پروژه دوره کارشناسی رشته مهندسی تکنولوژی نرم افزار موضوع : بررسي ريز پردازنده هاي INTEL_AMD

2. پروژه دوره کارشناسی رشته مهندسی تکنولوژی نرم افزار موضوع : بررسي ريز پردازنده هاي INTEL_AMD دانشجوي:

3. فهرست...................... مقدمه ابعاد پردازنده ها واحد محاسبه و منطق (ALU) واحد كنترل پردازندهاي شركت اينتل حافظه‌هاي پنهان حافظه‌هاي ثابت انواع شركت هاي ريزپردازنده ها پردازندهاي شركت اينتل معرفي Core i7 خنک کننده معرفی انواعCore I7 سری 9xx

4. معرفی انواعCore I7 سری 8xx • مادربردهای پیشنهادی برای سوکتهای1156 • شركت AMD • خلاصه اي در مورد پردازندة AMD Athlon 64 • AMD Athlon 64 چرا؟ • معماری K9 • K10 نخستین معماری بر پایه 45 نانومتری AMD • پردازنده‌هاي مخصوص Server • طبقه بندی AMD براساس توان مصرفی • اورکلاکینگ چیست ؟ • Bobcat • Ontario • Liano Zambezi • تفاوت های CPU های AMD و INTEL • نتيجه گيريمنابع و مآخذ

5. مقدمه • ريزپردازنده واحد پردازش مركزي يا مغز رايانه مي باشد. اين بخش مدار الكترونيكي بسيار گسترده و پيچيده اي مي باشد كه دستورات برنامه هاي ذخيره شده را انجام مي دهد. جنس اين قطعه كوچك (تراشه) نيمه رسانا است CPU شامل مدارهاي فشرده مي باشد و تمامي عمليات يك ميكرو رايانه را كنترل مي كند. تمام رايانه ها (شخصي، دستي و...) داراي ريزپردازنده مي باشند. نوع ريزپردازنده در يك رايانه مي تواند متفاوت باشد اما تمام آنها عمليات يكساني انجام مي دهند. • CPU مخفف كلمات Central Processing Unit است

6. اولين ريزپردازنده در سال ۱۹۷۱ با نام Intel ۴۰۰۴ به بازار عرضه شد. اين ريزپردازنده قدرت زيادي نداشت و تنها قادر به انجام عمليات جمع و تفريق ۴ بيتي بود. تنها نكته مثبت اين پردازنده استفاده از يك تراشه بود، زيرا تا قبل از آن از چندين تراشه براي توليد رايانه استفاده مي شد. اولين نوع ريزپردازنده كه بر روي كامپيوتر خانگي نصب شد. ۸۰۸۰ بود. اين پردازنده ۸ بيتي بود و بر روي يك تراشه قرار داشت و در سال ۱۹۷۴ به بازار عرضه گرديد. پس از آن پردازنده اي كه تحول عظيمي در دنياي رايانه بوجود آورد ۸۰۸۸ بود. اين پردازنده در سال ۱۹۷۹ توسط شركت IBM طراحي و در سال ۱۹۸۲ عرضه گرديد. بدين صورت توليد ريزپردازنده ها توسط شركت هاي توليدكننده به سرعت رشد يافت و به مدل هاي ۸۰۲۸۶، ۸۰۳۸۶، ۸۰۴۸۶، پنتيوم ۲، پنتيوم ۳، پنتيوم ۴ منتهي شد.

7. ابعاد پردازنده ها • پردازنده در رايانه هاي شخصي به شكل يك قطعه نسبتاً تخت و كوچك به اندازه ۸ يا ۱۰ سانتي متر مربع هستند. • . بدين گونه كه آن را به صورت ورقه هاي بسيار نازك و ظريف برش مي دهند و اين تراشه ها را در درون مخلوطي از گاز حرارت مي دهند تا گازها با آنها تركيب شوند و بدين صورت طبق اين فرآيند شيميايي سيليكان كه از جنس ماسه مي باشد به فلز و بلور تبديل مي شود كه امكان ضبط و پردازش اطلاعات را در بردارد. اين قطعه كار ميليونها ترانزيستور را انجام مي دهد.

