این محصول از یک پردازنده ARM Cortex-A53 چهار هسته ای ۶۴/۳۲bit با فرکانس ۱٫۵GHz، یک پردازنده Cortex-R5 دو هسته ای، یک پردازنده گرافیکی MALI-400 ، رابط های مموری خارجی ، programmable logic و اجزای ارتباطی مختلف تشکیل شده است.
این برد که VPX3-ZU1 نامیده میشود شامل کانکتور FMC برای سازگاری با رابط های ورودی خروجی ( I/O ) ماژول هایی مانند ADCs با سرعت بالا، آداپتور های ویدئو و یا پورت های شبکه می شود. کانکتور FMC منطبق بر استاندارد Vita 57.1 HPC، شامل اتصالات ورودی و خروجی ۹۰single-ended و ظرفیت ارسال و دریافت اطلاعات با فرکانس ۱۰ گیگا بیت بر ثانیه را دارا می باشد.
مدیرعامل شرکت PanaTeQ معتقد است که باتوجه به فرمت Standard 3U VPX+FMC استفاده شده در این چیپ و قدرت و انعطاف پذیری برد VPX3-ZU1 دنیای جدیدی از احتمالات در صنایع نظامی و یا دیگر برنامه های کاربردی رایانه را به وجود آورده است.
انتظار می رود این چیپ در SDR، پردازش تصویر، تشخیص هدف، کنترل موتور چند محور، multi-Gbit Ethernet، LIDAR، رادار و سونار کاربرد داشته باشد.
برد VPX3-ZU1 شامل حافظه رم ۲/۴GByte ، ۶۴Bit با ECC اختصاص داده شده از هسته های پردازنده ARM و ۵۱۲Mbyte یا ۱Gbyte حافظه رم DDR4-2400 16Bit است.
همه چیپ های Ultrascale + تجهیزات جانبی که به کانکتور پشتی VPX روت میشوند شامل دو عدد ETH 1000Base-T، دو عدد USB 3.0/2.0، دو عدد USB 2.0، یک عدد SATA 3.1، دو عدد CAN-2.0B، دو عدد RS-232/422/485، چهار عدد MGT، بیست عدد GPIO و یک خروجی ویدئو Port 1.2 هستند. همچنین یک ماژول rear transition برای تبدیل این سیگنال ها به کانکتورهای استاندارد در دسترس است.
مزایای محصول Zynq UltraScale+ MPSoC
چیپ های Zynq UltraScale+ MPSoC با بهره بردن از پردازنده ۶۴ بیتی، امکان ترکیب کنترل بلادرنگ، پردازش تصویر، سیگنال های رادیویی و اطلاعات دیجیتال را فراهم می کند. حضور پردازنده ARM چند هسته ای در کنار FPGA و هسته های GPU توانایی بالایی را برای استفاده در کاربردهای مختلفی چون ۵G Wireless، نسل بعدی ADAS، اینترنت اشیا و .. فراهم می کنند.
در قسمت قبل با پردازنده‌های محبوب و موفق 386 و 486 اینتل آشنا شدیم؛ سپس نگاهی به باگ Pentium FDIV و جنجال PSN انداختیم و در نهایت اولین پردازنده‌های نام آشنای پنتیوم را بررسی کردیم. در این قسمت با پردازنده‌های اقتصادی سلرون، پردازنده‌های مختص سرور زئون و ایتانیوم و همچنین فناوریِ هایپرتردینگ آشنا خواهیم شد. با هاردویر وی سنتر همراه باشید.
پردازنده‌های سلرون (Celeron)
پردازنده‌های پایین رده‌ی سلرون به عنوان نسخه‌ای از پردازنده‌های پنتیوم II در سال ۱۹۹۸ به بازار عرضه شدند. پایین رده‌ترین پردازنده‌ی اینتل در زمان معرفی سلرون پردازنده‌های پنتیوم MMX بودند که با سرعت ۲۳۳ مگاهرتزی خود دیگر توانایی رقابت با پردازنده‌های خوش قیمت AMD K6 را نداشتند. دلیل نامگذاری پردازنده‌های سلرون هم در نوع خود جالب است. تیم برندینگ اینتل منطق پشت نام سلرون را اینگونه توضیح می‌دهد:
Celer کلمه‌ای لاتین به معنای سریع و چابک است (همانطور که در accelerate به این معنا به کار رفته است). کاربرد قسمت on هم مانند کاربرد آن در ترکیب‌هایی مانند turned on است. سلرون درست مانند پنتیوم ۷ حرف و ۳ سیلاب دارد و قسمت «Cel» آن با قسمت «tel» در نام اینتل هم آهنگ است.
در حالی که پردازنده‌های سلرون تا به امروز به روز رسانی شده‌اند و در حال حاضر بر مبنای جدیدترین معماری و تکنولوژی‌های اینتل ساخته میشوند، این پردازنده‌ها همواره با محدودیت‌هایی مانند حافظه‌ی کش کمتر عرضه میشوند. اینتل پردازنده‌های سلرون را برای رقابت در پایین‌ترین سطح بازار کامپیوترهای شخصی طراحی کرده است.
اولین سری سلرون بر مبنای هسته‌های Covington با معماری ۲۵۰ نانومتری برای کامپیوترهای دسکتاپ، و هسته‌های ۲۵۰ نانومتری Mendocino (با ۱۹ میلیون ترانزیستور و حافظه‌ی کش L2 ادغام شده در چیپ) برای نوت‌بوک‌ها عرضه شد. این پردازنده‌ها با سرعت‌های ۲۶۶ تا ۳۰۰ مگاهرتز برای دسکتاپ و ۵۰۰ مگاهرتز برای دستگاههای قابل حمل در دسترس بودند. بعدها پردازنده‌های سلرون با بروزرسانی‌های خود تبدیل به جانشین شایسته‌ای برای پردازنده‌های پنتیوم III شدند. سلرون‌های امروزی بر مبنای معماری اسکای‌لیک (Skylake) ساخته میشوند.
میزان حافظه‌ی کش جدیدترین پردازنده‌ی سلرون برابر با ۶۶ درصد حافظه‌ی کش پردازنده‌ی Core i3 هم دوره‌ی خود است.
پردازنده‌های Pentium III و Pentium III Xeon
پنتیوم III در سال ۱۹۹۹ عرضه شد و اولین محصول اینتل برای رقابت با AMD در جنگ گیگاهرتزها بود. اولین نسخه‌های این پردازنده با هسته‌های ۲۵۰ نانومتری Katmai عرضه شدند و پس از مدت کمی نسخه‌هایی بر مبنای هسته‌های ۱۸۰ نانومتری Coppermine و ۱۳۰ نانومتری Tualatin نیز عرضه شدند.
تعداد ترانزیستورهای موجود بر روی چیپ پردازنده‌های پنتیوم III از ۹.۵ میلیون عدد در هسته‌های Katmai، به ۲۸.۱ میلیون عدد در آخرین نوع هسته‌ها رسید. این جهش بیشتر به دلیل استفاده از حافظه‌ی کش L2 ادغام شده در CPU بود. سرعت کلاک در مدل‌های اولیه ۴۵۰ مگاهرتز بود و در نهایت با عرضه‌ی هسته‌های Tualatin به ۱۴۰۰ مگاهرتز رسید. اینتل به دلیل عجله در عرضه‌ی اولین پردازنده‌ی یک گیگاهرتزی خود برای رقابت با پردازنده‌هایAthlon AMD مورد انتقاد قرار گرفت؛ چرا که به دلیل نقص فنی مجبور شد با اعلام فراخوان تمامی پردازنده‌های ۱ گیگاهرتزی خود را از سطح بازار جمع کرده و عرضه‌ی آنها را موکول به آینده کند.
یکی از نکات مهم در تاریخ پردازنده‌های پنتیوم، عرضه‌ی پردازنده‌های موبایل (مخصوص دستگاههای قابل حمل) پنتیوم III در سال ۲۰۰۰ بود. اینتل همزمان با عرضه‌ی این پردازنده‌ها تکنولوژی اسپیداستپ (SpeedStep) و قابلیت تغییر اتوماتیک فرکانس پردازنده با توجه به شرایط کاری را معرفی کرد. پردازنده‌های Mobile Pentium III تنها یک روز قبل از معرفی پردازنده‌ی معروف کروزوئه (Crusoe) از شرکت ترنسمتا (Transmeta) معرفی شدند. بسیاری تا به امروز بر این باورند که اگر فشار ترنسمتا (که با به کار گرفتن لینوس توروالدز به شهرت رسیده بود) نبود، اینتل هرگز پردازنده‌های پنتیوم III موبایل را عرضه نمی‌کرد.
پردازنده‌ی Pentium III Xeon آخرین پردازنده از سری زئون بود که نام پنتیوم را با خود یدک می‌کشید. این پردازنده با استفاده از هسته‌های Tanner در سال ۱۹۹۹ عرضه شد. همانطور که در قسمت قبل اشاره شد، یکی از اتفاقات جنجال برانگیز عرضه‌ی پردازنده‌های پنتیوم III، معرفی مفهموم سریال نامبر پردازنده (PSN: Processor Serial Number) از سوی اینتل بود که باعث می‌شد مشکلاتی در رابطه با حفظ حریم خصوصی برای کاربران ایجاد شود. اینتل به دلیل فشار افکار عمومی و گروه‌ها و سازمان‌های مختلف مجبور شد این ویژگی را از پردازنده‌های بعدی خود حذف کند.
