پردازنده‌هاي دوهستهاي اينتل
اشاره
اينتل از حركت به سوي توليد پردازنده‌هاي دوهستهاي طي سال آينده سخن مي‌گويد. اما واقعيت اين است كه حركت از همين امسال آغاز شده و ماشين بازاريابي اينتل با اعلام اين موضوع در مطبوعات و نمايش اولين نمونه‌ها كار را آغاز كرده است.
كمي تاريخچه
وقتي از پردازنده <دوهستهاي> سخن مي‌گوييم، منظور ما دقيقاً همان چيزي است كه از نامش پيداست: دو مغز پردازنده روي يك تراشه. اين براي اينتل معاني ديگري هم دارد. ازجمله: Pentium D (كه سابقاً با نام رمز Smithfield معرفي شد) و Pentium Extreme Edition 840 براي كامپيوترهاي روميزي. طبق برنامه زمان‌بندي شده، قرار است اين پردازنده‌ها به‌زودي رسماً معرفي شوند. بنابراين آنچه در حال حاضر به عنوان پردازنده دوهستهاي موجوديت دارد، نمونه نهايي نيست.
قرار است اينتل اواخر سال هم يك پردازنده دو هسته‌اي Xeon را عرضه كند كه براي سرورهاي چند پردازنده با نام رمز Paxville و براي سرورها و ايستگاه‌هاي كاري دو پردازنده‌اي با نام رمز Dempsey شناخته مي‌شود. اين شركت تقريباً همزمان باXeon ، پردازنده دو هسته‌اي موبايل خود با نام رمز Yonah را عرضه خواهد كرد كه انتظار مي‌رود يك پنتيوم M دو هسته‌اي باشد.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مزاياي پردازنده‌هاي جديد
شايد تعجب كرده باشيد كه چرا بايد از قرار گرفتن دو تراشه روي يك پردازنده اين همه ذوق‌زده بشويم. البته اين شوق و ذوق دلايل فني محكمي هم دارد كه خواهيم گفت.
اينتل (و همچنين AMD)، مدت‌هاست كه نياز مردم به پردازنده‌هاي سريع‌تر و كارآمدتر را برآورده ساخته‌اند. هر چه اين پردازنده‌ها سريع‌تر شدند، اندازه آن‌ها كوچك‌تر شد و زمينه پايينآمدن مصرف، كوچك‌شدن ترانزيستور و سريع‌شدن سرعت كلاك آن‌ها فراهم گشت. با اين وجود، كوچك شدن پردازنده‌ها، منجر به هدر رفتن بيشتر جريان برق شد. اينتل هنوز ترفندهايي در آستين دارد تا بدون اين‌كه هدر رفتن جريان مشكلي جدي ايجاد كند، به كوچك‌كردن پردازنده‌ها ادامه دهد. ولي رفتن به سوي دو پردازنده كم‌مصرف‌تر و كلاك‌پايين‌تر روي يك تراشه، راه حل مطمئني است براي رسيدن به كارايي بهتر بدون هدر دادن جريان يا مصرف انرژي حرارتي بيشتر.
