همه چيز از cpu های جديد

تراشه intel 925XE

براي پشتيباني از پردازنده با FSB جديد اينتل تراشه i925XE را بهينه ساخته است . i925XE بر پايه تراشه i925X كه چهار ماه پيش از سوي اينتل معرفي شده بود طراحي شده است . تراشه جديد با i925X از نظر ظاهري هيچ تفاوتي نميكند اما از نظر تكنولوژي پشتيباني از FSB 1066MHz در آن تدبير شده است . پشتيباني از حافظه هاي ECC در اين تراشه گنجانده نشده است با وجود اينكه i925X اين امكان را دارا بود .

شكل زير نمايي از دياگرام مادربردي است كه بر پايه i925XE طراحي شده است .

با وجود اينكه تا كنون فقط يك CPU با FSB 1066MHz از سوي اينتل معرفي شده است , انتظار ميرود كه پلتفورم هاي مبتني بر تراشه i925XE آينده روشني را پيش رو داشته باشند . اين پلتفورم ها ميزبان تمام پردازنده هاي Pentium 4 سري 600 و 700 (سريDual Core)خواهند بود .

با اينكه انتظار ميرفت پشتيباني ار حافظه هاي DDR2-667MHz در تراشه جديد اينتل گنجانده شده باشد اما i925XE همانند i925X حداكثر از حافظه هاي DDR2-533MHz به صورت رسمي پشتيباني ميكند . افزايش فركانس FSB از 800MHz به 1066MHz امكان استفاده از حافظه هاي DDR2-667 حتي با فركانسي فراتر از 667MHz را با تعيين Ratio مناسب (1 به 1.33) را فراهم ميسازد اما اين عملكرد به صورت رسمي از سوي اينتل پشتيباني نشده و نوعي OverClocking به شمار مي آيد . حافظه DDR2-667 بدون دز نظر گرفتن مزيت سرعت, سيستم غيرهمزماني را با FSB 1066MHz به وجود ميآورد و موجب افزايش تاخيرها در داخل پل شمالي خواهد شد .

پردازنده Pentium 4 Extreme Edition 3.46GHz

پردازنده جديد بر پايه هسته پردازنده هاي Xeon اينتل به نام Gallatin توليد شده است . اين پردازنده علاوه بر 512 كيلوبايت حافظه كاشه سطح دو , داراي 2 مگابايت حافظه كاشه سطح 3 نيز ميباشد . استفاده از حافظه كاشه سطح سوم قيمت پردازنده جديد را به شدت بالا برده به طوري كه هم اكنون با قيمت 999 دلار بفروش ميرسد . تفاوت اصلي پردازنده 3.46GHz جديد با مدل 3.4GHz گذشته تنها در فركانس FSB و Ratio هاي وابسته به آن است . اينتل به افزايش فركانس كاري اين پردازنده نسبت به اسلاف خود اهميت زيادي نداده است و 66MHz فرانس بالاتر به دليل استفاده از FSB 1066MHz فراهم آمده . با اين حال اين افزايش اندك فركانس كاري ,نميتواند موجب افزايش كارايي چشمگيري نسبت به مدل 3.4GHz شود بنابر اين افزايش كارايي هاي احتمالي مدل 3.46GHz نسبت به 3.4GHz مربوط به FSB پر سرعت تر آن خواهد بود . FSB 1066MHz در حال حاضر تنها در نسخه Pentium 4 Extreme Edition قابل دسترسي است و بعيد به نظر ميرسد كه اينتل اين FSB را براي پردازنده هاي Pentium 4 خود بر پايه هسته Prescott فعلا به كار ببرد . چرا كه هنوز بستر سازي مناسب اين كوچ به FSB 1066MHz از FSB 800MHz ,چه از نظر مادربردها و پلتفورم ها و چه از نظر توجيه كاربردي فراهم نشده است .

استفاده از حافظه كاشه L3 با حجم 2MB در Pentium4 Extreme Edition 3.46GHzكارايي پردازنده را كمتر وابسته به سرعت FSB و تاخيرات حافظه ميكند . بنابر اين FSB 1066MHz براي در كارايي اين پردازنده تاثير چشم گيري نخواهد گذاشت .

