نگاهی به ساختار پردازنده های دو هسته ای

پردازنده های دو هسته ای 

نگاهی به ساختار پردازنده های دو هسته ای 

● دسترسی اینتل به پردازشگر دو هسته ای

با توجه به اینکه اینتل مانند AMD دارای مدل قبلی برای اضافه کردن هسته جدید در داخل یک قالب CPU نبود،برای ساخت آن مدل جدیدی راطراحی نمود که البته دارای نواقصی نسبت به مدل AMD می باشد. پردازنده Pentium D اینتل،یک پردازنده Dual Core (دو هسته ای) است و کارآیی بسیار خوبی دارد،ولی کاربران خیلی کم به اون توجه می کنن و بیشتر جو Pentium ۴ گرفتتشون.در واقع این پردازنده برای آنهایی مفید است که به پردازنده دو هسته ای نیاز دارن و می خوان پول کمتری نسبت به Pentium EE Dual Core خرج کنن.البته کارآیی اون کمتر از دوهسته ای هایAMDهست (متأسفانه)...این پردازنده ها با هسته Smithfield و با باس ۸۰۰ MHz و کش دو مگابایتی L۲ عرضه می شوند ... تکنولوژی ساختشون هم ۹۰ nm می باشد. چیپست های پشتیبانی کننده : ۹۴۵P Express , ۹۴۵G Express , ۹۵۵X Express . این پردازنده از EM۶۴T هم پشتیبانی می کنه واز Pentium D از HT Technology پشتیبانی نمی کنه.پنتیوم D در اصل از دو پردازشگر "Prescott" پنتیوم D در یک قالب تشکیل شده است ، این پردازنده دارای مزیت داشتن دو حافظه کش L۱ و L۲ برای هر هسته بطور مجزا می باشد، ولی دارای نواقصی نیز می باشند از جمله اینکه این دو پرداشگر برای ارتباط برقرار کردن با یکدیگر باید، از NorthBridge و FSB خارج پردازشگر استفاده نمایند. تعداد ترانزستورها برای چیپ های جدید بیش از ۲۳۰ میلیون و گرمای تولید شده به مقدار فوق العاده ۱۳۰W برای پنتیوم Extereme Edition می رسد.

پردازنده های دو هسته ای اینتل که قبلا با نام رمز Conroe شناخته می شدند از تکنولوژی ساخت کوچکتری بهره میبرند که باعث کاهش طول خط لوله ها و افزایش کارایی پردازنده می شوند. این سری جدید از پردازنده ها از خط لوله های ۱۴ مرحله ای (در برابر خط لوله ۳۱ مرحله ای یا بیشتر که در خانواده Xeon یافت می شد) و تکنولوژی Intel Wide Dynamic Execution بهره می برند. همچنین واحد FPU در این پردازنده ها نیز تقویت شده است. از دیگر ویژگی های این پردازنده حافظه نهان یکپارچه L۲ است که با استفاده از آن یکی از هسته ها در حالی که هسته دیگر در حالت بیکاری به سر میبرد به تنهایی می تواند از تمام فضای این حافظه استفاده کند.از مهمترین مزایای پردازنده ها Conroe افزایش بازدهی با وجود مصرف کمتر است و این بدان معناست که این هسته ها بسیار خنک تر خواهند بود و با استفاده از آنها می توان کامپیوتر های کوچکتر با صدا و حرارت کمتری تولید کرد. درطی سه سال گذشته این اولین سری پردازنده است که شرکت اینتل برای مقابله با محصولات شرکت AMD در زمینه بازی و برنامه های حرفه ای تولید می کند که شهرت آنها را در میان این دسته از کاربران افزایش می دهد. یکی از بزرگترین معایب طراحی اینتل نسبت به AMD که سوکت های ۹۳۹ را برای طراحی پردازشگرهای دو هسته ای خود حفظ نمود آن است که راه حل دو هسته ای اینتل نیاز به یک جفت چیپ ست جدید بنامهای ۹۵۵X و ۹۴۵P دارد. شرکت nvidia اخیراً ویرایش اینتل SLI که پروسسورهای دو هسته ای را پشتیبانی می کند را به بازار عرضه کرده است که این مورد هم زمان بیشتری را مصرف و هم هزینه ای اضافی برای مصرف کننده در پی دارد.