با يك نگاه به مصرف انرژي پردازنده‌هاي پنتيوم EE 840 و پنتيوم 4EE 3.37 GHz، اين نظريه قوت بيشتري مي‌گيرد. توان حرارتي پنتيوم 4EE كه با سرعت 3.37GHz كار مي‌كند، براي يك هسته، 115 وات است. اين توان براي پنتيوم EE 840 با دو هسته مركب به 130 وات مي‌رسد. EE 840 انرژي بيشتري مصرف مي‌كند. اما اين مصرف به اندازه دو برابر P4EE نيست. بهره‌گيري از مديريت هوشمندانه مصرف انرژي (مثلاً خاموش كردن هسته دوم در مواقع غيرضروري) و بهتر كردن SpeedStep (مثل آنچه در پردازنده‌هاي موبايل به كار مي‌رود)، به EE 840 امكان مي‌دهد در موارد عادي بسيار كمتر از 130 وات انرژي مصرف كند.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
البته اينتل تنها سازنده‌اي نيست كه به سوي دو هسته‌اي كردن گام برداشته است. AMD هم پا به پاي اين شركت حركت مي‌كند. رقابت سنگيني ميان اين دو شركت براي ارائه زودتر اولين پردازنده دو هسته‌اي خود وجود دارد. اما آنچه اهميت بيشتري دارد، عملكرد اين پردازنده‌ها و هزينه نهايي آن‌هاست. جالب اينجاست كه اينتل و AMD، رويكردهاي متفاوتي را در عرضه پردازنده‌هاي دو هسته‌اي پيش گرفته‌اند. اينتل مي‌خواهد اول پردازنده‌هاي دسكتاپ (از جمله پنتيوم EE840 خود را ارائه دهد و سپس به سراغ گروه موبايل و سرور برود. ولي AMD ابتدا پردازنده‌هاي دوهستهاي سروري خود را آماده مي‌كند و سپس به تراشه‌هاي 64 بيتي دسكتاپ مي‌پردازد.
آنچه عجيب به نظر مي‌رسد اين است كه گويا AMD قصد ندارد تراشه پركاربرد خود، يعني Athlon 64 FX را دوهستهاي كند و آن‌را تغيير دهد. از آنجا كه 64FX طرفداران بازي‌هاي كامپيوتري را هدف قرار داده است و آماده‌شدن بازي‌هايي كه بتوانند از مزاياي پردازنده دو هسته‌اي سود ببرند، به‌طور تخميني 12 تا 18 ماه طول مي‌كشد، AMD دليلي نمي‌بيند در اين امر سرعت عمل زيادي به خرج دهد. البته اين شركت در ارائه پردازنده‌هاي دو هسته‌اي موبايل هم عجله‌اي از خود نشان نمي‌دهد.
دو هسته‌اي؟ براي من چه حاصلي دارد؟
با ظهور پديده دوهسته‌اي‌شدن در پردازنده‌ها، شايد سؤال كنيد كه پردازنده‌هاي تك هسته‌اي پنتيوم 4، زئون و پنتيوم M چه سرنوشتي پيدا مي‌كنند؟ اينتل در سال آينده، يا شايد هم سال‌هاي بعد، فروش تمام اين پردازنده‌ها را در كنار تراشه‌هاي جديد دوهستهاي خود ادامه خواهد داد. البته اين شركت رشد سريعي را براي تراشه‌هاي دوهستهاي پيش‌بيني مي‌كند و انتظار دارد تا پايان سال 2006، براي بيش از 70 درصد كامپيوترهاي دسكتاپ و خانواده پنتيوم موبايل، و بيش از 85 درصد سرورها، از پردازنده‌هاي دوهستهاي استفاده كند.
مزيت پردازنده‌هاي دوهستهاي صرفاً مصرف بهتر انرژي نيست. پردازنده دو هسته‌اي، درست مثل كامپيوترهاي <دوپردازنده> كه براي هر پردازنده يك سوكت روي مادربورد آن تعبيه شده‌است، دو تراشه مجزا دارد كه هر دو روي قاب پردازنده قرار مي‌گيرند. افزايش كارايي از multi tasking و برنامه‌هاي چندرشتهاي (multithread) حاصل مي‌شود. برنامه‌هاي چندرشتهاي چند پردازش را به‌صورت همزمان به اجرا مي‌گذارند و multi task زماني است كه چند برنامه همزمان در سيستم در حال اجرا باشند كه ممكن است خود اين برنامه‌ها چند رشته‌اي يا تك‌رشته‌اي باشند.
يك نمونه از اين حالت زماني است كه برنامه ضد ويروس در پشت صحنه مشغول مراقبت از كامپيوتر است و شما در حال استفاده از برنامه واژه‌پرداز خود هستيد. پردازنده‌اي كه از لحاظ Multi task قدرتمندتر باشد، اجازه مي‌دهد يك برنامه پردازشگر تصوير را در پشت صحنه به اجرا در آوريد و خودتان مشغول انجام يك بازي سه‌بعدي سنگين بشويد.