8. محل قرارگيري پردازنده ها بر روي مادربرد مي باشد. بنابراين بايستي هماهنگي لازم بين مادربرد و پردازنده وجود داشته باشد. اين هماهنگي باعث بالا رفتن عمليات رايانه مي شود. در غير اين صورت نتيجه خوبي بدست نمي آيد. ريز‌پردازنده ، از واحدهاي گوناگوني تشكيل شده كه هر واحد وظيفه خاصي را انجام مي‌دهد. با قرار گرفتن اين واحدها در كنار يكديگر يك ريزپردازنده به صورت يك مجموعه مجتمع و فشرده تشكيل مي‌شود. هر ريزپردازنده از واحدهاي زير تشكيل شده است. 1- واحد محاسبه و منطق (ALU) 2- واحد كنترل CU يا Control - Unit

9. انواع حافظه 3- حافظه‌هاي ثابت يا Register 4- حافظه‌هاي پنهان يا Cache

10. انواع شركت ها عبارتند از: Intel, AMD, IBM, Motorola, Cyrix, Nec که معروف ترین شرکتهای سازنده AMD Intel, هستند. 5- پردازندهاي شركت اينتل از آنجا كه CPU، مغز يك سيستم كامپيوتري به شمار مي‌آيد، انتخاب صحيح آن مي‌تواند كارآيي سيستم را بالا ببرد. تاكنون پردازنده‌هاي متعددي در شركت Intel ساخته شده و مورد بهره‌برداري قرار گرفته‌اند كه عبارتند از 8086، 80286، 80386، 80486 كه البته در اصطلاح عاميانه عدد 80 از ابتداي آنها حذف شده است. پس از اين سري، نسل كامپيوترهاي 586 يا پنتيوم توسط كارخانة Intel به ‌بازار آمد. سري Pentium از سرعت 66 مگا هرتز و بعنوان Pentium I به بازار عرضه شد . پس از آن Pentium Pro، PentiumII ، Pentium III و Pentium IV به بازار آمدند. در حال حاضر جديدترين نوع CPUها، Pentium V ها هستند كه البته هنوز به خاطر قيمت گران به صورت عاميانه در بازار وجود ندارند ولي سري Pentium IV با توجه به قيمت و كارايي مناسب بيشترين تعداد را در بين دارندگان كامپيوتر هاي شخصي داراست .

12. پردازنده های Intel • Intel دو نوع پردازنده بر اساس دو نوع معماری متفاوتNetBurstو Core 2 روانه بازار کرده است . پردازنده های مبتنی بر این دو معماری تفاوت های اساسی با هم داشته .و جالب این جاست که هر دو با سوکت LGA775 طراحی شده‌اند. بر اساس معماری قدیمی تر NetBurstچهار خانواده پردازشی Pentium4، PentiumD، PentiumEEوCeleronDطراحی و تولید شده‌اند • پردازنده Core 2 Duo

13. مدل‌هاي رايج Core 2 Duo

14. معرفي Core i7 • یکی از جدیدترین پردازنده های اینتل Core i7نام دارد، در این سری شما سریع ترین پردازشگرهای حال حاضر دنیا را می بینید که دارای شش هسته هستند. • در ساخت این CPU از 1 میلیارد و 700 میلیون ترانزیستور استفاده شده و فرکانس کاری هر هسته 3.33 گیگاهرتز است. • اما این پردازنده علاوه بر پیروی از این قاعده سریع ترین پردازنده ی desktop جهان نیز هست

15. مشخصات پردازنده ی Core i7

16. خنک کننده • همچنین همراه پردازنده ی Corei7-980X Extremeیک خنک کننده جدید عرضه می شود. هیت سینک آلمینیومی به همراه 4 هیت پیپ (لوله های انتقال حرارت) در هرطرف ، قدرت خنک سازی را تا حد زیادی افزایش داده اند. همچنین یک سویچ روی فن قرار دارد که سرعت آنرا کنترل می کند. این فن در سرعت 800 دور در دقیقه حدود 20 دسی بل صدا تولید می کند

17. معرفی انواعCore I7 سری 9xx • مدل i7-920 با معماری: Nehalem • سرعت: 2.66 گیگاهرتز • تعداد هسته: 4 عدد مقدار کش: 8 مگابایت • سرعت باس: 4.8 گیگاترنسفر • سوکت LGA1366 • توان مصرفی 130 وات • موجودیت در بازار ایران: هست

18. مدل i7-930با معماری: Nehalem • سرعت: 2.8 گیگاهرتز • تعداد هسته: 4 عدد مقدار کش: 8 مگابایت • سرعت باس: 4.8 گیگاترنسفر • سوکت LGA1366 • توان مصرفی 130 وات • موجودیت در بازار ایران: هست

19. مدل i7-940 با معماری: Nehalem • مدل i7-950با معماری: Nehalem • مدل i7-960با معماری: Nehalem • مدل i7-965Xبا معماری: Nehalem • مدلi7-975X با معماری: Nehalem • مدل i7-970 با معماری: Nehalem • مدل i7-980Xبا معماری:Golf Town

