالج ومعماريته أقل كلما كانت الحرارة الناتجة أقل لذا فإن المعالجات المختلفة تنتج كميات مختلفة من الحرارة و تقاس كمية الحرارة الناتجة من المعالج بـ"الواط" .
    ويتم تبريد المعالجات أولا
    باستخدام
    المبدد الحراري
    هو عبارة عن شريحة من المعدن تلتصق بسطح المعالج
    ويصنع المبدد الحراري من الألمونيوم
    ويجب أن يكون ملتصقا بسطح المعالج
    ويجب وضع كمية بسيطة من مادة
    heat sink compound
    لتعبئة الفراغ والسماح للحرارة بأن تنتقل من المعالج
    الى المبدد مباشرة
    ثانيا
    استخدام مروحة التبريد
    ***
    ومن الاخطاء الشائعة قيام البعض بما يعتقد أنه زيادة سرعة المعالج
    وذلك بزيادة تردد الناقل
    مع زيادة الفولت او الطاقة للمعالج
    ويتسبب ذلك في تقصير عمر المعالج كثيرا
    نظرا لارتفاع درجة حرارته
    ويؤدي الى عدم اتزان في الاداء لكافة المكونات المرتبطة باللوحة الام


    ***
    صناعة المعالج بالصور















    بعد ذلك سنتعلم طريقة فك وتركيب المعالج للجهاز المكتبي وبعض انواع اللاب توب
    وبعض طرق اصلاح المعالج واستبدال ابر المعالج التالفة
  • مشرف القسم الهندسي
    • Nov 2018
    • 1703

    #2
    الله يجزاك الخير
Working...
X