شرط بهره‌مندي از اين همه مزيت اين است كه برنامه‌ها با در نظر گرفتن اين قابليت، نوشته (يا بازنويسي) شوند. بسياري از برنامه‌هاي رايج، از جمله آفيس، نمي‌توانند از دو هسته‌اي بودن پردازنده‌ها بهره ببرند. برنامه‌هاي ديگر، از قبيل رمزكننده‌هاي ويديو، ويرايشگرهاي عكس (مثل فتوشاپ)، و برنامه‌هاي ايستگاه‌هاي كاري، پيشاپيش آمادگي بهره‌گيري از ويژگي‌هاي دوهسته‌اي‌ها را دارند.
با متداول‌تر‌شدن پردازنده‌هاي دوهستهاي، مي‌توان توقع داشت برنامه‌هاي چند رشته‌اي بيشتري در بازار يافت شوند. احتمالاً تغييراتي در كد برنامه‌هايي كه چند رشته‌اي نيستند، اما مي‌توانند تا حدودي از پردازنده‌هاي دو هسته‌اي سود ببرند، ايجاد خواهد شد. در مقوله سرور كه كارايي حرف اول را مي‌زند، برنامه‌هاي بيشتري وجود دارند كه آمادگي بهره‌گيري از توانمندي‌هاي دو هسته‌اي را داشته باشند. انتظار مي‌رود سرورها و ايستگاه‌هاي كاري جدي‌تر، خيلي سريع‌تر به زئون دو هسته‌اي ارتقا پيدا كنند.
بدين ترتيب، نبايد انتظار داشت كه پردازنده دو هسته‌اي هميشه بيشترين سرعت را داشته باشد. با توجه به اين‌كه اولين نمونه‌هاي اين نوع پردازنده‌هاي اينتل 3.2گيگاهرتز هستند و اينتل اخيراً پردازنده تك هسته‌اي پنتيوم 4 خود را با سرعت 3.8گيگاهرتز بيرون داده است، در بسياري از موارد سرعت تك‌پردازنده‌ها بيشتر از دو‌پردازنده‌ها خواهد بود. در اين راستا، سايت Extremetech.com آزمون‌هاي مهمي انجام داده كه مشاهده نتايج آن اطلاعات خوبي را در اين زمينه به دست مي‌دهد.
نتايج آزمون‌هاي Extremetech.com
گفته شد اين سايت آزمون‌هاي مهمي را در مورد اين پردازنده انجام داده است و نتايج حاصل شده از اين آزمون‌ها اهميت شاياني دارد. به‌همين‌خاطر در اينجا فهرست‌وار خلا‌صه‌اي از اين نتايج و دستاوردها آورده مي‌شود:
- آزمون‌هاي SYSmark نشان داد كه در بخش برنامه‌هاي آفيس، پنتيوم دوهستهاي3.2گيگاهرتزي بهتر از پنتيوم چهار 3.37 گيگاهرتزي عمل نمي‌كند.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
- بخش ICC حكايت ديگري داشت. روتين ICC با اجراي برنامه‌هاي كدگذاري ويديو، WinZip، و VirusScan در پشت صحنه و اجراي برنامه‌هاي ديگر در جلوي صحنه، به آزمايش multi tasking پرداخت. در اين آزمون تعدادي برنامه چند رشته‌اي هم به اجرا گذاشته شد. در اين آزمون پردازنده دو هسته‌اي توانست بر پردازنده سريع‌تر P4 EE فايق آيد.
- آزمون بازي نشان داد كه بازي‌ها قطعاً چند رشته‌اي نيستند. در اين آزمون تراشه EE 840 كندتر از P4 EE عمل كرد.
- وقتي برنامه‌اي را به صورت چند رشته‌اي مي‌نويسند، آن طور كه آزمون 5.7 Lightwave نشان داد، پردازنده دو هسته‌اي قابليت‌هاي خود را نشان مي‌دهد و از CPUهاي كلاك‌سريع‌تر پيشي مي‌گيرد. از آنجا كه هر دو پردازنده از فناوري Hyper-threading حمايت مي‌كنند، اين آزمون عامل تعيين‌كننده‌اي نبود.
