|
مرورى بر معمارى پردازنده هاى ۶۴ بيتى
پردازش دوگانه
|
|
|
وحيد نقشينه
حتماً تا به حال نام CPUهاى ۶۴ بيتى به گوش تان خورده است و شايد هم اكنون شما هم يكى از همين CPUها را بر روى سيستم خود داريد و از سرعت بالاى آن لذت مى بريد و شايد هم از خريد اين CPU بارها پشيمان شده ايد و آرزو مى كرديد كه اى كاش چنين اشتباهى را مرتكب نمى شديد. در مقاله صفحه ICT امروز قصد بررسى اين قبيل از CPUها را داريم. سرانجام در سال ۲۰۰۱ يك شركت اولين سرى از پردازنده هاى ۶۴ بيتى خود را با نام تجارى ايتانيوم روانه بازار كرد كه تنها برنامه هاى ۶۴ بيتى امكان كار روى اين CPUهاى ۶۴ بيتى را با استفاده از سيستم عامل ۶۴ بيتى داشتند. طى روند تكميل اين CPU ۶۴ بيتى، شركت سازنده اين نقص را با ارائه ايتانيوم ۲ كه امكان كار با برنامه هاى ۳۲بيتى را نيز داشت مرتفع كرد. پس از رونق گرفتن اين CPUها در بازار و پيدا كردن طرفداران زياد شركت AMD نيز در سال ۲۰۰۳ خط توليد CPU ۶۴ بيتى خود معروف به opteron را رسماً افتتاح كرد. اين پردازنده با بهره گيرى از فناورى ۶۴-۸۶X توان كار با برنامه هاى ۳۲ و ۶۴ بيتى را داشت و همين CPU سبب شد كه شركت رقيب در رقابت با opteron پردازنده هاى سرى Xeon را با بهره گيرى از فناورى و قابليت هاى مشابه AMD روانه بازار كند و در بازى رقابت اين دو شركت برنده واقعى خريداران و مصرف كنندگان نهايى بودند. در اين دسته از CPUها تعداد ريجسترهاى CPU براى Load كردن تعداد بيشترى دستورالعمل در واحد زمان تا دو برابر افزايش يافته است. به علاوه اينكه امكان آدرس دهى فضاى حافظه براى برنامه هاى در حال اجرا از چهار به ۱۶ ميليون گيگابايت در واحد زمان افزايش يافته است و همين امر باعث شد كه رايانه ديگر به سراغ هاردديسك براى آدرس دهى به فايل ها نرود و سرعت اجراى برنامه ها به مراتب افزايش يابد. * سيستم عامل هاى ۶۴ بيتى قبل از ظهور CPUهاى ۶۴ بيتى، سيستم عامل هايى كه مبتنى بر معمارى پردازش ۶۴بيتى بودند از سوى شركت هاى نرم افزارى ارائه شده بود، در اواسط سال ۱۹۹۵ فناورى ۳۲بيتى روى سيستم عامل هاى ويندوز مايكروسافت و OS2 رواج يافت. در آن زمان تصور همگان اين بود كه فناورى به انتهاى خود رسيده است و لذا فكر پديده اى به نام محاسبات ۶۴ بيتى را نمى توان در مردم آن زمان شاهد بود. اما پس از گذشت چندين سال از ورود ۶۴ بيتى ها به بازار ما شاهد حضور ۶۴ بيتى ها در ميان سيستم عامل لينوكس بوديم. يك لينوكس ۶۴ بيتى به معناى سيستم عاملى است كه داراى Kernal و GNU ۶۴بيتى است و در كنار توابع كتابخانه اى ۳۲ بيتى داراى توابعى براى اجراى برنامه هاى ۶۴ بيتى نيز مى باشد و لذا براى اين منظور از دو مسير مختلف براى استفاده از توابع كتابخانه اى استفاده شود كه اين آدرس ها براى ۳۲ بيتى ها در دايركتورى Lib/user/Lib و براى ۶۴ بيتى ها در Lib4/user/Lib4 مى باشد تا بتوان در زمان هاى مناسب از آنها استفاده كرد. يكى از شركت ها با ارائه ۴ روش مختلف سعى در نگهداشتن سهم