پژوهشی در زمینه اجزاء سخت افزار كامپیوتر

پژوهشی در زمینه اجزاء سخت افزار كامپیوتر

قسمتی از متن:

1- توانایی درك  ساختمان CPU

1-1-  آشنایی با تعریف عملیاتی CPU

CPU یا Processor اساسی ترین 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 ریز پردازنده یا  CPU آن است. محل قرار گرفتن آن روی برد داخلی و در جای ویژه ای از مادربرد قرار دارد.

در سراسر جهان شركتاهی زیادی به تولید این آی سی پرداخته اند از معروفترین آنها میتوان ریز پردازنده Motorolla- intel و AMD و Cyrix را نام برد.

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

1- واحد محاسبه و منطق (ALU)

این واحد شامل مداراتی است كه میتواند محاسبات برنامه های كامپیوتری را انجام دهد، مثلا مجموع دو عدد را بطور منطقی محاسبه می‎كند. ALU مخفف كلمات Aritmatic- Logic- Unit است.

2-     واحد كنترل CU یا conmtrol- unit این واحد بر واحد ورودی و خروجی حافظه های گوناگونی نظارت می‎كند و چگونگی ورود و خروج آنها را كنترل می‎كند.

3- حافظه های ثابت یا Register

هر ریز پردازنده برای جمع آوری اطلاعات نیاز به یك محل موقت دارد تا داده ها را در داخل آنها قرار داده و در مواقع لزوم از آنها استفاده نماید، كه این محلهای موقت را حافظه های ثابت یا Register می گویند.

4- حافظه های 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 می شود، این حالت انتظار باعث كند شدن سرعت كامپیوتر می گردد . به منظور جبران این وضع از واحدی به نام Ca che استفاده می كنند كه سرعت آن برابر سرعت CPU است. در نتیجه مقداری از محتویات حافظه اصلی كه مورد استفاده CPU است به حافظه Cache منتقل می گردد تا در موقع خواندن و نوشتن با سرعت cpu مطابقت داشته باشد.

پردازنده های كامپیوترهای شخصی معمولاً بصورت یك مستطیل یا مربع شكل است و بر روی آن حروف و ارقامی دیده می‎شود.

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 مخصوصات تراتریستورهای مختلف تشكیل یافته است. مثلا اولین بار شركت AMD با قرار دادن 500000 تراتریستور پردازنده های K6 را با به بازار عرضه نمود. یا شركت Intel پردازنده SL 80368 را در آن 855000 تراتریستور بكار رفته و دارای 32 بیت خط حامل داخلی و 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 عرصه نموده است.

3-1- آشنایی با سرعت ساعت سیستم

سرعت پردازنده مستقیما روی عملكرد آن اثر می گذارد. یعنی هر چه سرعت بالا باشد تبادل اطلاعات پردازنده سریعتر است، معمولاً سرعت پردازنده ها برحسب مگاهرتز بیان می‎شود. و برخی از سازندگان پردازنده خود را با سرعت واقعی آن نا گذاری نمی كنند بلكه سرعت آنها را بصورت مقایسه ای با پردازنده های IBM می نویسند و آن را با PR نمایش می دهند. مثلا PR 100  یعنی سرعت معادل 100 مگاهرتز است و اگر علام + در جلوی عدد نوشته شود به مفهوم این است كه از سرعت نوشته شده نیز بیشتر است مثلا + PR133 یعنی سرعت پردازنده در مقایسه با پردازنده پتنیوم 133 نیز بیشتر است.