پردازنده‌های Pentium 4
پردازنده‌های پنتیوم ۴، اینتل را در مسیری قرار دادند که منجر به جدی‌ترین تحول در تاریخ این شرکت شد. این پردازنده‌ها در سال ۲۰۰۰ با هسته‌های ۱۸۰ نانومتری Willamette و تعداد ۴۲ میلیون عدد ترانزیستور عرضه شدند. معماری جدید اینتل با نام Netburst به گونه‌ای طراحی شده بود تا فرکانس‌های کاری بالا را در پردازنده ایجاد کند. اینتل در آن زمان پیشبینی می‌کرد که این معماری باعث خواهد شد تا بتواند تا سال ۲۰۱۰ به سرعت‌های بالاتر از ۲۰ گیگاهرتز دست پیدا کند. با این حال، Netburst محدودیت‌های خودش را داشت و اینتل در سال ۲۰۰۳ متوجه شد که مصرف انرژی پردازنده‌های مبتنی بر این معماری در سرعت‌های بالا بسیار زیاد خواهد بود.
اولین پردازنده‌های مبتنی بر معماری Netburst با سرعت‌های ۱.۳ و ۱.۴ گیگاهرتز عرضه شدند. کمی بعد در سال ۲۰۰۲، با پیشرفت و بلوغ تکنولوژی ساخت اینتل، پردازنده‌هایی که از این معماری بهره می‌گرفتند مجهز به هسته‌های ۱۳۰ نانومتری و ۲.۲ گیگاهرتزی Northwood (با تعداد ۵۵ میلیون ترانزیستور) شدند و در نهایت در سال ۲۰۰۵ شاهد معرفی هسته‌های ۹۰ نانومتری و ۳.۸ گیگاهرتزی Prescott (با تعداد ۱۲۵ میلیون ترانزیستور) بودیم. اینتل در این بین اولین پردازنده‌ی نسخه‌ی Extreme خود را نیز با استفاده از هسته‌های Gallatin در سال ۲۰۰۳ معرفی کرد.
با گذشت زمان، خانواده پردازنده‌های پنتیوم ۴ اعضای جدید زیادی را در خود تجربه کرد. در این دوران، پردازنده‌های اینتل برای دستگاههای قابل حمل Mobile Pentium 4-M نام داشتند. اینتل همچنین برای اولین بار مفهوم هسته‌ی مجازی را با فناوری هایپرتریدینگ (hyperthreading) در پردازنده‌های Pentium 4E HT معرفی کرد. پردازنده‌های Pentium 4F نیز با هسته‌های ۶۵ نانومتری Cedar Mill در سال ۲۰۰۵ معرفی شدند. اینتل قصد داشت تا خانواده‌ی پنتیوم ۴ را با پردازنده‌های Tejas جایگزین کند، اما زمانی که مشخص شد معماری Netburst قادر نیست به سرعت‌های بالاتر از ۳.۸ گیگاهرتز دست پیدا کند، این پروژه کنسل شد.
اینجا است که به مهمترین تغییر استراتژی تاریخ اینتل می‌رسیم. معماری مشهور و جدید اینتل با نام «Core»، چرخش ۱۸۰ درجه‌ای در جهت پردازنده‌های بهینه و کارآمدتر بود. اینتل بالاخره تصمیم گرفت به «جنگ گیگاهرتزی» خود با AMD پایان دهد.
پردازنده‌های زئون (Xeon)
پردازنده‌های Xeon اینتل بر خلاف دیگر پردازنده‌های این شرکت که برای بازار مصرفی تولید میشوند، بازار سرورها،ورک‌استیشن‌ها و سامانه‌های نهفته را هدف گرفته‌اند. مهمترین مزایای این خانواده از پردازنده‌ها عبارت است از قابلیت استفاده از چند پردازنده، تعداد هسته‌ها و حافظه‌ی کش بیشتر و پشتیبانی از حافظه‌های ECC. در مقابل، ویژگی‌هایی که این پردازنده‌ها را برای استفاده در کامپیوترهای دسکتاپ معمولی مناسب نمی‌کند عبارتند از سرعت کلاک پایین‌تر در قیمت‌های برابر با پردازنده‌های مشابه دسکتاپ، نبود پردازنده‌ی گرافیکی ادغام شده و عدم پشتیبانی از اورکلاکینگ. دلیل وجود تعداد هسته‌های بالاتر و فرکانس کاری پایین‌تر در سری Xeon این است که سرورها بر خلاف کامپیوترهای دسکتاپ که معمولاً تعداد کمی پردازش نسبتاً سنگین را انجام می‌دهند، تعداد زیادی پردازش سبک را به صورت موازی باید به انجام برسانند.
اولین پردازنده‌های Xeon ای که دیگر برند پنتیوم را با خود به همراه نداشتند، در سال ۲۰۰۱ معرفی شدند. این پردازنده‌ها بر مبنای معماری Netburst بودند (که در خانواده‌ی پردازنده‌های پنتیوم ۴ هم از آن استفاده می‌شد) و اولین بار با هسته‌های ۱۸۰ نانومتری Foster و سرعت ۱.۴ تا ۲ گیگاهرتز عرضه شدند. معماری Netburst تا سال ۲۰۰۶ در پردازنده‌های Xeon استفاده می‌شد. پس از آن، اینتل پردازنده‌های Xeon را با هسته‌های ۹۰ نانومتری Nocona، Irwindale، Cranford، Potomac و Paxville، و هسته‌های ۶۵ نانومتری Dempsey و Tulsa نیز عرضه کرد.
پردازنده‌های Xeon مبتنی بر معماری Netburst درست مانند پردازنده‌های دسکتاپ مبتنی بر این معماری از مشکل مصرف بالای انرژی رنج می‌بردند. این موضوع باعث شد اینتل به طور کلی در استراتژی و معماری ساخت پردازنده‌های خود بازنگری کند. آخرین پردازنده‌ی Xeon مبتنی بر این معماری، CPU دو هسته‌ای Dempsey با سرعت کلاک ۳.۷۳ گیگاهرتز و تعداد ۳۷۶ میلیون ترانزیستور بود.
Xeon های امروزی همچنان به صورت سنتی بر مبنای همان معماری پردازنده‌های دسکتاپ و موبایل جدید اینتل ساخته میشوند، اما اینتل آنها را با مقدار قدرت بیشتری عرضه میکند. پردازنده‌ی Woodcrest دو هسته‌ای اینتل که در سال ۲۰۰۶ عرضه شد، اولین محصول اینتل پس از تغییر استراتژی به سمت پردازنده‌های بهینه به شمار می‌رود.
جدیدترین پردازنده‌های Xeon در اکتبر ۲۰۱۵ معرفی شده و بر مبنای معماری ۱۴ نانومتری اسکای‌لیک هستند. این پردازنده‌ها از سوکت جدید اینتل با نام LGA 1151 استفاده میکنند و سرعت کلاک آنها به ۴ گیگاهرتز نیز میرسد.
یکی از دیگر کاربردهای پردازنده‌های زئون اینتل، استفاده از آنها در ساخت سوپر کامپیوترها است. بیش از ۸۰ درصد از ۵۰۰ ابر کامپیوتر دنیا از پردازنده‌های زئون اینتل استفاده میکنند.
پردازنده‌های ایتانیوم (Itanium)
معماری ایتانیوم (با تلفظ صحیح آیتانیِم) در ابتدا توسط اچ‌پی معرفی، و بعدها به صورت مشترک توسط اینتل و اچ‌پی توسعه داده شد. ایتانیوم به نوعی دنبال کننده‌ی ایده‌ی پردازنده‌های i860 و iAPX 432 بود و بازار سرورها و مصارف محاسباتی سنگین را هدف گرفته بود. علیرغم اینکه پردازنده‌های ایتانیوم، از سوی بازار و مصرف کنندگان با استقبال کمی مواجه شدند، توانستند مدت زمان بیشتری را نسبت به دیگر پردازنده‌های شکست خورده‌ی اینتل در بازار دوام بیاورند.
ایتانیوم‌ها به عنوان اولین پردازنده‌ی ۶۴ بیتی اینتل عرضه شدند و باور عموم بر این بود که آینده‌ی پلتفرم ۶۴ بیت اینتل با پردازنده‌های ایتانیوم خواهد بود. با این حال، همانطور که امروزه شاهد آن هستیم، آینده‌ی پردازنده‌های ۶۴ بیت اینتل به شکل کاملاً متفاوتی رقم خورد. مشکل اصلی ایتانیوم عملکرد ۳۲ بیت بسیار ضعیف آن بود.
اولین ایتانیوم‌ها در سال ۲۰۰۱ با هسته‌های ۱۸۰ نانومتری Merced و سرعت کلاک ۷۳۳ و ۸۰۰ مگاهرتز عرضه شدند. این پردازنده‌ها ۳۲۰ میلیون ترانزیستور را در خود جای می‌دادند که چیزی حدود ۶ برابر بیشتر از تعداد ترانزیستورهای پردازنده‌های پنتیوم در آن زمان بود. عملکرد اولین ایتانیوم‌ها در مقایسه با رقبای خود یعنی پردازنده‌های RISC و CISC به شدت ناامید کننده بود. نتایج بنچمارک‌ها در سال ۲۰۰۱ نشان می‌داد که بازده ایتانیوم در اجرای برنامه‌های ساخته شده برای پلتفرم x86، برابر با یک پردازنده‌ی ۱۰۰ مگاهرتزی پنتیوم است. این در حالی بود که در آن زمان پردازنده‌های ۱.۱ گیگاهرتزی پنتیوم در بازار متداول بودند.
ایتانیوم ۲ در سال ۲۰۰۲ با هسته‌ی ۱۸۰ نانومتری McKinley و همچنین هسته‌های ۱۳۰ نانومتری Madison، Deerfield، Hondo و Fanwood عرضه شد. سری ایتانیوم تا سال ۲۰۱۰ و عرضه‌ی Itanium 9000 به روزرسانی دیگری را تجربه نکرد. ایتانیوم ۹۰۰۰ از هسته‌های ۹۰ نانومتری Montecito و Montvale و همچنین هسته‌های ۶۵ نانومتری Tukwila استفاده می‌کرد. این پردازنده از مقدار باورنکردنی ۲۴ مگابایت حافظه‌ی کش و ۲ میلیارد ترانزیستور بهره می‌برد.