بازار خود از بازار ۶۴ بيتى ها را داشت. ۱- xeom 64 bit اين CPUها با بهره گيرى از ۲Mb cache به عنوان يكى از بهترين CPUهاى ۶۴ بيتى جهت استفاده در سرورها شناخته مى شدند و با بهره گيرى از حافظه هاى DDR2 و خطوط Pciex Press كارآيى كل سيستم را تا ۵۰ درصد نسبت به CPUهاى ۳۲ بيتى افزايش مى دهند. ۲- xeom 64 bit MP اين گروه از CPUها كه بهترين انتخاب براى سرورهاى بانك هاى اطلاعاتى با حجم داده بالا و نيز Application Server مى باشد در زمره قدرتمندترين و سريع ترين پردازنده ها قرار دارند كه با توان دسترسى به حافظه و بهره گيرى از ۸Mb cache و استفاده از فناورى (demand Based DBS Switching) براى استفاده در سيستم هاى تجارى بهترين گزينه است. ۳- Xeon workstation 64 bit اين پردازنده با بهره گيرى از قابليت هاى Net Burst و نيز فناورى hyper threading توانايى پياده سازى برنامه هاى ۳۲ و ۶۴ بيتى را دارا مى باشد و خصوصاً در مصارف طراحى و شبيه سازى بيشتر كاربرد دارد. ۴- Itanium2 اين پردازنده كه در سه مدل Dpvoltage, Mpvoltage و Low voltage به بازار عرضه شده است توانايى استفاده از ۹Mb فضاى Cache را دارد. اين گروه از CPU به دليل داشتن سرعت و قدرت بسيار بالا امكان جايگزينى با Main Frameها را دارد. شركت ديگر نيز از اين قافله عقب نمانده است و براى خود راه حل هايى در نظر گرفته است كه برخى از آنها توان پيشى گرفتن از راه حل هاى شركت رقيب را نيز دارا مى باشد. ۱- opteron اين پردازنده ها همپاى CPUهاى ۶۴ بيتى Xeon است. اين CPU در چهار رده ۸wag-1 ، ۸wag-100 , ۲۰۰ - ۸wag و ۸wag-800 به بازار عرضه شده است و قابليت دسترسى به ۲۵۶ ترابايت فضاى حافظه را دارد. اين پردازنده بارها به عنوان به صرفه ترين CPU در بين CPUهاى ۶۴ بيتى براى كاربردهاى عادى و حرفه اى شناخته شده است. ۲- AMD Athlon ۶۴ اين دسته از CPUها كه توانايى اجراى برنامه هاى گرافيكى و مالتى مديا، نرم افزارهاى سه بعدى سازى و موسيقى و فيلم را دارند، بهترين گزينه براى كاربران نهايى سيستم ها مى باشد. اين گروه از CPUها در دو دسته Fx براى مصارف خانگى و MP براى سرورها طراحى شده است. ۳- Turion اين CPUها كه براى استفاده در رايانه هاى همراه با استفاده از تكنولوژى Mobile طراحى و پياده سازى شده است داراى سبكى و مصرف پائين انرژى و حرارت بسيار محدود بوده و عمدتاً براى استفاده در Laptop ها و Embded cpu ها در نظر گرفته شده است. * نتيجه مزيت پردازنده هاى ۶۴ بيتى را تنها نمى توان در افزايش سرعت در نظر گرفت زيرا استفاده از افزايش ظرفيت حافظه اى كه اين پردازنده در اختيار مصرف كننده قرار مى دهد از ديگر امكانات منحصر به فرد آن است. همان گونه كه مى دانيد آدرس روى حافظه از اصلى ترين وظايف هر پردازنده اى به شمار مى آيد كه در CPUهاى ۳۲ بيتى حداكثر مى توان ۲۳۲ آدرس را براى حافظه ايجاد كرد اما در CPUها ۶۴ بيتى اين عدد به ۱۶ ترابايت مى رسد كه افزايش فوق العاده اى را در اين بين شاهد هستيم.
|