تکنولوژی cpu
اسلاید 1: بسم الله الرحمن الرحیم
اسلاید 2: تکنولوژی cpuکامپیوتر شامل چهار واحد اصلی زیر است : واحد ورودی واحد پردازش مرکزی واحد حافطه واحد خروجی واحد پردازش مرکزی(cpu=central processing unit)چون پردازنده ی مرکزی کار اصلی پردازش اطلاعات را انجام می دهد می توان ان را مغز کامپیوتر به حساب اورد پردازنده ی مرکزی مدار مجتمعی شامل میلیون ها قطعه ی الکترونیکی استهر چه سرعت پردازنده بیشتر باشدسرعت پردازش داده ها با لا می رود (در اصطلاح می گوییم سرعت کامپیوتر بیشتر است) واحد سرعت پردازنده ها mips(million instruction per second)می باشد که برابر یک میلیون دستورالعمل در یک ثانیه است.
اسلاید 3: تاریخچه ی ریز پردازنده ها: ساخت نخستین ریز پردازنده در سال 1971 توسط شرکت اینتل موجب شد که اولین ریزپردازنده در سال1981 تولید شود. ودر سالهای بعد شرکت هایی چون NEC,IBM,MOTOROLA,IDT,… اقدام به ساخت ریز پردازنده نمودند. ریز پردازنده بر اساس تکنولوزی ساخت مدل های گوناگون دارند که مدل آنها بیان کننده نسل آنهاست. در هر ریز پردازنده: سرعت بیان کننده میزان ارزش آنهاست یعنی هرچه سرعت بسشتر باشد ریز پردازنده سریع تر است از دیگر عوامل .میزان ولتاز ریز پردازنده است که تاثیر به سزایی در تولید گرما در ریز پردازنده دارد.
اسلاید 4: نحوه عملکرد ریز پردازنده هر پردازنده برای پردازش اطلاعات : ابتدا واحد کنترل دستورها را از حافظه واکشی می کند ودر مرحله بعد دستورالعمل رمز گشایی می شود اگر این دستور به داده هایی احتیاج داشته باشند داده ها پس از بازیابی در یکی از ثبات های واحد های محاسبه و منطق قرار می گیرند و بعد دستور در واحد محاسبه و منطق اجرا می شود. واحد پردازش مرکزی(cpu)در تراشه ای قرار دارد که ریز پردازنده نامیده می شود و به طور مستقیم به برد اصلی متصل است.
اسلاید 5: بخشهای اصلی cpuعبارت اند از: واحد محاسبه منطق- واحد کنترل-و ثباتها واحد محاسبه منطق: اجرای عملیات محاسباتی و منطقی را بر عهده دارد. منظور از عملیات محاسباتی همان اعمال ریاضی است ومنظور از عملیات منطقی اعمال مقایسه ای است. واحد محاسبه و منطق وظیفه ی تجزیه وتحلیل واجرای دستورات را درcpu برعهده دارد. واحد کنترل:با نظارتی که بر عملکرد سایر واحد های کامپیوتر دارد عمل هماهنگی هدایت واحد های اصلی کامپیوتر را بر عهده دارد. واحد کنترل از مدارهای الکترونیکی پیچده ای تشکیل شده است بر عملکرد ریز پردازنده نظارت می کند. این واحد اجرای دستوررات را بر عهده ندارد اما مشخص می کند که هر قسمت چه وظیفه ای دارد وترتیب اجرای دستورالعملها را هم مشخص می کند. وظیفه ی اصلی واحد کنترل واکشی و رمز گشایی است
اسلاید 6: واکشی: خارج کردن دستورالعمل ها از حافظه به واحد پردازش رمز گشایی: تفسیر دستورالعمل ها برای اجراست. چهار عمل اصلی cpuعبارت اند از: اجرای دستورات ذخیره سازی واکشی رمز گشایی
اسلاید 7: ثبات یا رجیستر: حافظه ای موقتی است که داده ها ادرسهای در حال پردازش cpuبه طور موقت در ان قرار می گیرد. سرعت دسترسیcpuبه این نوع حافظه ها در مقایسه باحافظه های اصلی بیشتر است. و واحد های محاسبه ومنطق و واحد کنترل همواره با این حافظه ها در ارتباط هستند. چونcpuبطور مستقیم با حافظه ی اصلی ارتباط دارد لازم است که سرعت دریافت و ارسال داده ها درحافظه ی اصلی بسیار بالا باشد.