علیرغم شایعات متعدد مبنی بر توقف تولید پردازنده‌های خانواده‌ی ایتانیوم از سوی اینتل، اکوسیستم این پردازنده‌ها تا به امروز به خوبی توسط اینتل پشتیبانی میشود. جدیدترین ایتانیوم با هسته‌ی ۳۲ نانومتری Poulson و با نام Itanium 9500 در سال ۲۰۱۲ عرضه شد. این پردازنده ۳۲ مگابایت کش L3 و ۶ مگابایت کش L2 و ۳.۱ میلیارد ترانزیستور دارد.
اکثر سیستم‌های مبتنی بر ایتانیوم همچنان توسط اچ‌پی تولید میشوند. تا سال ۲۰۰۸، معماری ایتانیوم پس از x86،Power Architecture و SPARC، چهارمین معماری متداول استفاده شده در سرورهای تجاری است. در حالی که اینتل اعلام کرده است مشغول کار بر روی پردازنده‌های Kittson برای نسل بعدی ایتانیوم است، تا به امروز پردازنده‌های Poulson ایتانیوم که در سال ۲۰۱۲ معرفی شده‌اند، جدیدترین پردازنده‌های این معماری به شمار می‌روند. از آنجایی که در حال حاضر اچ‌پی تنها مشتری ایتانیوم است، احتمالاً Kittson آخرین ایتانیوم خواهد بود.
اصلی ترین سیستم عامل برای ایتانیوم HP-UX است. مایکروسافت و ردهت اعلام کرده‌اند که قصد دارند به پشتیبانی از پردازنده‌های ایتانیوم در سیستم عامل‌های خود پایان دهند؛ هرچند دیگر توزیع‌های لینوکس ماننددبیان همچنان به پشتیبانی از ایتانیوم ادامه خواهند داد. اوراکل نیز در سال ۲۰۱۱ اعلام کرد توسعه‌ی نرم‌افزار برای ایتانیوم را متوقف خواهد کرد.
فناوری هایپر تردینگ (Hyper-Threading)
در سال ۲۰۰۲، اینتل اولین پردازنده‌های مدرن دسکتاپ خود با فناوری چندریسمانی همزمان (SMT: Simultaneous Multithreading Technology) را عرضه کرد. تکنولوژی مالتی‌تردینگ اختصاصی اینتل، «هایپر تردینگ» (Intel Hyper-Threading Technology) نام دارد و در فارسی با نام‌های «فراریسمانی» و «پُرریسگی» نیز شناخته میشود. این فناوری اولین بار در پردازنده‌های Xeon اینتل که بر مبنای هسته‌های Prestonia بودند پدیدار شد و سپس پردازنده‌های پنتیوم ۴ مبتنی بر Northwood نیز از آن استفاده کردند.
هایپرتردینگ برای بهبود پردازش موازی (انجام چندین وظیفه به صورت همزمان) در پردازنده‌های مبتنی بر معماری x86 توسعه داده شده است. در این تکنولوژی، به ازای هر هسته‌ی فیزیکی، سیستم عامل دو هسته‌ی مجازی (یا منطقی) را آدرس دهی کرده و بار پردازش را در صورت امکان بین آنها تقسیم میکند. تنها سیستم عامل‌هایی که برای استفاده از این تکنولوژی بهینه شده باشند قادر به بهره برداری از مزایای آن خواهند بود.
در زمان معرفی، اینتل ادعا می‌کرد که پردازنده‌هایی که از تکنولوژی هایپر تردینگ بهره می‌برند، نسبت به پردازنده‌های پنتیوم ۴ ای که از این تکنولوژی بی بهره هستند ۳۰ درصد بازده بیشتری دارند. آزمایش‌ها نیز نشان می‌داد که یک پردازنده‌ی ۳ گیگاهرتزی هایپرترد، عملکرد بهتری نسبت به پردازنده‌ی ۳.۶ گیگاهرتزی غیر هایپرترد از خود به نمایش می‌گذارد. اینتل پس از آن، این تکنولوژی را در پردازنده‌های مختلف خود از جمله ایتانیوم، پنتیوم D، اتم و سری Core i به کار گرفت.
هایپرتردینگ معایبی نیز با خود به همراه دارد. در سال ۲۰۰۶ مشخص شد که این فناوری از لحاظ مصرف انرژی چندان بهینه عمل نمی‌کند. برای مثال کمپانی ARM اعلام کرد که هسته‌هایی که از مالتی تردینگ استفاده میکنند، می‌توانند منجر به مصرف ۴۶ درصدی بیشتر انرژی نسبت به دو هسته‌ی واقعی شوند. همچنین ARM ادعا میکند مالتی تردینگ کوبیدگی حافظه‌ی کش را ۴۲ درصد افزایش می‌دهد، در حالی که دو هسته‌ی واقعی این میزان کوبیدگی را ۳۷ درصد کاهش می‌دهند. اینتل این ادعاها را رد کرده و عقیده دارد تکنولوژی هایپرتردینگ با استفاده از منابعی که در حالت عادی بدون مصرف و در حالت آماده به کار (idle) قرار دارند، بسیار بهینه عمل میکند. در سال ۲۰۱۰ ARM اعلام کرد که احتمال استفاده از مالتی تردینگ در طراحی چیپ‌های آینده‌ی این شرکت وجود دارد.
شرکت ARM پس از معرفی اولین پردازنده ۶۴ بیتی خود با نام Cortex-A57 ، آن را جایگزینی مناسب برای پردازنده های ARM سری A15 عنوان کرد. همچنین پردازنده سری Cortex-A53 را به عنوان جایگزینی برای پردازنده های ARM سری A7 دانست.
با توجه به اطلاعات منتشر شده توسط این شرکت ، جهش از Cortex A8 با تکنولوژی ساخت ۶۵nm به Cortex A8 با تکنولوژی ساخت ۴۵nm ، به لطف افزایش سرعت کلاک پردازنده از ۶۰۰MHz به ۱GHz بهبود عملکرد ۷۰تا ۷۵ درصد را در بر داشته است.
نتیجه جهش به یک پردازنده Cortex-A9 دو هسته ای در مقایسه با (Cortex-A8 (45nm افزایش عملکرد نسبی در حدود ۲٫۵ برابر داشته است. با بررسی دقیق تر می توانیم این موضوع را در سه عامل ذیل ببینیم:
دو برابر شدن تعداد هسته
افزایش ۲۵ درصدی عملکرد DMIPS
Node کمتر که افزایش سرعت کلاک را در بر دارد
پردازنده A7 از A8 پنجاه درصد قدرت پردازش بیشتری دارا است در حالی که پردازنده A15 از A9 چهل درصد قویتر است. فرآیند تولید ترانزیستورهای کوچکتر بدین معنی است که باید در انتظار افزایش سرعت کلاک پردازنده ها باشیم. پردازنده A15 قابلیت اجرا شدن تا فرکانس ۲٫۵GHz را داشته در حالی که پردازنده A7 تا فرکانس بیشتر از ۱GHz در معماری ۲۸nm اجرا می شود. نسل دوم Cortex-A57 و Cortex-A53 با بهبود عملکرد ۵۰ درصدی با تکنولوژی ساخت ۱۶nm و ۱۴nmهمراه بوده است.
به عنوان مثال بردهای رسپری ۲ و ۳ از پردازنده با هسته سری A53 و برد Orange Pi از پردازنده های سری A7 استفاده می کنند که برای کسب اطلاعات بیشتر از بردهای مذکور میتوانید به مقاله مروری بر بردهای Embedded مبتنی بر پردازنده ARM مراجعه کنید.
مقایسه عملکرد Cortex A53 با A7
با مقایسه A7 در ۵۴۳۰ Exynos با A53 در۵۴۳۳ Exynosشاهد افزایش عملکرد کلی ۳۰٪ برای هسته های A53 بودیم. هر دو پردازنده در فرکانسی مشابه مورد ارزیابی قرار گرفته و امکان مقایسه مستقیم IPC بین دو معماری را به ما خواهد داد.
در تست اول هر دو پردازنده در حالت ARMv7 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج به شرح زیر است:
دیگر معیار عملکرد پردازنده ها آزمون GeekBench 3 است. با فعال کردن حالت AArch32 در CPU های A53، شاهد تاثیری بزرگ در نتایج عملیات رمزنگاری خواهیم بود.
میزان توان مصرفی
بررسی میزان توان مصرفی در هسته پردازنده ها کار دشواری است. برای این کار لازم است بخش های غیر ضروری درون پردازنده غیر فعال شود.
برای رسیدن به میزان مصرف توان لازم است،در بازه های زمانی منظم یک دقیقه ای اقدام به محاسبه کل توان مصرفی نموده و درنهایت نمودار مصرف انرژی بدست خواهد آمد. برای اطمینان از صحت و دقت اعداد و ارقام بدست امده، لازم است این آزمون را چندین بار تکرار نماییم.
پی سی ها، لپ تاپ ها، دستگاه های سیستم عامل مکینتاش، ویندوز و سایر سیستم عامل ها این روزها از نسخه ۶۴ بیت استفاده می کنند. حتی برخی گوشی های هوشمند نیز دارای نسخه ۶۴ بیت هستند. دلیل اصلی تغییر رویه از نسخه ۳۲ بیت، کمک به ارتقای محدودیت ظرفیت حافظه ای است که یک پردازنده می تواند دسترسی داشته باشد.