● گرما و پهنای باند :

هر دو پردازشگرهای تک هسته ای AMD و Intel گرمای فوق العاده زیادی تولید می کردند، که هیت سینک های فوق العاده بزرگی که برای آنها استفاده می شود گویای این مطلب می باشد. حال با اضافه کردن یک هسته اضافی چگونه می توان این پردازشگرها را خنک نمود. ولی AMD و Intel از چندین روش برای خنثی کردن این موضوع استفاده کرده اند، ابتدا آنکه در ساخت این پردازشگرها از تکنولوژی ۹۰nm استفاده شده که باعث کوچکتر شدن CPU ونزدیکتر شدن قسمتهای مختلف بر روی CPU شده و در نتیجه گرمای تولید شده را به مقدار زیادی کاهش می دهد و دوم آنکه فرکانس کاری این CPU ها بمقدار حدود ۴۰۰MHz نسبت به آخرین CPU های تک هسته ای کاهش پیداکرده و همچنین هسته دوم همیشه بصورت کامل کار نمی کند این سه مطلب باعث می گردد که گرمای تولید شده بمقدار خیلی زیادی نسبت به CPU های تک هسته ای افزایش نیابد. پهنای باند بکار رفته محدودیت بزرگتری برای CPU های دو هسته ای می باشد، زیرا هر سدو AMD و Intel پهنای باند برای CPU های تک هسته ای را برای این نوع CPU ها نیز حفظ کرده اند و طرحی برای افزایش آن ندارد.

● دو پردازشگر تک هسته ای در مقابل یک پردازشگر دو هسته ای

محاسبات و بررسی طرحهای موجود نشان می دهد که دو چیپ اپترن AMD باید دارای سرعت بالاتری نسبت به یک چیپ دو هسته ای باشد، زیرا هر یک از این OPTERON ها دارای یک کنترل کننده حافظه مجزا می باشد ولی در چیپ های دو هسته ای هر دو هسته باید یک کنترل کننده حافظه را بصورت مشترک استفاده کنند. در مورد اینتل این موضوع مطرح نمی باشد زیرا در هر دو طرح یک کنترل کننده حافظه در خارج از CPU استفاده می شود و فقط در طراحی دوهسته ای این مسیرها کوتاه تر می باشند که چندان پارامتر مطرحی در افزایش سرعت نمی باشد.

یکی از بزرگترین مزایای پردازشگرهای دو هسته ای نسبت به دو پردازشگر تک هسته ای بحث اقتصادی آن می باشد، زیرا اولاً خرید یک CPU دو هسته ای از دو CPU تک هسته ای ارزانتر می باشد و از طرف دیگر باید قیمت مادربرد را نیز لحاظ کرد که در این صورت این موضوع بیشتر جلب توجه می نماید.

● استفاده از پردازنده های دو هسته ای در لپ تاپ ها

کارشناسان رایانه ای عقیده دارند با آغاز استفاده از پردازنده های دو هسته ای در "لپ تاپها"، در آینده از یک سو شاهد قوی تر و ظریفتر شدن این رایانه ها و از سوی دیگر افزایش عمر باتری های آنها خواهیدم بود. به گزارش سایت اینترنتی "ای ام یی اینفو"، درحالی که تا پیش از این پردازنده های دوهسته ای تنها در رایانه های شخصی رومیزی(دسکتاپ) به کار گرفته می شدند، شرکت "اینتل" ماه گذشته نخستین پردازنده های دوهسته ای و "چیپ ست" ویژه استفاده در رایانه های لپ تاپ را با نام "سنترینو دیو موبایل""‪ "Centrino Duo Mobile‬معرفی کرد و شرکت "اپل" نیز نخستین لپ تاپهای برپایه پردازنده های دوهسته ای "اینتل کور دیو"("‪(Intel Core Duo‬خود را به بازار داد. پردازنده های دو هسته ای جدید "اینتل" ویژه استفاده در لپ تپها، حدود ‪۶۸‬ درصد سریعتر از بهترین نمونه های تک هسته ای محصولات همین شرکت بوده و به علاوه مصرف انرژی آنها نیز در مقایسه با پردازنده های تک هسته ای، ‪۲۸‬درصد کاهش پیدا کرده است. این بدان معناست که استفاده از پردازنده های دوهسته ای جدید فاصله موجود میان توان محاسباتی لپ تاپها و توان محاسباتی رایانه های رومیزی را کاهش داده و به علاوه عمر باتری لپ تاپها را نیز افزایش خواهد داد. از سوی دیگر، یک پردازنده دو هسته ای، کوچکتر از دو پردازنده تک هسته ای است و به همین علت با استفاده از این پردازنده ها امکان ساخت لپ تاپهای قدرتمند سبک و ظریف فراهم خواهد شد. مهمترین مشکل فعلی در زمینه استفاده از پردازنده های دوهسته ای، کمبود نرم افزارهایی است که بتوانند به درستی از قابلیتهای این پردازنده ها استفاده کنند که این مشکل نیز با ورود نرم افزارهای جدید شرکتهای مختلف به بازار، در آینده نزدیک برطرف خواهد شد.