بالا بردن فركانس باس ميان CPU و پل شمالي تا 1066MHz منجربه افزايش نرخ پهناي باند از 6.4 به 8.5 گيگابايت درثانيه خواهد شد . هنگامي كه FSB با فركانس 1066MHz و حافظه DDR2 سيستم با فركانس 533MHz به صورت دوكاناله عمل كنند سيستم به صورت كاملا همزمان عمل خواهد كرد كه به عنوان يك اصل براي به حداقل رساندن تاخيرات كنترلرحافظه به كاربرده ميشود . با اينكه FSB سريعتر براي CPU يك منفعت به حساب ميآيد اما CPU بايد بتواند از اين FSB سريعتر استفاده معقول نمايد . با توجه به تست هايي كه سايت Anandtech بر روي دو پردازنده يكي با FSB 1066MHz و ديگري با FSB 800MHz كه هردو فركانس كاري يكسان (3.2GHz ضرايب كمتر شده اند تا فركانس كاري برابر شود) دارند انجام داده است ميتوان گفت كه افزايش فركانس FSB در شرايط كاملا يكسان موجب افزايش كارايي قابل ذكري در CPU هاي Extreme Edition نشده است !

ا
معماری چيپست های پردازنده Athlon 64 و کنترلر آن

با وجود اينكه مدت زمان زيادی از معرفی پردازنده Athlon 64 و مادربردهای آن گذشته است هنوز معماری مادربردهای اين پردازنده به صورت استاندارد مشخص نشده است . سازندگان چيپست های اين سری مادربردها هريك معماری ابداعی خويش را در تراشه های خود قرار ميدهند تا ما در بازار شاهد سبك های متفاوتی از مادربردهای Athlon 64 ساپورت باشيم .

شايد دليل عدم وجود انسجام و پيروی از يك استاندارد در معماری اين مادربردها , انتقال كنترلر حافظه از درون چيپست پل شمالی مادربرد به داخل CPU باشد . در اين مقاله قصد داريم با اشاره به معماری مادربردهای Athlon XP انواع مختلف معماری های مادربردهای Athlon 64 را بررسی كنيم .

معماری مادربردهای Athlon XP ساپورت

اين سری از مادربردها همانند مادربردهای Pentium 4 از معماری"پل شمالی - پل جنوبی" استفاده ميكنند . در اين الگو كنترلر حافظه كه وظيفه ارتباط و دسترسی به حافظه را برعهده دارد در داخل پل شمالی مجتمع سازی شده است با صرف نظر از ساير وظايف پل شمالی , مهمترين وظيفه پل شمالی در اين الگو به كنترلر حافظه داخل آن خلاصه ميشود . تا جايی كه اينتل نام پل شمالی های خود را MCH يا Memory Controller Hub گذاشته است .

پل شمالی در اين معماری علاوه بر حافظه های اصلی كامپيوتر سه اتصال ديگر به گذرگاه AGP , باس FSB و پل جنوبی دارد .

در پردازنده های Athlon XP كه كنترلر حافظه در داخل پل شمالی مادربرد قرار دارد پردازنده برای دستيابی به حافظه های كامپيوتر بايد با پل شمالی ارتباط بر قرار كند و اين ارتباطات موجب پر شدن باس FSB كه كنترلر حافظه را به پردازنده متصل ميكند ميشود . سپس كنترلر حافظه درخواست ‍‍CPU را به حافظه ها ارسال و داده ها حافظه برای رسيدن به CPU ميبايست همين مسير را مجددا بر گردند .

تصوير زير به صورت نمادين اتصالات پل شمالی و پل جنوبی را در مادربردهای Athlon XP ساپورت نشان ميدهد . اين تصوير متعلق به مادربردی است كه بر پايه چيپست VIA KT400A توليد شده است .

معماری مادربردهای Athlon 64 ساپورت

پردازنده Athlon 64 نه به دليل پشتيبانی از دستورالعمل های ۶۴ بيتی بلكه به دليل استفاده از كنترلر حافظه مجتمع در داخل CPU , پردازنده ای انقلابی برای AMD به شمار می آيد . در مادربرد اين CPU ها كنترلر حافظه از درون پل شمالی حذف شده و باس حافظه مستقيما به CPU متصل است . بنابر اين يكی از مهمترين وظايف پل شمالی به CPU تحميل شده و يكی از مهمترين اتصالات آن (اتصال به حافظه ها) حذف شده است . با اين تغيير عملا حجم كاری پل شمالی كمتر خواهد شد . استفاده بهينه از اين پتانسيل در داخل مادربرد موجب شده تا هريك از سازندگان چيپست های پل شمالی معماری خاصی را تعبيه كنند تا كارايی محصولات خود را بالاتر ببرند . در ادامه عكس العمل چهار سازنده اصلی اين سری چيپست ها VIA ,ULi ,NVIDIA, SiS را بررسی ميكنيم :