حافظه
یک چیپ ۳۲ بیتی حداکثر می تواند به ۴ گیگابایت حافظه دسترسی داشته باشد که این مقدار این روزها کفاف خواسته کاربر را نمی دهد. این میزان ممکن است برای امور مبانی مناسب باشد اما اگر بخواهید برنامه های متعددی را اجرا کنید، (مثلا اگر ۳۵ برگه را در مرورگرهای مختلف باز کنید و یا ۳۰ تصویر با کیفیت بالا را جهت ویرایش یکجا باز کنید، از این دیگر حافظه ۴ گیگا بایت نمی تواند جوابگو باشد. فراموش نکنید که ویندوز ۳۲ بیت فقط می تواند به حدود ۳٫۲ گیگا بایت فضا دسترسی داشته باشد، حتی اگر نسخه ۴ گیگابایت نصب شده باشد.
پی سی ها و لپ تاپ ها و سیستم عامل های مربوطه شان همگی این روزها دارای نسخه ۶۴ گیگابایتی هستند. نسخه های ۶۴ گیگابایتی ویندوز ۸ می تواند به ۸ ترابایت از فضای رم (حافظه جانبی)دسترسی داشته باشد، در حالی که نسخه های سرور می تواند به ۱۲۸ ترابایت فضا دسترسی پیدا کند. گرچه ممکن است به منظور تهیه یک چنین حافظه بالایی دچار دردسر شوید، اما از نصب آن بر روی مادربردهای امروزه که معمولاً روی هر یک از اسلات ها (شیارها) ۳۲ گیگابایت فضا دارا می باشد، فروگذار نباشید.
x86 در برابر x64
این یک اصطلاح انحرافی است که در اذهان عمومی مانند تقابل ۳۲ بیت و ۶۴ بیت جا افتاده است. X86 (یا ساختار x86) زمان متمادی است که به خانواده پردازنده هایی اطلاق می شود که به ۸۶ ختم می شود و اینتل موفق ترین خط تولید چیپ ها در اختیار دارد. نخستین مورد ۸۰۸۶ است و بسیاری از افراد، پردازنده های ۲۸۶، ۳۸۶ و ۴۸۶ را در پی سی های اولیه از اواسط سال ۱۹۸۰ تا ۱۹۹۰ به خاطر می اورند.
در خصوص تمامی دستگاه هایی که ۳۲ بیتی هستند به همین دلیل است که x86 با نسخه ۳۲ بیت قابل تبدیل شده است و همچنین x64 با نسخه ۶۴ بیت (و حتی توسط مایکروسافت هم مورد استفاده قرار می گیرد)، اما این بدان معنا نیست که پردازنده های زیادی که شماره های آن به ۶۴ خاتمه می یابد، وجود ندارد. در عوض این مقدار صرفاٌ برای ۶۴ بیتی مختصر نویسی شده است.
نرم افزار و سازگاری
حافظه تنها دلیل برای داشتن نسخه ۶۴ بیتی برای سیستم نیست. پردازنده های ۶۴ بیتی می توانند در حجم وسیع ۶۴ بیت، با داده ها سرو کار داشته باشند که این امر کارآمد تر از جابجایی آن در کلمات ۳۲ بیتی است.
اگر پی سی شما با سیستم عامل ویندوز ۶۴ بیتی اجرا می شود، احتمالا با فولدر (X86) در بخش Program Files روی هارد درایو مواجه می شوید. این بخش، اپلیکیشن های ۳۲ بیتی را ذخیره می کند، در حالی که فولدر دیگر Program Files شامل اپلیکیشن های ۶۴ بیتی است که شما از پیش نصب کرده اید. بنا به سازگاری با نسخه قبلی، سیستم های ۶۴ بیتی می تواند اپلیکیشن های ۳۲ بیتی را اجرا نماید.
ARM یک خانواده CPU بر پایه معماری RISCمی باشد که توسط تیم ARM توسعه داده شده است. از ARM در ساخت CPU های 32 و 64 بیتی چند هسته ای استفاده می گردد. معماری RISC دارای تعداد دستورالعمل های کمتری است و سرعت اجرای دستورالعمل ها در این معماری بیشتر است و توان مصرفی این CPU های نیز کمتر است.
امروزه پردازنده های ARM به علت مزایای بالا ، به طور گسترده در دستگاه های الکترونیکی همراه مانند تلفن های همراه ، تبلت ها ، پلیر ها ، ساعت های هوشمند و …. استفاده می شود. پردازنده های ARM به علت داشتن تعداد دستور العمل های کمتر ، هنگام ساخت به تعداد ترانزیستور های کمتری نیاز دارند و به همین دلیل ساخت IC های پردازنده با اندازه کوچکتر را ممکن می سازد.
طراحی ساده ARM باعث می شود تا پردازش چند هسته ای بهینه تر و کد نویسی برای این پردازنده های ساده تر باشد. پردازنده های ARM گاها در برخی دستورالعمل های مشترک ، در مقایسه با پردازنده های Intel حتی پایداری بالاتری نیز دارند.
پردازنده ARM اولین بار در دهه 80 میلادی توسط شرکت انگلیسی Acorn Computers توسعه داده شد و نام ARM از سرکلمات Acorn RISC Machines بر آن گذاشته شد ، بعد ها این کلمات به Advanced RISC Machines تغییر یافتند. ( در حال حاضر ARM مخفف کلمات Advanced RISC Machines می باشد ) بعد ها شرکت هایی مانند Apple نیز به توسعه ARM کمک کردند و هسته های جدیدتر ARM به بازار ارائه شد. در حال حاضر شرکت ARM هسته CPU طراحی شده را در اختیار شرکت های سازنده CPU و میکروکنترلر قرار می دهد و بخش عمده در آمد این شرکت ، از همین طریق است.
این مطلب را از دست ندهیدایجاد یک پروژه ARM در محیط نرم افزار IAR
ARM از ابتدا تا کنون چندین هسته مختلف مانند ARM1,ARM2,ARM3,ARM4,ARM4T,ARM6,ARM6M,ARM7M,ARM7EM,ARM7R,ARM7A,ARM8A,ARM8.1A,ARM8R ارائه نموده است که در دستگاه های مختلفی کاربرد داشته و دارند. در سالهای اخیر از پردازنده های ARM در ساخت لپ تاپ ها نیز استفاده شده و بیش از 20% لپ تاپ ها از این پردازنده استفاده می نمایند .
امروزه هر جا صحبت از تلفن هوشمند یا تبلت به میان می‌آید، حتما نام ARM نیز به گوش میرسد. پردازنده اکثر تبلت و تلفن‌های هوشمند بازار مبتنی بر معماری ARM است. اما ARM به چه معناست؟ معماری ARM چیست؟ چه تفاوتی با x86 اینتل میکند؟ چرا این معماری تا به این اندازه محبوب شده و دنیای موبایل را تحت کنترل خود قرار داده است؟ در ادامه مطلب برای رسیدن به پاسخ این پرسش‌ها با هارد ویر وی سنتر همراه باشید.
{autotoc}در این مقاله به معرفی ARM، تاریخچه آن و بررسی کلی نسل‌های مختلف CPUهای ARM می‌پردازیم اما در آینده نسل‌های پردازنده‌های ARM را با یکدیگر مقایسه نموده و توضیحات کاملی در مورد هر نسل ارائه خواهیم کرد.
تاریخچه ARM
ARM نوعی از معماری پردازنده‌های کامپیوتری است که بر طبق طراحی RISC CPU و توسط کمپانی بریتانیاییARM Holding طراحی شده است. معماری ARM که دستورالعمل‌های 32 بیتی را پردازش میکند از دهه 1980 تا به امروز در حال توسعه است.
ARM مخفف Advanced RISC Machine است و از آنجایی که این معماری براساس طراحی RISC بنا شده، هسته اصلی CPU نیاز به 35 هزار ترانزیستور دارد این در حالی است که پردازنده‌های معمولی رایج x86 که براساس CISC طراحی شده‌اند حداقل نیاز به میلیون‌ها ترانزیستور دارند. مهمترین دلیل مصرف بسیار پایین انرژی در پردازنده‌های مبتنی بر ARM که باعث استفاده گسترده آنها در ابزارهای پرتابل مانند تلفن هوشمند یا تبلت شده نیز همین موضوع است.
جالب است بدانید که شرکت ARM Holding خود تولیدکننده پردازنده نیست و در عوض گواهی استفاده از معماری ARM را به دیگر تولیدکنندگان نیمه هادی می‌فروشد. کمپانی‌ها نیز به راحتی تراشه‌های خود را براساس معماری ARM تولید میکنند. از جمله کمپانی‌هایی که پردازنده خود را براساس معماری ARM طراحی میکنند می‌توان به اپل در تراشه‌های Ax، سامسونگ در پردازنده‌های Exynos، انویدیا در تگرا و کوالکام در پردازنده‌های Snpdragon اشاره کرد.
در سال 2011 مشتریان ARM توانستند 7.9 میلیارد ابزار مبتنی بر این معماری را وارد بازار کنند. شاید تصور می‌کنید که پردازنده‌های مبتنی بر ARM تنها در تبلت و تلفن‌های هوشمند بکار گرفته میشوند، اما جالب است بدانید که در همین سال بیش از 95 درصد تلفن‌های هوشمند دنیا، 90 درصد دیسکهای سخت (HDD)، حدود 40 درصد تلویزیون‌های دیجیتال و ست‌تاپ‌باکس‌ها، 15 درصد میکروکنترلرها و 20 درصد کامپیوترهای موبایل مجهز به پردازنده‌های مبتنی بر معماری ARM بوده‌اند. بدون شک این آمار در سال 2012 رشد فوق‌العاده چشم گیری را تجربه کرده است، چون بازار تلفن‌های هوشمند و تبلت‌های در سال جاری پیشرفت قابل ملاحظه‌ای داشته‌اند.
