چگونه سرعت کامپیوتر خود را افزایش دهیم

(2)

متداولترین راه برای افزایش سرعت یك پردازنده ، بالا بردن فركانس آن می باشد اما راه های دیگری نیز وجود دارد كه به وسیله آن می توان مقدار قابل توجهی كارایی یك پردازنده را افزایش داد راه هایی چون استفاده از Pipelining

Pipelining ، روشی می باشد كه مدت زیادی است در پردازنده ها از آن استفاده می شود در این روش پردازنده ها كمی باهوش تر عمل می كند.

برای واضح تر شدن موضوع Pipelining ، مثالی از اجرای یك دستور در CPU را شرح می دهیم؛ یك پردازنده را در نظر بگیرید كه در هر پالس یك دستورالعمل را اجرا می كند. در اولین پالس ، دستور را از داخل حافظه اصلی ( RAM ) به داخل CPU  انتقال داده می شود. در پالس بعدی CPU  دستور را Decode و در پالس سوم دستور اجرا می شود . در پالس چهارم نتیجه عمل ذخیره می گردد كه این چرخه به صورت متوالی ادامه پیدا خواهد كرد.

در صورتیكه یك پردازنده دارای قابلیت Pipelining باشد می تواند چند عمل را در یك زمان و به صورت موازی انجام دهد بدین ترتیب كه :

• در پالس اول ، دستور اول از حافظه اصلی خوانده  می شود.

• در پالس دوم ، دستور اول Decode گشته و همزمان دستور العمل دوم از حافظه اصلی خوانده  می شود.

• در پالس سوم ، دستور العمل اول اجرا ، همزمان دستورالعمل دوم Decode و دستور العمل سوم از حافظه اصلی خوانده  می شود.

بدین ترتیب این كارها همگی در یك زمان انجام می گیرند كه به Pipelining معروف می باشد. طراحان و كارشناسان با انجام تغییر در معماری CPU ها توانستند با تكنولوژی Pipelining كارایی پردازنده را تا 4 برابر افزایش دهند.

نتیجه ای كه از این قسمت می توان گرفت اینست كه سرعت در پردازنده ها فقط به عامل فركانس بستگی ندارد بلكه فركانس فقط یكی از عوامل مهم در سرعت آنها می باشد.چون CPUها خیلی گران هستند. خصوصاً وقتی که به تنهایی خریداری شوند و حتی گاهی می‌توانید با پولی که برای خرید یک CPU جدید صرف می‌کنید، یک کامپیوتر کامل تهیه نمایید (جدیدترینCPU ها حدود 400 دلار قیمت دارند). به هنگام تعویض پردازشگر قدیمی با پردازشگر جدید، می‌بایست درباره عوامل متغیری مانند سرعت، رابط‌ها، ولتاژ و دیگر عوامل تحقیق کنید و از میزان پشتیبانی برد اصلی‌تان اطلاع داشته باشید. CPUها در آینده‌ای نزدیک دچار تغییرات چشمگیری خواهند شد. شرکت‌هایIntel و AMD در نظر دارند نسل جدیدی از پردازنده‌ها را که دارای معماری داخلی جدید و سایر ویژگی‌های پیشرفته هستند، وارد بازار نمایند.

گذرگاه‌ها PCهای معمولی دارای گذرگاه‌های بسیاری هستند، از گذرگاه کارت تصویر گرفته تا گذرگاه مربوط به شیار کارت‌های گسترده. این گذرگاه‌ها مجرایی برای اتصالات داخلی به شمار رفته و می‌توانند به طور جدی بر عملکرد PC مؤثر باشند. گذرگاه اصلی System Bus (گذرگاه سیستم) یا FSB نامیده می‌شود. درحقیقت این گذرگاه حافظه‌ PC را به CPU وصل می‌کند. هرچه گذرگاه‌های سیستم بهتر باشند به همان نسبت افزایش سرعت بیشتری خواهیم داشت. یکی از ویژگی‌هایی که گذرگاه‌ها بر اساس آن با هم مقایسه می‌شوند Band Width (پهنای باند) است. عدد پهنای باند بر حسب مگابایت در ثانیه (MBPS) بیان می‌شود.

سرعت گذرگاه که برحسب مگاهرتز(Mhz) بیان می‌شود، از جمله ویژگی‌هایی است که در ارتباط با گذرگاه سیستم با آن مواجه می‌شوید پنتیوم‌های قدیمی‌تر از گذرگاه سیستمی استفاده می‌کنند که سرعت آن Mhz۶۶ می‌باشد اما سیستم‌های جدیدتر از گذرگاه MHz ۱۰۰ و یا Mhz۱۳۳ استفاده می‌کنند و البته بزودی گذرگاه‌هایی باسرعت‌های بیشتر نیز وارد بازار خواهند شد. بعضی از گذرگاه‌ها مانند گذرگاه تصویری AGP می‌توانند دو یا چهار دستور را در هر ثانیه بفرستند که همین امر موجب می‌شود، سرعت اجرای یک برنامه کاربردی به هنگام استفاده از این فن‌آوری دو یا چهار برابر شود.

پهنای گذرگاه تعداد بیتی است که یک گذرگاه در هر ثانیه می‌تواند آدرس‌دهی کند. در یک مقایسه می‌‌توان به این نتیجه رسید که افزایش پهنای گذرگاه مانند افزودن خطوط بیشتر به یک آزاد راه است و افزایش سرعت گذرگاه مانند افزایش سرعت مجاز در یک آزاد راه می‌باشد. همان‌طور که در یک آزاد راه امکان دارد از تمام خطوط استفاده نشود و یا ماشین‌ها با ‌آخرین سرعت مجاز حرکت نکنند، در یک سیستم هم همواره از تمام پهنای گذرگاه و یا نهایت سرعت گذرگاه استفاده نمی‌شود، ولی وجود پهنای گذرگاه بیشتر و سرعت بالاتر موجب می‌شود وقتی میزان استفاده از گذرگاه افزایش می‌یابد، ترافیک داده‌ای پدید نیاید. برای مثال اگر شما از گذرگاه ۶۴ بیتی استفاده می‌کنید این بدان معنا نیست که CPU شما نیز ۶۴ بیتی باشد.

ادامه دارد...

برگرفته از کامپیوتر جوان

تنظیم برای تبیان: سیدخاموشی