20. معرفی انواعCore I7 سری 8xx • مدل i7-860 با معماری: Nehalem • سرعت: 2.8 گیگاهرتز • تعداد هسته: 4 عددمقدار کش: 8 مگابایت • سرعت باس: 2.5 گیگاترنسفر • سوکت ۱۱۵۶ LGA • توان مصرفی 95 وات • موجودیت در بازار ایران: هست

21. مدلi7-860S با معماری: Nehalem • سرعت: 2.53 گیگاهرتز • تعداد هسته: 4 عددمقدار کش: 8 مگابایت • سرعت باس: 2.5 گیگاترنسفر • سوکت ۱۱۵۶ LGA • توان مصرفی 95 وات • موجودیت در بازار ایران: --------

22. مدل i7-870S با معماری: Nehalem • مدل i7-875K با معماری :Nehalem • مدل i7-880 با معماری: Nehalem

23. مادربردهای پیشنهادی برای سوکتهای1156 • مادربورد Gigabyte P55-UD6 • مادربورد Gigabyte P55-S3

24. يكي ديگر از شركتهاي توليد كنندة CPU شركت AMD است. AMD • CPUهاي شركت AMDداراي قيمت كمتر و سرعت بالاتري خصوصاً در كارهاي گرافيكي پويا Dynamic مانند ساخت انيميشن و اجراي بازيها هستند . اما به خاطر ايجاد حرارت بيشتر و گا ها مشكلاتي كه در كار با بعضي از نرم افزار ها بوجود مي آيد نسبت به CPU هاي شركت Intel، داراي فروش كمتري مي باشند . • CPUها از نظر ظاهري نيز متفاوت هستند به اندازه و شكل مكان قرارگيري CPUهاي شركت AMD روي مادربرد، Socket A و به CPU هاي شركت Intel ، Socket478مي‌گويند. CPUهاي اينتل كوچكتر از CPUهاي AMD هستند . همچنين جايگاه CPUهاي Pentium هاي اوليه از نوع Socket 7 و CPUهاي PentiumIIIها از نوع Socket370 وSlot oneبودند .

25. نكته مهم ديگر اين است كه اغلب وقتي در مورد يك پردازنده از نوع Pentium چيزي مي‌شنويد، كلماتي مانند Full Cache ، Half Cache و يا Celeron نيز به عنوان پيشوند يا پسوند به گوش مي رسد . اين كلمات بيان كننده مقدار حافظه نهان ( Cache ) پردازنده هستند. بدين ترتيتب كه؛ Full Cache ، به معني داشتن بيشترين مقدار حافظه Cache روي پردازنده است. اين مقدار تا كمي پيش از اين 512 KB بود، اما در حال حاضر به 1 MB يا بيشتر رسيده است. • Half Cache ، يعني اينكه پردازنده داراي نيمي از بيشترين مقدار اين حافظه مي‌باشد . اين نوع پردازنده‌ها داراي حافظه نهان برابر 256 KB بودند، اما مدتي است كه از اين نوع پردازنده كمتر به چشم مي خورد .. • Celeron ، به معني وجود يك چهارم از بيشترين مقدار اين نوع حافظه، روي پردازنده است

26. AMD Athlon 64 چرا؟ • به چه دلايلي از AMD Athlon 64 استفاده كنيم. به كاربران خود اين امكان را ميدهد كه زمان كمتري صرف مقابله با ويرسها كنيم. حمايت كردن از كامپيوترها بر عليه بعضي از ويروسهاي خاص نظير MS Blaster و Slammer . • AMD Athlon 64 را انتخاب كنيد تا يك سيستم حفاظت شده عليه ويروسها داشته باشيد • . لذت استفاده از كامپيوتر با صداي كم و مصرف پايين برق. AMD Athlon 64 را انتخاب كنيد • . AMD Athlon 64 را انتخاب كنيد زيرا در اين پردازنده از فن آوري Hyper Transport استفاده شده است . باعث كاهش تاخير در حافظه و بهبود عملكرد مخصوصا در برنامه هايي كه نياز به حافظه زياد دارند, نظير بازيهاي 3 بعدي و برنامه - هاي رسانه اي digital ميشود.