تا اینجای کار معماری ARM تنها برروی پلتفرم 32 بیتی با عرض حافظه 1 بایت کار می‌کرد. اما با معرفی ARMv8 این معماری پشتیبانی از دستورات 64 بیتی را نیز آغاز کرد که البته هنوز در سیستم-روی-یک-چیپ‌ها بکار گرفته نشده است. در سال 2012 مایکروسافت نیز نسخه ویندوز سازگار با معماری ARM را به همراه تبلت سرفیس RTمعرفی کرد. AMD نیز اعلام نموده که قصد دارد در سال 2014 سرورهای مبتنی بر معماری 64 بیتی ARM را روانه بازار کند.
همانطور که پیش‌تر اشاره کردیم، ARM گواهی استفاده از معماری خود را به شرکت‌های دیگر می‌دهد، کمپانی‌هایی که در حال حاضر گواهی استفاده از ARM را دارند عبارتند از: AMD, آلکاتل, اپل, AppliedMicro, Atmel, Broadcom, Cirrus Logic, CSR plc, Digital Equipment Corporation, Ember, Energy Micro, Freescale, فوجیتسو, Fuzhou Rockchip, هواوی, اینتل توسط شرکت‌های زیر شاخه, ال جی, Marvell Technology Group, Microsemi, مایکروسافت, NEC, نینتندو, Nuvoton, انویدیا, NXP (formerly Philips Semiconductor), Oki, ON Semiconductor, پاناسونیک, کوالکام, Renesas, Research In Motion, سامسونگ, شارپ, Silicon Labs, سونی, اریکسون, STMicroelectronics, Symbios Logic, Texas Instruments, توشیبا, یاماها و ZiiLABS
RISC که مخفف Reduced instruction Set Computing یا مجموعه دستورات ساده شده است در واقع نوعی از طراحی CPU است که پایه و اساس آن، ساده سازی دستورات است که منجر به بازده بالا و سرعت بخشیدن به اجرای دستورات میشود. پردازده‌ای که براساس این طراحی ساخته میشود را RISC (بخوانید ریسک) می‌نامند. مهمترین و معروفترین معماری که براساس RISC طراحی شده، ARM است. درست نقطه مقابل ریسک، طراحی دیگری با نام CISC وجود دارد که مخفف Complex Instruction Set Computing یا مجموعه دستورات پیچیده است که معماری x86 اینتل براساس آن طراحی شده و پردازنده کامپیوترهای رومیزی و لپ تاپ‌ها و بسیاری از ابزارهای دیگر از آن بهره می‌برند.
ایده اصلی RISC اولین بار توسط جان کوکی از IBM و در سال 1974 شکل گرفت، نظریه او به این موضوع اشاره داشت که یک کامپیوتر تنها از 20 درصد از دستورات نیاز دارد و 80 درصد دیگر، دستورات غیرضروری هستند. پردازنده‌های ساخته شده براساس این طراحی از دستورات کمی پشتیبانی میکنند به این ترتیب به ترانزیستور کمتری نیز نیاز دارند و ساخت آنها نیز کم هزینه است. با کاهش تعداد ترانزیستورها و اجرای دستورات کمتر، پردازنده در زمان کمتری دستورات را پردازش میکند. کمی بعد اصطلاح RISC توسط یک استاد دانشگاه کالیفورنیا به نام دیوید پترسون ایجاد شد.
هر دو طراحی RISC و CISC به مراتب در انواع و اقسام ابزارها بکار گرفته میشوند، اما مفهوم کلی RISC در واقع سیستمی است که در آن به پردازش دستورات کوچک و به شدت بهینه شده پرداخته میشود، درست برخلاف CISC که در آن دستورات پیچیده ارسال میشوند. یکی از تفاوت‌های عمده بین RISC و CISC نیز در نحوه دسترسی به حافظه و ذخیره و اجرای اطلاعات برروی آن است. در ریسک دسترسی به حافظه تنها از طریق دستورالعمل‌های خاصلی قابل انجام است و به عنوان مثال نمی‌توان از بخشی از دستور add به حافظه دسترسی داشت.
علاوه بر ARM شرکت‌های بسیار دیگری از جمله Intel i860, AMD 29k, ARC و غیره از طراحی RISC برای ساخت پردازنده استفاده میکنند، اما به لطف گسترش تلفن و تبلت‌ها، معماری ARM به عنوان برجسته‌ترین معماری مبتنی بر RISC شناخته میشود.
CISC
در سیسک اوضاع دقیقا برعکس ریسک است و پردازنده قادر به پردازش دستورات پیچیده است به همین دلیل نیاز به تعداد بیشتر ترانزیستور و همچنین طراحی پیچیده‌تر و پردازنده‌های گران قیمت‌تر دارد. ایده اصلی پشت این طراحی این است که برنامه نویسان ساده‌تر بتوانند نرم افزارهای خود را تولید کنند و دستورات را ساده‌تر به CPU ارجاع دهند. به لطف پشتیبانی اینتل و تولیدکنندگان نرم افزار، CISC به شدت محبوب شد و تمام کامپیوترها از پردازنده مبتنی بر این طراحی بهره بردند.
برخی تصور میکنند که ریسک قادر به اجرای دستورات زیاد نیست اما در حقیقت ریسک به اندازه سیسک می‌تواند دستورات مختلف را اجرا کند اما مهمترین تفاوت این دو در این است که در RISC تمام دستورات با یک فرمت، دقیقا یک فرمت صادر میشوند و پردازش تمام دستورات یک زمان مشخص طول می‌کشد، معمولا در ریسک در هر سیکل، پردازنده یک دستور را اجرا میکند.
اما در CISC مجموعه‌ای از دستورات بصورت فشرده و با آدرس دهی مختلف به یکباره پردازش میشوند، مثل اعداد اعشاری یا تقسیم که در طراحی RISC وجود ندارند. از آنجایی که دستورات در RISC ساده‌تر هستند پس سریعتر اجرا میشوند و نیاز به ترانزیستور کمتری دارند، ترانزیستور کمتر هم به معنی دمای کمتر، مصرف پایین‌تر و فضای کمتر است که آن را برای ابزارهای موبایل مناسب میکند.
معماری پردازنده‌های مبتنی بر طراحی RISC طی سالهای گذشته پیشرفت چشم‌گیری داشته و اجرای دستورات پیچیده را نیز میسر کرده است و تولیدکنندگان نرم افزاری نیز به سمت ساخت نرم‌افزارهای مبتنی بر این معماری گرایش پیدا کرده‌اند. لازم است بدانید که کامپیوترهای اولیه مک نیز از پردازنده مبتنی بر RISC بهره می‌بردند.
اما در واقع پردازنده‌های CISC بسیار سریعتر و پرقدرت‌تر از RISCها هستند و قادر به پردازش امور سنگین می‌باشند اما در عوض گران‌قیمت‌تر، پرمصرف‌تر بوده و دمای بیشتری نیز تولید میکنند. در CISC تمرکز برروی سخت‌افزار است و در RISC برروی نرم‌افزار، در CISC دستورات بصورت پیچیده به پردازنده ارسال میشوند ولی در RISC نرم‌افزار دستورات را ساده کرده و به عنوان مثال یک عملیات پیچیده را در قالب چندین دستور ساده به پردازنده ارسال میکند و پردازنده دستورات ساده را به سرعت پردازش نموده و نتیجه را باز می‌گرداند. پس کدهای نرم‌افزارهای سازگار با RISC طولانی تر ولی کدهای مربوط به نرم‌افزارهای CISC کوتاه‌تر و پیچیده‌تر هستند. البته این بدین معنا نیست که مثلا اگر قرار است برای اندروید یا iOS برنامه بنویسید باید چند هزار خط بیشتر از معادل کامپیوتر ویندوزی آن کد نویسی کنید، در واقع کامپایلرها کدها را به دستورات کوچک زیاد تبدیل میکنند و برنامه نویس به سختی متوجه نوع پردازش دستورات میشود.
اگر بخواهیم در مورد این دو طراحی صحبت کنیم بحث پیچیده و کسل کننده خواهد شد پس به همین جا بسنده می‌کنیم اما اگر تمایل دارید تا در مورد این طراحی‌ها بیشتر بدانید به این دو لینک مراجعه کنید: CISC و RISC
سیستم-روی-یک-چیپ‌ها و معماری ARM
چندین نوع مختلف از معماری برای پردازنده‌های ARM وجود دارد که از آن جمله می‌توان به ARM V2 ،ARMv3 Arm v7 و …اشاره کرد. کمپانی‌ها برای استفاده از هر کدام از این طراحی‌ها باید گواهی مربوط به آن را از ARM Holder دریافت کنند. کمپانی‌ها از این معماری در ساخت پردازنده های مورد نظر خود بهره برده و در نهایت یا یکپارچه سازی آن با واحد پردازش گرفیک (GPU)، حافظه رم و قسمت کنترلر باند رادیویی (در تلفن‌های هوشمند) سیستم -روی-یک-چیپ خود را می سازند .
سیستم-روی-یک-چیپ (System on a Chip) که آن را به اختصار SoC می‌نامند در واقع یک تراشه است که در آن پردازنده اصلی (CPU)، پردازنده گرافیک (GPU)، حافظه رم، کنترلرهای ورودی و خروجی و بعضا کنترلر باند رادیویی قرار دارند. پس لازم است بدانید که کل SoC براساس معماری ARM تولید نمی‌شود و تنها بخش CPU آن بر مبنای معماری ARM طراحی و تولید می‌گردد. پس این باور که فلان SoC براساس معماری ARM ساخته شده، اشتباه است و بخش پردازنده اصلی اکثر SoCها براساس یکی از طراح‌های معماری ARM ساخته میشوند.