نتايج آزمون‌هاي فوق نشان مي‌دهند كه براي بعضي برنامه‌ها و برخي سناريوها، پردازنده دو هسته‌اي كارايي بهتري دارد. اما در برنامه‌هاي تك رشته‌اي و سناريوهاي single-task پردازنده‌هاي دو هسته‌ايِ با كلاك پايين‌تر، نسبت به پردازنده‌هاي تك‌هسته‌اي موجود سرعت بيشتري ندارند.
در حاشيه
كامپيوترهاي نيم واتي اينتل!
به اعتقاد اينتل، در حد فاصل كامپيوترهاي جيبي (PDA) و كامپيوترهاي كيفي (notebook)، مي‌توان محصول جديدي را خلق كرد كه مي‌تواند تمام قابليت‌هاي يك كامپيوتر كامل ويندوزي را داشته باشد و درعين حال مصرف انرژي آن، يك دهم كم‌مصرف‌ترين نوت‌بوك‌هاي امروزي باشد.
اگر براي كار شما، نوت‌بوك بيش از حد بزرگ و PDA بيش از حد ضعيف است، احتمالا پيشنهاد اينتل برايتان جذاب خواهد بود. اينتل در نظر دارد بخش تازه‌اي را در بازار رو به رشد موبايل باز كند كه زير مجموعه نوت‌بوك‌هاي كوچك قرار مي‌گيرد. اين بخش جديد كه اينتل مايل است آن را كامپيوتر رودستي (handtop pc) بنامد، شامل دستگاه‌هاي دست‌گرفتني در حد و اندازه PDAهاي امروزي، اما با توان پردازش و ذخيره‌سازي بسيار بالاتر خواهد بود تاجايي كه بتواند يك نسخه كامل ويندوز را اجرا كند.
البته اين ايده اينتل كاملا جديد نيست. به عنوان مثال، همين الان هم شركت OQO با كامپيوترهاي فوق قابل حمل خود، در اين رده از دستگاه‌ها قرار مي‌گيرد كه اندازه‌اي كوچك‌تر از سطح يك سي‌دي دارد و مي‌تواند ويندوز اكس‌پي را اجرا كند.
گذشته از اندازه، آن چه بسيار موردتوجه اينتل قرار گرفته، پايين آوردن مصرف است. مطابق گفته اينتل، در حال حاضر، تراشه‌هاي Pentium M سري ULV (يا Ultra Law Voltage) حدود پنج وات مصرف دارند. اما اينتل معتقد است مي‌تواند در طول اين دهه، اين توان مصرفي را تا يك دهم كاهش دهد؛ يعني به نيم وات برساند. قرار است كامپيوترهاي رودستي نيم‌واتي اينتل تا سال 2006 آماده شوند. درباره معماري پردازنده اين دستگاه، اينتل هنوز خبري منتشر نكرده‌است. اما قول داده در اجلاس بهار 2006 اين شركت (موسوم به 2006 IDF Spring) اطلاعات بيشتري را در اختيار علاقمندان بگذارد.
برخي منابع آگاه معتقدند بعيد است اينتل براي كامپيوترهاي رودستي مورد نظر خود، از پردازنده‌هاي Yonah ياMerom استفاده كند و احتمالاً از نسل جديد XScale موسوم به Monahans بهره خواهد گرفت، كه در اجلاس اخير اينتل با سرعت كلاك 1.25گيگاهرتز به نمايش گذاشته شد. هنوز خيلي زود است اين دستگاه را از لحاظ سرعت با دستگاهي مثل OQO مقايسه كنيم.
انتظار نمي‌رود كامپيوتر رودستي ازجمله محصولا‌تي باشد كه بازار را اشباع كند. چون بيشتر بازار عمودي را مورد هدف قرار خواهد داد (چيزي شبيه شگردهاي بازاريابي OQO). مصرف‌كنندگان احتمالي اين نوع دستگاه‌ها مهندسان عمران، دلالان معاملات ملكي، كارگران ساختماني و افرادي هستند كه در زمينه بهداشت فعاليت دارند.
