تحقیق شرح كامل و مفصل از سخت افزار كامپيوتر و رفع عيوب مختلف يك كامپيوتر

پردازنده

يك كامپيوتر از قسمتهاي مختلفي تشكيل شده است ولي هيچ كدام از آنها اهميت پردازنده، (CPU) را ندارند. اين واحد قطعه اي مربع شكل از جنس سيلسكون است كه به عنوان روح هر كامپيوتر شناخته مي شود. پردازنده نقش زيادي در كارآيي كامپيوتر دارد و توليدكنندگان، قيمت كامپيوتر خود را باتوجه نوع به سرعت پردازنده آنها تعيين مي كنند. اگر در صدد خريد كامپيوتر جديد و يا ارتقاي كامپيوتر قديمي خود هستيد، لازم است طرز كار پردازنده را بشناسيد تا بر اين اساس، تصميمات صحيح را اتخاذ نمائيد.

امروزه براي خريد يا ارتقا يك سيستم كامپيوتري انتخابهاي بسياري وجود دارند. البته اين جنبة مثبت قضيه است. جنبه منفي آن اين است كه تنوع زياد پردازنده ها، باعث گيج شدن خريداران مي شود. شركت Intel به تنهايي بيش از 30 نوع پردازندة مختلف توليد كرده است. AMD و cyrix هم بيش از اين مقدار، پردازنده وارد بازار نموده اند. 

تكنوژي پردازنده ها به سرعت در حال پيشرفت است به طوري كه حتي عمر مفيد سيستمهاي داراي پردازنده هاي سريع، حداكثر 5 سال مي باشد. ممكن است اين زمان طولاني به نظر برسد، ولي آن روي اين قضيه، قانون Moor است كه توسط مؤسس اينتل يعني گوردن مورد مطرح شده است. اين قانون مي گويد كه قدرت پردازنده ها ) كه معياري است از تعداد مداراتي كه مي توان در داخل يك فضاي ثابت جاي داد) هر ساله دو برابر مي شود. اين فصل به شما كمك مي كنند تا طرز كار پردازنده هاي سازگار با X86 را بهتر درك نمائيد.

در اين قسمت، در مورد پردازنده هاي اينتل و پردازنده هاي سازگار با ردة X86 كه توسط شركتهاي چون Cyrix, AMD و IBM عرضه شده اند، بحث خواهيم كرد. همچنين پردازنده هاي تقويت شده مانند پردازنده هاي OverDrive  از شركت اينتل و محصولات مشابه از شركتهاي Evergreen و Kingstone و ديگران مورد بررسي قرار خواهند گرفت. با وجود اين كه اين پردازنده ها از نظر سرعت و طرز كار با هم تفاوت دارند، ولي همگي از قابليت اجراي سيستم عاملهاي مختلف از جمله DOS، ويندوز 1/3، ويندوز و ويندوز NT و نيز برنامه هاي كاربردي سازگار با آنها برخوردارند.

كاوش در پردازنده ها

پردازنده ها كارهاي خود را به كمك اعمالي ساده ولي با سرعت بالا انجام مي دهند. تنوع در طراحي پردازنده ها ثابت مي كند كه براي انجام يك عمل، بيش از يك راه وجود دارد.

به طور مثال، پردازنده هاي Power PC كه در كامپيوترهاي Power Mac مورد استفاده قرار مي گيرند، مجموعه اي از دستورالعمل هاي نسبتاً ساده، كوتاه و سريع را براي انجام محاسبات به كار مي برند. برعكس، پردازنده هاي P5 و P6 اينتل از مجموعة دستورالعمل هاي پيچيده اي استفاده مي كنند كه نياز به ترانزيستورهاي بسيار زيادي دارند.

با وجود تمامي اين تفاوتها، همه پردازنده ها از ترفندهاي ديگري نيز براي انجام سريع عمليات استفاده مي كنند و در يك زمان بيش از يك عمل را انجام مي دهند. علاوه بر آن، همان عناصري كه بر عملكرد دازنده تأثير مي گذارند برروي عملكرد تراشة تقويت شده آن پردازنده نظير OverDrive شركت Intel  تأثير مي گذارند.

نكته فني: بهترين مشخصه عملكرد يك پردازنده، سرعت ساعت آن است كه نشان مي دهد پردازنده عمليات اصلي را چند ميليون بار در ثانيه مي تواند انجام دهد. براي سالهاي متمادي، يك قاعده كلي وجود داشت و آن اين بود كه هر چه سرعت ساعت پردازنده بيشتر باشد، پردازنده سريعتر خواهد بود. امروزه اين مفاهيم كمي پيچيده تر شده اند.

سرعـت ساعت (Clock speed) تقريباًَ به سرعت انجام عمليات در داخل پردازنده اطلاق مي گردد. اغلب پردازنده ها با 2/1 يا 3/1 سرعت داخلي خود با ساير اجزاي سيستم ارتباط برقرار مي كنند. پردازنده هاي پنتيوم 100، 133، 166 و 200 مگاهرتز همگي با سرعت 66 مگاهرتز با اجزاي خارج از خود در ارتباط هستند و اين بدين معنا است كه حتي با وجود سرعت بسيار بالاتر در پردازنده هاي پنتيوم 200 مگاهرتزي، سرعت دستيابي به حافظه و حافظه ثانويه، تغييري نكرده است. مسئله مهمتر اين است كه بعضي از پردازنده ها مي توانند در هر پالس ساعت، كارهاي بيشتري را نسبت به ساير پردازنده ها انجام دهند. به همين دليل است كه يك پردازنده Cyrix 6X86 با سرعت 150 مگاهرتز مي تواند از لحاظ كارآيي با يك پردازنده پنتيوم 200 مگاهرتز برابري نمايد. عجيب تر اينكه كارآيي يك پنتيوم پرو 220 مگاهرتزي از كارآيي يك پنتيوم 200 مگاهرتزي MMX بيشتر است، اما تحت سيستم عامل ويندوز اين موضوع برعكس مي شود. (پنتيوم پرو يك پردازنده 32 بيتي است كه كارآيي آن تحت ويندوز NT بيشتر است. به عبارت ديگر ارتباط عميقي بين سرعت كامپيوتر و آنچه كه كامپيوتر انجام مي دهد وجود دارد).