از جمله سیستم-روی-یک-چیپ‌هایی که هسته اصلی آنها براساس معماری ARM طراحی شده‌اند می‌توان به 3 نسل اول تگرا انویدیا، Quatro شرکت CSRT، نوا شرکت اریکسون، OMAP شرکت تکزاس، Exynos شرکت سامسونگ و Ax شرکت اپل اشاره کرد. این شرکت ها از معماری ARM و همچنین معماری یکی از هسته‌های طراحی شده توسط این شرکت بهره برده‌اند.
اما شرکت‌ها می‌توانند گواهی استفاده از معماری ARM را تهیه کرده و سپس بر اساس آن هسته سفارشی مورد نظرشان را طراحی کنند یعنی به جای اینکه هسته CPU را براساس Cortex-A9 یا Cortex-A15 یا دیگر هسته‌های ARM بسازنند، خودشان براساس معماری یکی از خانواده‌های ARM، هسته خاص خود را طراحی کنند. به عنوان مثال سیستم-روی-یک-چیپ A6 اپل، X-Gene ،Krait کوالکام، StrongARM شرکت DEC ،XScale شرکت Marvell اینتل یا Project Denver شرکت انویدیا اینگونه هستند و اگر چه بخش CPU از سیستم-روی-یک-چیپ آنها براساس معماری ARM طراحی شده‌اند، اما طراحی هسته‌ها با آنچه ARM پیشنهاد کرده متفاوت هستند.
انواع مختلف هسته‌های مبتنی بر ARM
همانطور که پیش‌تر اشاره کردیم، شرکت ARM Holding خود نسبت به طراحی هسته براساس معماری ARM اقدام میکند و هسته‌های متفاوتی را براساس نسل‌های مختلف این معماری عرضه کرده است، جدیدترین معماری این شرکت ARM v8 است که از دستورات 64 بیتی پشتیبانی میکند و دو هسته Cortex A53 و Cortex A57 نیز براساس همین معماری طراحی و پیشنهاد شده‌اند. انتظار می‌رودی SoCهای سال آینده از این معماری بهره مند شوند، در جدول زیر کل هسته‌های طراحی شده توسط ARMرا مشاهده خواهید کرد:
ARM Family
ARM Architecture
ARM Core
Feature
Cache (I/D), MMU
Typical MIPS @ MHz
ARM1
ARMv1
ARM1
First implementation
None
ARM2
ARMv2
ARM2
ARMv2 added the MUL (multiply) instruction
None
4 MIPS @ 8 MHz
0.33 DMIPS/MHz
ARMv2a
ARM250
Integrated MEMC (MMU), Graphics and IO processor. ARMv2a added the SWP and SWPB (swap) instructions.
None, MEMC1a
7 MIPS @ 12 MHz
ARM3
ARMv2a
ARM3
First integrated memory cache.
4 KB unified
12 MIPS @ 25 MHz
0.50 DMIPS/MHz
ARM6
ARMv3
ARM60
ARMv3 first to support 32-bit memory address space (previously 26-bit)
None
10 MIPS @ 12 MHz
ARM600
As ARM60, cache and coprocessor bus (for FPA10 floating-point unit).
4 KB unified
28 MIPS @ 33 MHz
ARM610
As ARM60, cache, no coprocessor bus.
4 KB unified
17 MIPS @ 20 MHz
0.65 DMIPS/MHz
ARM7
ARMv3
ARM700
8 KB unified
40 MHz
ARM710
As ARM700, no coprocessor bus.
8 KB unified
40 MHz
ARM710a
As ARM710
8 KB unified
40 MHz
0.68 DMIPS/MHz
ARM7TDMI
ARMv4T
ARM7TDMI(-S)
3-stage pipeline, Thumb
none
15 MIPS @ 16.8 MHz
63 DMIPS @ 70 MHz
ARM710T
As ARM7TDMI, cache
8 KB unified, MMU
36 MIPS @ 40 MHz
ARM720T
As ARM7TDMI, cache
8 KB unified, MMU with Fast Context Switch Extension
At least 4.1 DMIPS/MHz per core (Up to 4.76 DMIPS/MHz depending on implementation).
ARM Family
ARM Architecture
ARM Core
Feature
Cache (I/D), MMU
Typical MIPS @ MHz
اما برخی از تولیدکنندگان مانند کوالکام، انویدیا یا اپل، طراح‌های شرکت ARM Holding را قبول ندارند و خود نسبت به طراحی هسته سفارشی بر مبنای معماری ARM اقدام میکنند. در جدول زیر هسته‌های طراحی شده توسط شرکت‌های دیگر که البته بر مبنای معماری یکی از خانوده‌های ARM هستند را مشاهده می‌کنید:
Custom ARM core used in the Apple A6 and Apple A6X. 2 cores. ARM / Thumb / Thumb-2 / DSP / SIMD / VFPv4 FPU / NEON
L1: 32 kB instruction + 32 kB data, L2: 1 MB
3.5 DMIPS / MHz Per Core
Family
ARM Architecture
Core
Feature
Cache (I/D), MMU
Typical MIPS @ MHz
ARMv8 و پلتفرم 64 بیتی
در سال 2011 نسل جدید ARMv8 رسما معرفی شد و پشتیبانی از معماری 64 بیتی به آن اضافه گردید. در ARMv8 دستورات 32 بیتی برروی سیستم‌عامل 64 بیتی قابل اجرا هستند و در آن سیستم‌عامل‌های 32 بیتی نیز از طریق مجازی سازی 64 بیتی اجرا میشوند. شرکت‌های AMD, Micro, Brodom, Calxeda, Hisilicon, Samsung و ST Microelectronics گواهی استفاده از معماری ARMv8 را دریافت کرده‌اند و اعلام نموده‌اند SoCهای مبتنی بر این معماری را تولید خواهند کرد. خود ARM نیز دو طراحی Cortex-A53 و Cortex-A57 را در 30 اکتبر 2012 معرفی کرد که هر دو مبتنی بر معماری ARMv8 هستند.
لینوکس که هسته اندروید نیز است به تازگی هسته اصلی سیستم‌عامل (Kernel) خود را بروز کرده تا از ARMv8 پشتیبانی کند. انتظار می‌رود در سال 2013 بسیاری از سیستم-روی-یک-چیپ‌های دنیا از معماری ARMv8 بهره ببرند.
چه سیستم‌عامل‌هایی از ARM پشتیبانی میکنند؟
سیستم‌های Acorn: اولین کامپیوتر مبتنی بر معماری ARM، کامپیوتر شخصی Acorn بود که از سیستم‌عاملی به نام Arthur بهره می‌برد. سیستم‌عاملی مبتنی بر RISC OS که از معماری ARM پشتیانی می‌کرد و Acorn و برخی دیگر از تولیدکنندگان از آن استفاده می‌کردند.
سیستم‌عامل‌های توکار: معماری ARM از طیف وسیعی از سیستم‌عامل‌های توکار مانند Windows CE, Windows RT, Symbian, ChibiOS/RT, FreeRTOS, eCos, Integrity, Nucleus PLUS, MicroC/OS-II, QNX, RTEMS, CoOS, BRTOS, RTXC Quadros, ThreadX, Unison Operating System, uTasker, VxWorks, MQX و OSE پشتیبانی میکند.
یونیکس: یونیکس و برخی از سیستم‌عامل‌های مبتنی بر یونیکس مانند: Inferno, Plan 9, QNX و Solaris از ARM پشتیبانی میکنند.
لینوکس: بسیاری از توزیع‌های لینوکس از ARM پشتیبانی میکنند از آن جمله می‌توان به اندروید و کروم گوگل، Arch Linux، بادا سامسونگ، Debian، Fedora،OpenSuse، Ubuntu و WebOS اشاره کرد.
BSD: برخی از مشتقات BSD مانند OpenBSD و iOS و OS X اپل نیز از ARM پشتیبانی میکند.
ویندوز: معماری‌های ARMv 5, 6 و 7 از ویندوز CE که در ابزارهای صنعتی و PDAها استفاده میشود، پشتیبانی میکند. ویندوز RT و ویندوز فون نیز از معماری ARMv7 پشتیبانی میکنند.
گواهی و هزینه استفاده از معماری ARM
ARM خود تولیدکننده نیمه هادی نیست و در عوض از راه صدور مجوز استفاده از طراحی‌های خود، درآمد کسب میکند. گواهی استفاده از معماری ARM شرایط خاص و متنوعی را دارد و در شرایط مختلف هزینه مربوط به استفاده از آن نیز تفاوت میکند. ARM به همراه گواهی‌نامه خود اطلاعات جامعی در مورد نحوه یکپارچگی قسمت‌های مختلف با هسته‌ها را ارائه میکند تا تولیدکنندگان به راحتی بتوانند از این معماری در سیستم-روی-یک-چیپ‌های خود بهره ببرند.
ARM در سال 2006 و در گزارش سالانه خود اعلام کرد که 164.1 میلیون دلار از بابت حق امتیاز یا حق اختراع، درآمد داشته که این مبلغ از بابت فروش گواهی استفاده از معماری این شرکت در 2.45 میلیارد دستگاه مبتنی بر ARM بدست آمده است. این یعنی ARM Holding بابت هر گواهی 0.067 دلار درآمد کسب نموده، اما این رقم میانگین است و براساس نسل‌های مختلف و نوع هسته‌ها متفاوت خواهد بود. مثلا هسته‌های قدیمی ارزان‌تر و معماری جدید گران‌تر است.