تفاوت اصلي كامپيوتر رودستي با OQO نيز در زمينه قيمت خواهد بود. به نظر اينتل، قيمت دو‌هزار دلاري OQO براي كامپيوتر رودستي خيلي بالاست. اينتل هم هنوز قيمت مشخصي را اعلام نكرده‌است. اما تحليلگران براين باورند كه اين قيمت كمتر از يك‌هزار دلار خواهد بود.
خداحافظ Pentium 4
معرفي نسل جديد پردازنده‌هاي اينتل
همايش پاييزه Intel Developer Foroum كه در ماه آگوست سال 2005 ميلادي (مردادماه) سال جاري برگزار شد، حاوي يكي از مهم‌ترين اخبار دنياي پردازنده‌ها بود؛ اينتل به‌عنوان غول تراشه‌سازي، معماري نسل جديد پردازنده‌هاي مركزي خود را معرفي كرد و اعلام نمود معماري جديد براي لپ‌تاپ‌ها، دستكتاپ‌ها، ايستگاه‌هاي كاري و سرورها، يك معماري يكپارچه است و براساس درس‌هايي كه اين شركت از دو معماري Net Burst (در Pentium4) و Banias (به كار رفته در Pentium m) گرفته طراحي شده است.
به‌عنوان مثال، در نسل جديد پردازنده‌ها از قابليت‌هاي 64 بيتي، باس جلويي معماري NetBurst و فناوري‌هاي كاهش مصرف برق و اتلاف حرارتي Banias استفاده شده است. در عين حال ويژگي‌هاي مجازي‌سازي و امنيتي توسعه‌يافته از سوي اين شركت نيز در معماري جديد گنجانده شده است. نسل جديد پردازنده‌هاي اينتل شامل سه دسته كلي مي‌شوند:
Merom: براي كامپيوترهاي همراه و كم مصرف
Conroe: براي كامپيوترهاي دسكتاپ
Woodcrest: براي سرورها
نكته حائز اهميت اين است كه اينتل اكنون از معيار <كارايي برمبناي وات> به عنوان راهبرد جديد اين شركت براي توسعه پردازنده‌هاي خود نام مي‌برد. براين اساس اينتل عنوان مي‌كند كه براي Merom ،Conroe و woodcrest به ترتيب دستيابي به TDP تقريبي 35، 65 و 80 وات را در نظر گرفته است. به اين ترتيب، اينتل مدعي است كه كارايي پردازنده‌هاي Merom و woodcrest با معيار جديد <كارايي در هر وات> سه برابر و كارايي Conroe با اين معيار پنج برابر نسل قبلي پردازنده‌اي اين شركت خواهد بود.
كليه پردازنده‌هاي مبتني بر معماري جديد، حداقل دو هسته اجرايي خواهند داشت و پردازنده‌هاي چهار هسته‌اي نيز براي سرورها بعداً (احتمالاً اوايل سال 2007) عرضه خواهند شد. از اين گذشته اينتل براي توليد نسل جديد پردازنده‌هاي خود از فناوري 65 نانومتري استفاده خواهد كرد. قابليت خروجي چهارگانه هسته‌ها، خط لوله 14 مرحله‌اي (به جاي خط لوله 31 مرحله‌اي به كار رفته در معماري Prescott اين شركت) و تعبيه L2 cache اشتراكي ميان هسته‌ها، از ديگر ويژگي‌هاي مهم معماري جديد به شمار مي‌روند.
اينتل اعلام كرده است كه پردازنده‌هاي جديد اين شركت اواسط سال 2006 ميلادي عرضه خواهند شد. لازم به ذكر است كه اينتل در نظر دارد در ژانويه 2006 پردازنده كم مصرف و پيشرفته جديدي به نام Yonah را نيز عرضه كند كه دو هسته اجرايي دارد و از فناوري توليد 65 نانومتري بهره مي‌برد.
;)
shabakeh-mag.com