27. K10 نخستین معماری بر پایه 45 نانومتری AMD • اما معماری کامل‌تری که AMD برای توسعه پردازنده‌های چند هسته‌اي خود انتخاب کرده، K10 نام دارد.‌اين معماری برای هر سه دسته پردازنده‌های موبایل ، دسکتاپ و سرور در نظر گرفته شد. • K10 در ابتدا از فناوری ساخت 65 نانومتری تولید خواهند شد اما به تدریج در فاز دوم به سمت فناوری 45 نانومتری و همچنین پشتیبانی از حافظه های DDR3 با استفاده از سوکت جدید خود AMD3 حرکت خواهد کرد • از برتری‌های معماری K10 مي‌توان به استفاده از حافظه نهان سطح 1 سه طرفه (64KB) با پهنای باند128 bit ، افزایش دستورالعمل‌های SSE4A,MMX و رمزگشایی تمامی ‌اين دستورالعمل‌ها به شیوه مسیر مستقیم و اضافه کردن 8 ثبات (GPR (General Purpose Register ثبات داده واحد پردازش در مُد 64 بیتی. • K10 از Instruction Fetch 32 بايتي پشتیبانی مي‌کند.

28. پردازنده‌هاي مخصوص Server • دسته آخر پردازنده های معاری K10 که به آن می پردازیم پردازنده Barcelona است. بارسلونا (که از پردازنده های Cities Family به شمار می رود) یک پردازنده چهار هسته ای 65نانومتری است که از HT 2.0 پشتیبانی می کند. دیگر مشخصات این پردازنده مانند حافظه کاشه، دستورالعملهای SSE و کاملا مشابه Phenom ها هستند و فقط امکانات امنیتی پیشرفته ای به آن اضافه شده که آن هم به خاطر ماهیت سرور بودن بارسلونا طبیعی است. • درباره دیگر خصوصیات بارسلونا باید گفت که یک پردازنده پندway به شمار می رود. منظور way در server تعداد پردازنده های قابل استفاده در معماری server است.

29. طبقه بندی AMD براساس توان مصرفی • AMD طبقه بندی دیگری بر اساس توان مصرفی در هر سری انجام داده: • SE پردازنده هایی با توان مصرفی 120W • Standard پردازنده هایی با توان مصرفی 95w • و HE پردازنده هایی با توان مصرفی 68w

30. اورکلاکینگ چیست ؟ در حالت کلی به افزایش فرکانس قطعات کامپیوتر از جمله پردازنده ، رم ، کارت گرافیک و … از راه دستکاری در تنظیمات کارخانه ای آنها را OverClockمی گوییم • مزایا: 1. صرفه جویی در هزینه های مالی2. بهره مندی از رایانه ای با سرعت و کارایی بیشتر3. تجربه هیجان و لذت! • معایب و نگرانی ها:1. معیوب شدن رایانه و قطعات آن در صورت اورکلاکینگ نا درست2. خارج شدن قطعات از شرایط گارانتی و خدمات پس از فروش3. کوتاه شدن عمر قطعات در صورت اورکلاکینگ طولانی مدت

31. معماری های جدید amd همزمان با معرفی 2 پردازنده amdبا نام های بولدوزر و باب کت bobcat))این فناوری در دسترس عموم کاربران قرار خواهدگرفت. تراشه بولدوزر (Bulldozer) به عنوان مهره سنگین وزن amd، بازار سرورها و رایانه های دسکتاپ با کارآیی فوق العاده را هدف گرفته، در حالی که هدف تراشه باب کت، بازار لپ تاپ ها و نت بوک ها خواهد بود. این 2 پردازنده اولین پردازنده های این شرکت هستند که هسته گرافیکی و هسته پردازشی در آنها به صورت یک بسته واحد کنار یکدیگر قرار خواهد گرفت. amdبه جای قرار دادن 2 قطعه سیلیکون در یک بسته یک قطعه سیلیکونی را بین آنها به اشتراک گذاشته است. پردازنده بولدوزر هسته بولدوزر 2 واحد اجرایی را با اجزائی چون حافظه پنهان که قابلیت اشتراک گذاری دارد، در کنار هم جاسازی کرده است. کارکرد این واحدهای اجرایی از بسیاری جهات شبیه فناوری ابرچندرشته ای اینتل بوده و به هسته پردازنده اجازه می دهد 2 کار را در یک زمان انجام دهد.