SiS

اين کمپانی تا کنون سه چیپست برای پردازنده های ۶۴ بيتی AMD يا Athlon64 ها ارائه كرده است كه به ترتيب SiS 755 و SiS755FX و SiS 756 نام گرفته اند . تمامی محصولات از معماری " پل شمالی - پل جنوبی " سابق استفاده ميكنند و بيشترين كاربرد آنها بر روی مادربردهای ارزان قيمت است مادربردهای micro-ATX و يا ATX كه دسته محصولات ارزان قيمت بازار را هدف قرار داده اند . بنابر اين در سری چيپست های SiS جای كنترلر حافظه در پل شمالی , خالی مانده و SiS برای آن تا كنون هيچ تدبيری نيانديشيده است . برای نمونه نقشه نمادين مدرن ترين چيپست SiS يا SiS 756 را ببينيد , در مقايسه اين نقشه و آنچه كه در بالا از چيپست KT400A ديديد عمده ترين تفاوت فقط در محل اتصال حافظه است:

NVIDIA

از همان ابتدای عرضه پردازنده های Athlon64 چيپست های كه NVIDIA برای آنها معرفی كرد از معماری خاصی تبعيت ميکردند . NVIDIA با توجه به كم شدن فشار كاری پل شمالی در سيستم های Athlon 64 (به دليل حذف كنترلر حافظه از درون آن) تراشه های پل شمالی و پل جنوبی را در هم ادقام کرده است . در معماری "پل شمالی-پل جنوبی" همانطور که در شکل بالا مشاهده کرديد دو تراشه پل شمالی و پل جنوبی بر روی مادربرد قابل رويت و تفکيک هستند اما در معماری " تک چیپ " NVIDIA پل جنوبی و پل شمالی با هم ادغام شده و در غالب يك تراشه روی مادربرد ديده ميشوند . معماری " تك چيپ " محاسن و معايای زيادی دارد از جمله مهمترين مزايای آن ميتوان به حذف شدن باس ميان پل شمالی و پل جنوبی(HUB) اشاره كرد. با حذف اين باس تاخير ارسال داده ها از منابع ورودی و خروجی كامپيوتر به پردازنده كمتر خواهد شد , مزيت ديگر اين معماری قيمت پايين تر آن نسبت به معماری "پل شمالی-پل جنوبی" به دليل استفاده از ويفرهای سيليكونی كمتر است . اما در مقابل معايب معماری "تك چيپ" عبارتند از : افزايش چگالی المانهای سخت افزاری در اطراف چيپست مادربرد: در مادربردهايی كه از معماری "پل شمالي-پل جنوبي" استفاده ميكنند المان های سخت افزاری به پل شمالی يا پل جنوبی متصل هستند , به طوری كه پراكندگی آنها در سطح مادربرد يكنواخت است اما در معماری "تك چيپ" همه المان ها به يك تراشه در داخل مادربرد متصل هستند بنابر اين تمام اتصالات در مادربرد به يك مكان ختم ميشوند . مادربردهايی كه از اين معماری استفاده ميكنند اغلب دارای PCB های ۶ لايه هستند در حالی كه اكثر مادربرد های مبتنی بر معماری "پل شمالی-پل جنوبي" PCB های ۴ لايه دارند . افزايش تعداد لايه های برد موجب افزايش قيمت مادربرد ها ميشود در نتيجه مادربردهايی كه برپايه معماری "تك چيپ" ابداعی NVIDIA طراحی شده اند علارقم اينكه قيمت چيپست آنها زياد نيست اما از نظر قيمتی قابل رقابت با مادربردهای مبتنی بر معماری "پل شمالی - پل جنوبی" نيستند . از جمله ديگر معايب معماری "تك چيپ" , انعطاف پذيری كم آن برای بروز رسانی تكنولوژيكی در مقايسه با معماری "پل شمالي-پل جنوبي" ميباشد . در معماری "پل شمالی-پل جنوبی" در صورتی كه تكنولوژی جديدی معرفی شود ميتوان در برخی مواقع آن تكنولوژی را با عوض كردن پل جنوبی چيپست بر روی مادربردها مشاهده نمود اما اين امكان برای مادربردهای مبتنی بر معماری "تك چيپ" وجود ندارد .

NVIDIA تا كنون چيپست های زيادی را بر پايه معماری "تك چيپ" توليد كرده است مانند چيپست های nForce3 150 , nForce3 250 , nForce3 250GB, nForce4 , nForce4 Ultra , nForce4 SLI . تنوع چيپست های NVIDIA برای مادربردهای Athlon64 ساپورت بسيار زياد است و چيپست های مذكور تنها بخشی از آنها ميباشند . مقاله پيشين وبلاگ معرف چيپستnForce4 است كه تصاوير ارائه شدن در آن معماری "تك چيپ" NVIDIA را كاملا ملموس ميسازد .