اما در سال 2006 این شرکت از بابت گواهی استفاده از طراحی هسته پردازنده، نزدیک به 119.5 میلیون دلار درآمد بدست آورده است. در آن سال 65 پردازنده براساس معماری هسته های ARM ساخته شده بودند که به این ترتیب بابت هر گواهی پردازنده مبلغ 1.84 میلیون دلار درآمد کسب کرده است. این عدد نیز بصورت میانگین می‌باشد و براساس نوع و نسل هسته‌ها متفاوت خواهد بود.
در واقع شرکت ARM Holding از معماری ARM دو نوع درآمد دارد یکی بابت استفاده از معماری این شرکت در ابزارهای مختلف که بابت هر تلفن یا تبلت یا هر ابزار دیگری مبلغی بدست می‌آورد و دیگری بابت هر پردازنده مبتنی بر معماری هسته‌های ARM نیز یک رقم نسبتا سنگین حدود 2 میلیون دلار دریافت میکند. در سال 2006 نزدیک به 60 درصد درآمد ARM از بابت حق امتیاز و 40 درصد بابت گواهی ساخت پردازنده براساس معماری ARM بوده است.
در این قسمت 90 سوال تشریحی از فصول مختلف درس سخت افزار را برای شما آماده کرده ایم. پیشنهاد می کنیم پاسخ هر کدام را که می دانید در بخش نظرات جدا جدا بنویسید تا دیگران از آن استفاده کنند.
نمونه سوال تشریحی سخت افزار
نمونه سوال تشریحی سخت افزار را بخوانید
1- دو عملکرد مهم منبع تغذیه را بنویسید .
2- سه مورد از پارامترهای اصلی در انتخاب منبع تغذیه را بنویسید .
3- اصطلاحات زیر را تعریف کنید .
الف ) RAM Cache: …………………………………………………………………………..
ب) Disk Cache : ……………………………………………………………………………
ج) Cache hit: ……………………………………………………………………………….
4- چهار روش انتقال اطلاعات از دستگاه های مختلف به پردازنده را بنویسید .
8- دو تفاوت مهم بین دیسک های نوری و دیسک های مغناطیسی را بنویسید .
9- اجزای تشکیل دهنده آداپتور گرافیکی را نام ببرید .
10-دو مزیت مهم DSL را بنویسید .
11- دو مزیت ماوس های نوری را بنویسید .
12- چهار حالت مصرف انرژی ، صفحه نمایش ها را نام ببرید .
13-وظیفه پردازنده و بافر در چاپگرها چیست ؟
سری دوم نمونه سوال تشریحی سخت افزار
14- انواع کیس ها را نام ببرید . (75/0 نمره)
15- کانکتور ………………………… برای تامین برق درایو دیسک نرم و کانکتور ………………………. برای دستگاههایی مانند DVDWriter استفاده می شود . (5/0 نمره )
16- کدام سیگنال است که می تواند رایانه را به فرمان سیستم عامل خاموش کند؟( 25/0 نمره )
17- اگر یک گذرگاه 32 بیتی با فرکانس 800MHZ کار کند چه تعداد داده ها را در یک ثانیه منتقل می کند ؟ (5/0نمره )
18- مشخصات فنی پردازنده با توجه به چه عواملی تعیین می شود ؟چهار مورد (1نمره)
19- روش های انتقال اطلاعات از دستگاه ها ی مختلف به پردازنده را نام ببرید .( 5/0 نمره )
20- ساعت داخلی پردازنده چیست ؟( 1 نمره )
21- کار جامپر چیست؟ ( 1 نمره )
22- درگاه ها با توجه به چه پارامترهایی دسته بندی می شوند؟ ( 1نمره )
23- برنامه های موجود در تراشه ی RomBios را نام ببرید .(1 نمره )
24- کابل سنترونیکس (مربوط به درگاه های موازی) از یک طرف به …………. و در طرف دیگر کابل یک عدد………. قرار دارد .(5/0 نمره)
25- Bank چیست ؟(5/0 نمره )
26-در چه مواردی از معماری حافظه به صورت Dual Channel استفاده می شود؟(1 نمره )
27-اجزاء تشکیل دهنده ی دیسک سخت را نام ببرید .(25/1 نمره )
28-RAID چیست ؟(75/0نمره)
29-Swapping چیست ؟(1 نمره )
30-به چه استانداردهایی (در رابطه با کارت گرافیک ) رابط نرم افزاری می گویند ؟(5/0 نمره )
31-چرا به مودم ها FaxModem می گویند ؟(1 نمره )
32- وظایف آداپتور شبکه را بنویسید .(1 نمره )
33-واژه های زیر را تعریف کنید.(1 نمره )
الف)پاسخ (Key Response)
ب)مسافت (Key Travel)
34- مهمترین هدف ماوس ها را بنویسید . از نظر کار به چند دسته تقسیم می شوند .(25/1 نمره )
35-یک صفحه نمایش CRT با پهنای صفحه 15 اینچ و ارتفاع جعبه 12 اینچ چه ضریب نسبی ایجاد می کند ؟.(5/0 نمره )
36- تضاد (کنتراست ) چیست ؟(1نمره)
37-پنج عامل مهم در انتخاب چاپگر را بنویسید.(25/1 نمره )
سری سوم نمونه سوال تشریحی سخت افزار
38-اجزای قاب جلوی کیس رانام ببرید.(1نمره)
39-جاهای خالی را پرکنید
الف-این سیگنال در حالت آماده بودن رایانه وجود دارد و اگراز سیستم مدتی استفاده نشود این سیگنال برای سیستم فرستاده می شوداین سیگنال ………………… نامیده شده که سیم آن به رنگ …………………می باشد.( 5/.نمره)
ب)کانکتور ……………………….برای دیسک سخت و سی دی درایو و ATXP4برای تامین برق ……………………….می باشد(5/0 (
40-گذرگاه FSBچیست؟(5/0 نمره)
41-روش های انتقال اطلاعات از دستگاه های مختلف به پردازنده را فقط نام ببرید؟(1نمره)
42- OVER CLOCKچیست؟(5/0 نمره)
43- برای رفع حرارت پردازنده از چه روش هایی استفاده می کنند؟(5/0 نمره)
44- مزیت پردازنده دو هسته ای را بنویسید . (1نمره)
45- اجزای تشکیل دهنده ROM BIOSرا نام ببریدو کار هریک را به اختصار توضیح دهید. (2نمره)
46-اگر برروی یک تراشه RAM نوشته شده باشد 64 MX4 SDRAM – 8 – T تعیین کنیدظرفیت حافظه آن چند مگابایت برثانیه است؟(75/0نمره)
47- ازتکنولوژی RAID درچه حالت هایی استفاده می شود؟(1نمره)
48-وظایف آداپتور شبکه چیست؟(1نمره)
49-SWAPPING را توضیح دهید. (75/.نمره)
50-تفاوت DVDهای HD و BD چیست؟(1نمره)
51-فرآیند تولید صوت را بنویسید. (5/1 نمره)
52-کنترل کننده صفحه کلید چیست و چه وظیه ای دارد؟(75/.نمره)
53-حالت های مصرف انرژی در صفحه نمایش را فقط نام ببرید. (1نمره)
54-در مانیتور CRTلرزش تصویر زمانی رخ می دهد که ……………………………………………… و تصویر شبح گون زمانی ظاهر می شود که ………………………………………………..
55- تضاد در صفحه نمایش را توضیح دهید. (1نمره)
56-تعداد صفحات که به وسیله یک کارتریج چاپ می شود به چه عواملی بستگی دارد؟(75/.نمره)
57- علت وجود پلاستیک در تونر همراه با رنگ دانه ها ی جوهرچیست؟ (5/0 نمره)
58- دو تفاوت استاندارد IDE و اسکازی را توضیح دهید . (1نمره)
59- در هنگام جستجو برای یک نسخه جدید بایاس مناسب برای برداصلی ، باید چه اطلاعاتی را داشته باشیم؟(75/.نمره)
60-خطرات ناشی از کار با صفه نمایش CRT چیست؟(75/.نمره)
25- در انتخاب قطعات سخت افزاری باید چه عواملی را در نظر گرفت؟چهار مورد (1نمره)
61-چه تنظیماتی بعدازنصب وینوز معمولاانجام می شود؟(75/.نمره)
62—اگرصدایی ازبلندگوهای رایانه به گوش نمی رسد چه کاری بایدانجام داد؟(75/.نمره)
سری چهارم نمونه سوال تشریحی سخت افزار
63.کارکرد اصلی منبع تغذیه چیست؟
64.سیگنالps-onچه عملی انجام می دهد؟
65.کدام کانکتور از منبع تغذیه برقدستگاههای ذخیره سازی استفاده می شود؟
66.انواع پردازنده ها از نظر نوع اجرای دستورات بنویسیدوهر کدام برای چه عملی طراحی شده است؟
67.روشهای انتقال اطلاعات از دستگاههای مختلف به پردازنده را نام ببرید؟
68.مراحل اجرای یک دستور العمل را بنویسید؟
69.کار تراشه northbridgeچیست؟
70-گذرگاه چیست وسرعت آن با چه واحدی اندازه گیری می شود ؟
71-اگر حداکثر سرعت انتقال برابر با mbps16باشد وپهنای باند pci برابر 32بیت باشد داده ها با چه فرکانسی منتقل می شود؟
72.post cardچه عملی انجام می دهد ؟
73. گذرگاه را تعریف کنید؟
74. بخش های اصلی دیسک سخت را نام ببرید؟
75.کل فضای یک دیسک چگونه محاسبه می شود ؟
76.مسئول چرخاندن پلاتر دیسک سخت چیست؟
77.واحد سرعت دوران صفحه است؟
78.ویژگیهای مهم sataچیست؟
79.برای نوشتن روی دیسکهای نوری از کمک گرفته می شود ؟
80.تفاوت بین دیسک های نوری ومغناطیسی چیست؟
81.تبدیل کننده دیجیتال به آنالوگ در کدام صفحه نمایش وجود دارد ؟
82.چهار عمل که کارت صدا بر روی صدا انجام می دهد چیست؟
83.داده های دیجیتال را از حالت فشرده خارج می کند ؟
84.وظیفه آداپتور شبکه را بنویسید؟
85.کار dspدرون موس چیست؟
86.عوامل موثر در اندازه صفحه نمایش چیست؟
87.تفکیک پذیری یا وضوح تصویر به بستگی دارد؟
88.در چه حالتی برای صفخه نمایش ها مصرف انرژی 50درصد کمتر می شود؟
شرکت ARM یکی از شرکت های فعال در زمینه تولید سخت افزارهای مورد نیاز گجت های پوشیدنی می باشد . مدت زیادی از تولید پردازنده گرافیکی Mali-T470 توسط این شرکت نگذشت که معلوم شد این کمپانی قصد دارد یک پردازنده جدید با نام Cortex-A35 مخصوص این نوع گجت ها طراحی کند. مصرف انرژی الکتریکی ین مدل هسته بسیار کم است و ARM این گونه هسته ها را Ultra High Efficiency نام گذاری کرده است .