32. Bobcat AMD نام باب کت را به خاطر چابکی و سرعت انتقالش بر این هسته نهاده است. اولین پردازنده ای که طراحی باب کت در آن به کار خواهد رفت، اوایل سال 2011 با نام مستعار اونتاریو(ontario)به بازار عرضه خواهد شد. پتانسیل باب کت که اجرای دستورات خارج از قاعده را نیز مورد پشتیبانی قرار می دهد. Amdادعا می کند این پردازنده تا حدود 90 درصد کارآیی استاندارد پردازنده های امروزی را در نصف مساحت سیلیکون به کار رفته در آنها ارائه می دهد که این کارایی بالا و میزان پایین برق مصرفی، بر ارزش آن به میزان زیادی افزوده است.

33. Liano • اولین واحد شتابدهی(APU) کهAMD عرضه خواهد کرد، Lianoنام دارد که شامل یک پردازنده چهار هسته‌ای از خانواده فنوم2 در کنار یک گرافیک از خانوادهDirectX 11 روی یک تراشه هستند. پردازنده‌هایLianoاز کنترل حافظهDDR3 برخوردار بوده و با فناوری 32 نانومتری تولید خواهند شد. • Ontario • این پردازنده‌ها برخلافLianoازمهندسی جدید با‌ب‌کت بهره برده و با فناوری 40 نانومتری تولید خواهند شد. این واحدشتابدهی از دو هسته باب‌کت استفاده خواهند کرد و با هسته گرافیکی DX 11 نیز همراه خواهند شد.

34. Zambezi • اولین پردازنده‌های دسکتاپ مبتنی بر مهندسی Bulldozer، با این نام خوانده می‌شوند. پردازنده‌های Zambezi حداکثر 4 ماژول بولدوزر در خود داشته که تحت عنوان 8هسته‌ای به فروش خواهند رسید. این پردازنده‌ها در دسته واحدهای شتابدهی (APU) قرارنمی‌گیرند و بنابراین گرافیک مجتمع نیز نخواهندداشت. با این حساب، سازگاری آنها با سوکت AM3 ساده‌تر بوده و AMD نیز چنین وعده‌ای داده است. این پردازنده‌ها به کنترلر حافظه DDR3 مجهز بوده و جزئی ازپلتفرم Scorpiusدر سال 2011 هستند

35. تفاوت های CPU های AMD و INTEL عبارتند از • AMD -1براساس معماری اجرایی 9 مرحله ای ساخته شده است اما معماری پردازنده های Intel شش مرحله ای می باشد.بدین معنا که AMD در هر چرخه کاری 9 عملیات را انجام می دهد در حالی که Intel فقط6 عمل را می تواند انجام دهد. • AMD -2از Kb 640 Cache برخوردار است در حالی که Intel ، از Kb 532 بر خوردار است هر چقدر که میزان Cache پردازنده بیشتر باشد ، پردازنده کارایی بیشتری خواهد داشت اطلاعات بیشتری میتواند ذخیره کند و دیگر لازم نیست پردازنده برای بدست آوردن اطلاعات یا دستور ها مدت زمان بیشتری را رفت و برگشت به حافظه برد اصلی برای جذب اطلاعات یا دستور العمل ها صرف کند. AMD - 3 از مس برای اتصال ترانزیستور های بکار رفته در پردازنده ها استفاده می کند در صورتی که در ساختمان پردازنده های Intel آلومینیوم بکار رفته است.مس هادی الکترسیته بهتری است ، ازاین رو پهنای اتصالهای بین ترانزیستورها را به میزان چشمگیری کاهش می یابد.که این امر باعث مصرف کمتر مواد اولیه و در نتیجه منجر به کاهش هزینه می شود این دلیل ارزان تر بودن AMD نسبت به P4 است.

36. نتيجه گيري • پردازنده ی جدید بدون شک عملکرد قابل توجهی را ارائه می دهد و سرعت و قدرت بالای آن می تواند نیاز گیمر های حرفه ای را برطرف سازد. این پردازنده باقیمت 999 دلار به فروش می رسد.. این CPU همچنین توانایی بالایی برای اورکلاک کردن از خود نشان داد. از طرفی دیگر این پردازنده را میتوان انقلابی نامید زیرا اولین پردازنده ی 6 هسته ای Desktop است و عملکرد بسیار بالایی دارد همچنین این سی پی یو اولین نسخه از معماری GolfTownاینتل می باشد. یکی دیگر از نقاط قوت این پردازنده پشتیبانی از سوکت 1366 اینتل می باشد که آن را برای مادربرد های دارای چیپست X58قابل استفاده می سازد.

37. منابع و مآخذ: سایت های معتبری همچون www.Intel.com www.rayanak.com http://forum.pacyrus.com http://forum.sakhtafzar.com www.tarfandestan.com http://www.rasekhoon.net

38. با تشكر از شما اساتيد و دانشجويان گرامي

39. THE END