ULi

هرچند كه چيپست های توليدي كمپانی ULi از سوی سازندگان مادربرد زياد با استقبال مواجه نمی شود و مصرف كننده عمده اين چيپست ها OEM ها ميباشند در اين مقاله دو چيپست M1687 و M1689 اين كمپانی را كه برای پردازنده های Athlon64 طراحی شده اند را بررسی ميكنيم . چيپست M1687 اولين چيپستی است كه كمپانی ULi برای پردازنده های Athlon64 معرفی كرد در اين چيپست از معماری "پل شمالي-پل جنوبي" استفاده شده است و همانند چيپست های SiS جای كنترلر حافظه در M1687 خالی گذاشته شده است .

چيپست M1689 آخرين چيپستی است كه ULi به صورت رسمی معرفی كرده است . M1689 از معماری "تك چيپ" ابداعی NVIDIA استفاده ميكند . اما تكنولوژی های بكار گرفته شده در اين چيپست قابل مقايسه با چيپست های NVIDIA نيستند .

VIA

يكی ديگر از توليدكنندگان بزرگ چيپست برای مادربردهای Athlon64 كمپانی VIA ميباشد . چيپست های توليدی اين كمپانی رقابت سختی با چيپست های NVIDIA‌ ‌ دارند . VIA‌ ‌ از همان ابتدای عرضه پردازنده های ۶۴ بيتی و حذف كنترلر حافظه از داخل چيپست مادربرد به معماری "پل شمالي-پل جنوبي" سابق , وفادار ماند . رقابت اصلی در ميان چیپست های ََAthlon64 ساپورت ميان محصولات دو كمپانی VIA و NVIDIA است و دو توليد كننده ديگر كه نام آنها ذكر شد سهم كمی از بازار را در اختيار دارند . تنوع چيپست های VIA برای Athlon64 كمتر از NVIDIA است . K8T800, K8T800 Pro ,K8M800, K8T890 نام چهار چيپست VIA برای Athlon64 است . سه مدل اول از معماری "پل شمالي-پل جنوبي" استفاده ميكنند و جای كنترلر حافظه در آنها خالی مانده است اما در آخرين چيپست VIA K8T890 جای خالی كنترلر حافظه به كنترلر ۴ باس PCI Express X1 اختصاص يافته است . اگر دقت كرده باشيد در كليه چيپست هايی كه از PCI Express پشتيبانی ميكنند سوييچ يا كنترلر باس PCI Express X16 در داخل پل شمالی (به جای كنترلر AGP) و كنترلر PCI Express X1 نيز در داخل پل جنوبی قرار دارد . اما در VIA K8T890 علاوه بر كنترلر ۲ باس PCI Express X1 در داخل پل جنوبی كنترلر ۴ باس مشابه ديگر نيز در داخل پل شمالی قرار گرفته است . VIA اين تكنولوژی جديد را Flex Express نام گذاری كرده است . چيپست هايی كه از اين تكنولوژی استفاده خواهند كرد همانند K8T890 در دو حالت ميتوانند بر روی مادربرد سوار شوند :

حالت اول (استاندارد) : در اين حالت پل شمالی از يك طرف با رابط PCI Express X16 با يك كارت گرافيك در ارتباط است و از طرف ديگر با ۴ پورت PCI Express X1 .

حالت دوم (DualGFX Express™) : اين حالت بر روی مادربردهايی استفاده خواهد شد كه آن مادربردها برای پشتيبانی از دو كارت گرافيك ميبايست دو پورت PCI Express ارائه دهند . استفاده همزمان از دو كارت گرافيك در قالب تكنولوژی SLI تا كنون فقط بر مبنای چيپست NVIDIA nForce4 SLI امكان پذير بود و مادربردهايی كه از اين چيپست بهره ميبردند ناگزير به ارائه دو پورت PCI Express بودند اما با ارائه K8T890 از سوی VIA اين الزام برای توليد كننده مادربرد وجود ندارد و توليد كننده امكان انتخاب حالات اين چيپست را دارد . با توجه به شكل در حالت دوم كنترلر پورت های PCI Express X1 در پل شمالی با كنترلر PCI Express X16 ادغام شده و قابليت دسترسيبه دو پورت PCI Express ميسر خواهد بود
منبع ارا كامپيوتر .