Cortex-A35 دارای اندازه ای ۲۵ درصد کوچک تر از A53 است و در نتیجع مصرف انرژی اش 32 درصد کمتر شده . بنابراین به نظر می رسد A35 بتواند نه تنها برای A53 یگ جایگزین ایده آل باشد ، بلکه مدل های A5 و A7 را نیز از پیش رو بردارد. بر اساس آزمایشات انجام شده ، A35 توانسته عملکرد A7 را چهل درصد بهبود بدهد و همچنین ده درصد مصرف باتری را کم کند که بسیار مورد توجه است .
دلیل برتری Cortex-A35 این است که این پردازنده مجهز به قطعات جدیدتری نسبت به دیگر مدل های پردازنده می باشد . به نظر میرسد که اولین ساعت هوشمند و یا هر نوع گجت پوشیدنی مجهز به A35 ، سال ۲۰۱۶ میلادی به بازار عرضه شود .
محافظت از چشم دربرابر کامپیوتر یکی از نکات مهمی است که همه افراد باید به ان توجه کنند . چشم عضو حساسی از بدن است که سریع ضعیف می شود . مخصوصا چشم هایی که در معرض کامپیوتر هستند . شما میتوانید با تغذیه مناسب از چشم هایتان محافظت کنید .
اکثر مشکلات چشمی مانند آب مروارید (کاتاراکت)، آب سیاه (گلوکوم)، خون ریزی‌های درون چشمی و نیز کم‌بینایی و نابینایی در برخی موارد، عوارض بیماری‌هایی مانند فشار خون بالا ، دیابت و مشکلات عروقی باشد شما میتوانید با تغذیه ای مناسب به بهبود ان کمک کنید .
بایدبدانید که موبایل دشمن اصلی چشم است . سعی کنید تا میتوانید استفاده از موبایل ، تبلت و کامپیوتر را کم کنید .
محافظت از چشم دربرابر کامپیوتر با تغذیه
* برای محافظت از چشم دربرابر کامپیوتر سیر بخورید . سیر دارای مقداری سولفور و مواد غذایی دیگر است و به تولید آنتی اکسیدان محافظت کننده از لنز چشم کمک میکند .
* ویتامین A راهی برای محافظت از چشم است و می‌تواند راه مناسبی برای پیشگیری از تابش‌های مخرب Uv باشد که این ویتامین در هویج، اسفناج فراوان است .
*به گزارش وبلاگ عارف رایانه ، سفیده تخم مرغ- شکلات- هویج – سویا – از جمله مواردی هستند که در تقویت بینائی و محافظت از چشم تاثیر گذار است .
*جالب است بدانید ماهی سالامون که سرشار از ویتامین A و D و اسیدهای چرب omega3 است در تقویت بینایی چشم تاثیر زیادی دارد .
*مصرف زیاد فست فودها اسیب زیادی به چشم شما میزند.
*یادتان باشد مصرف افراطی شکر و نمک و گنجاندن آن به عنوان یک ماده پر مصرف در رژیم غذایی اثرات سوئی را بر شبکیه چشم بر جای می‌گذارد و منجر به بروز بیماری‌هایی همچون دیابت و افزایش فشار خون شده که به طور غیر مستقیم بر میزان فشار چشم و عروق چشمی موثر خواهد بود .
اصول محافظت از چشم دربرابر کامپیوتر
-به چشمتان استراحت دهید . حداقل هر نیم ساعت یکبار از کنار کامپیوتر بلند شوید ، قدمی بزنید و دوباره بنشینید . نباید زیاد بدون پلک زدن به کامپیوتر نگاه کنید . همچنین میتوانید به نقطه‌ای در دور دست خیره شده یا به دورترین نقطه اتاق نگاه کنید. مطمئن باشید، نشستن و خیره شدن به صفحه نمایش برای ساعت‌های طولانی و پشت سر هم، حتما به چشم شما اسیب جدی میزند .
– از اشک مصنوعی استفاده کنید : اگردیدید چشمتان درد میکند یا چشمانتان خشک یا قرمز شده، از قطره‌های اشک مصنوعی استفاده کنید. البته این نکته مهم را فراموش نکنید که استفاده نامناسب از هر نوع دارو عوارض مربوط به خودش را دارد .
– ورزش چشم را فراموش نکنید : جالب است بدانید که چشم هم ورزش مربوط به خود را دارد . کمی هم به چشمان خود ورزش دهید، چون چشم هم ورزش‌های خاص خود را دارد که نیاز است پس از ساعت‌های طولانی کار با کامپیوتر انجام شود. میتوانید چند بار پشت سر هم پلک‌ها را باز و بسته کنید. همچنین خوب است پلک‌ها را برای چند ثانیه بسته و سعی کنید چشم را در جهت عقربه‌های ساعت و خلاف آن بچرخانید تا چشمتان فشارش کم شود .
در این قسمت مهمترین وظایف کارت شبکه را مطالعه کنید :
بافر کردن داده ها از وظایف کارت شبکه
به گزارش وبلاگ عارف رایانه بافر کردن داده ها از وظایف کارت شبکه است . کارت های شبکه هر زمان فقط یک فرم داده را روی شبکه میفرستند یا از آن دریافت میکنند .
پس کارت های شبکه در خودشان بافری دارند که زمان کامل آماده شدن یک فریم برای پردازش داده هایی که از طرف کامپیوتر یا شبکه دریافت میکنند را ذخیره کنند.
تبدیل سریال به موازی و بر عکس از وظایف کارت شبکه
ارتباطات usb بین کامپیوتر و کارت شبکه بصورت موازی انجام می گردد. مگر کارت شبکه هایی که ارتباط با کامپیوتر در آنها به صورت سریال است .
ولی ارتباطات شبکه ای بصورت سریال انجام می شود. پس یک وظیفه کارت شبکه اینست که اطلاعات سریال را به موازی و موازی را به سریال تبدیل کند.
کنترل دستیابی رسانه mac وظایف کارت شبکه
از وظایف دیگر کارت شبکه پیاده سازی مکانیزم کنترل دستیابی رسانه است .
پروتکل لایه پیونده داده از کارت شبکه و وظایف آن برای منظم کردن دستیابی به رسانه شبکه استفاده می کند.
ماهیت مکانیزم این کنترل به نوع پروتکل این لایه بستگی دارد.
کپسوله کردن داده ها از وظایف کارت شبکه
کپسوله کردن داده ها از وظایف کارت شبکه است . کارت شبکه و درایو قبل از اینکه اطلاعات را انتقال بدهند ، باید داده هایی را که بوسیله پروتکل لایه شبکه تولید شده ، در یک فریم کپسول بکنند.
همچنین کارت شبکه محتوای فریم های دریافت شده از شبکه را خوانده و داده های آنها را به پروتکل مناسب در لایه شبکه منتقل می کند.
کدگذاری و کدگشایی سیگنال ها از وظایف کارت شبکه
کارت شبکه مسئول پیاده سازی روش کد گذاری لایه شبکه است. در این کد گذاری کارت شبکه اطلاعات باینری تولید شده را به بارهای الکتریکی ( یعنی ولتاژهای الکتریکی پالسهای نور یا هر نوع سیگنالی که رسانه شبکه استفاده می کند) تبدیل خواهد کرد.
یکی دیگر از وظایف کارت های شبکه اینست که کارت شبکه سیگنالهای دریافتی از شبکه را برای پروتکلهای لایه بالاتر به اطلاعات باینری تبدیل می نماید.
دریافت وانتقال اطلاعات از وظایف کارت شبکه
مهمترین وظیفه کارت شبکه تولید و ارسال سیگنالهای مناسب روی شبکه است. همچنین وظیفه دریافت سیگنال های موجود در شبکه از وظایف کارت شبکه است.
ماهیت سیگنال ها به رسانه شبکه و پروتکل لایه پیونده داده بستگی دارد.
در شبکه های lan متداول امروزی هر یک از کامپیوتر های موجود در شبکه همه بسته های فرستاده شده روی شبکه را خواهند گرفت.
پس از ان کارت شبکه آدرس مقصد لایه پیونده داده هریک را بررسی می کند تا بسته هایی که به مقصد کامپیوتر تولید شده اند را برای پردازش به لایه بعدی از پشته پروتکل منتقل کند. در غیر این صورت بسته را دور می ریزند و دیگر استفاده نمی شود.
امیدواریم از اطلاعاتی که در این بخش از وبلاگ عارف رایانه درباره وظایف کارت شبکه تقدیمتان کردیم بهره مند شده باشید.
آخرین دیدگاه‌ها