اسلاید 8: شیوه های پردازش: 1- پردازش ترتیبی: روش معمول بوده و دستورات یکی پس از دیگری اجرا می شوند 2- پردازش موازی: پردازش با چند پردازنده به طور هم زمان 3- پردازش محاوره ای:نوعی پرسش پاسخ بین کامپیوترو کاربر 4- پردازش دسته ای :داده ها در یک گروه جمع و پردازش می شود 5- پردازش بلادرنک:محدودییت شدید زمانی و ارتباط با سرعت بالا که مستقیما با یک یا چند پردازنده در ارتباط هستند وداده ها درهر دقیقه بروز می شوند 6- پردازش اشتراک زمانی:زمانcpuبین تعداد کاربر تقسیم می شود
اسلاید 9: حافظه های پنهان و میانگیر: علاوه برramدو نوع خاص با دسترسی تصادفی هم در کامپیوترها وجود دارد عبارت اند از حافظه ی پنهان(cache)و حافظه ی میانگیر یا بافر(buffer) . حافظه یcacheبسیار سریعتر ازramاست و بین ramوcpuقرار می گیرد. محل این نوع حافظه در بعضی کامپیوتر ها درونcpuو در بعضی دیگررود برد اصلی است. داده ها ابتدا ازramوارد حافظه یcacheمی شوند و سپس در اختیارCpu قرار می گیرند. دلیل این کاراین است که در اکثر مواقع داده های مورد نیازcpuتکراری هستند و اگراین داده ها درون حافطه ی cacheباشند با سرعت بیشتری نسبت بهramدر اختیارcpuقرار می گیرد بنابراین هر گاهcpuبه داده هایی نیازداشته باشد ابتدا حافظه یcacheمورد بررسی قرار می گیرد و اگر داده ها در انجا وجود نداشتند ازramواردcacheمی شوند و در اختیارcpuقرار می گیرند.
اسلاید 10: چونcpuمهمترین بخش کامپیوتر است استفاده ی مناسب از ان باعث افزایش بازدهی کل سیستم می شود. به همین دلیل در مواقعی کهcpuبادستگاهای کندتر-مثل اغلب دستگاهای ورودی و خروجی- کار می کند. از حافظه های میانگیر استفاده می کند تا داده های خود را در ان بریزد و معطل این دستگاهها نشود. مثلا وقتی که دستور چاپ به چاپگر ارسال می شود داده ها در بافر چاپگر ریخته می شود تا در فرصت مناسب چاپ شود وcpuوقت خودرابرای عمل چاپ از دست ندهد.
اسلاید 11: گذرگاه : به خطوط ارتباطی میان اجزای داخلی کامپیوتر گذرگاه گفته می شود که داده ها و آدرس ها از طریق گذرگاه (bus) به پردازنده انتقال می یابند. این خطوط ارتباطی مسیر های سخت افزاری هستند که از سیم های ظریفی ساخته شدند و ارتباط میان پردازنده و اجزایی مانند حافظه را برقرار می کنند. انواع گذرگاه : 1- گذرگاه داده: که داده های بازیابی شده از حافطه را در اختیار ریز پردازنده قرار میدهد و داده های پردازش شده را به حافظه منتقل می کند (ظرفییت گذرگاه = داده های بیشتر)
اسلاید 12: 2- گذرگاه آدرس : برای آنکه ریز پردازنده به اطلاعات درون خانه های حافظه دسترسی پیدا کند باید ادرس ان خانه را مشخص کند. (تعداد خطوط گذرگاه = ظرفیت آدرس دهی) 3- گذرگاه کنترل: مسیر هایی هستند که سیگنال های کنترلی برای نظارت بر کلیه عملیات کامپیوتر ها از طریق انها ارسال می شود. (سرعت و قدرت گذرکاه= سرعت و قدرت ریز پردازنده ) عوامل تآثیر گذار بر سرعت و قدرت پردازش عبارتند از : سرعت ساعت - تنوع و گستردگی دستورالعمل - ظرفییت گذرگاه داده و گذرگاه آدرس – ظرفییت ثبات ها
اسلاید 13: خنک کننده ریز پردازنده افزایش تعداد ترانزیستور ها در ریز پردازنده و کم شدن فاصله ی انها از یکدیگر وهمچنین استفاده ازولتاز بالا باعث افزایش حرارت در ریز پردازنده می شود که برای رفع گرمای ریز پردازنده از دستگاه هایی چون: 1- استفاده از رادیاتور گرماگیر : این وسیله فلزی آلومینیمی که بر روی ریز پردازنده قرار دارد گرما را جذب کرده و در محیط پخش می کند. 2- استفاده از خنک کننده (fan): که با استفاده گیره های فلزی و پلاستیکی بر روی رادیاتورگرماگیر نصب می شودکه شامل: 1- موتور خنک کننده 2- پره های خنک کننده 3- دیواره های حفاظت کننده پره ها 4- نگهدارنده تغذیه خنک کننده هنگام روشن شدن کامپیوتر شروع به کار کرده وباعث خنک شدن ریز پردازنده شده و در صورت خرابی باعث سوختن ریز پردازنده می شود.
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.