سفر به اعماق دنیای لپ‌تاپ

[sabrjoo]

آیا به دنبال خرید لپ‌تاپ جدید هستید؟ آیا نام‌ها و اعداد و ارقام بسیاری که در رابطه با پردازشگر، کارت گرافیک یا دیگر بخش‌های سخت‌افزاری لپ‌تاپ‌‌ها، شما را دچار سردرگمی کرده است؟ آيا درک تفاوت Core i7 و Core i5‌ برایتان تبدیل به معمای بزرگی شده است؟ دیگر نگران این موضوع نباشید. ما مجموعه مقالات «سفری به اعماق دنیای لپ‌تاپ» را آماده کرده‌ایم. امید است که این مقاله ارمغانی در خور باشدبه شما عزیزان جهت آشنایی ساده و روان با تمامی آنچه در قلب لپ‌تاپ شما در جریان است. برای مطالعه اولین بخش و آشنایی و معرفی روان و با زبانی ساده از پردازشگرها و بررسی کامل محصولات مطرح intel در لپ‌تاپ‌ها، همراه ما باشید.

همه ما تاکنون برای خرید یک کامپیوتر یا لپ تاپ جدید اقدام کرده‌ایم یا در آینده‌ای دور یا نزدیک، گذرمان به بازار شلوغ و درهم و برهم کامپیوترهای خانگی و لپ‌تاپ‌ها خواهد افتاد. بازاری که آنقدر در آن اصطلاحات جدید و غریب شنیده می‌شود که آدم بدون کمک یک کارشناس وارد، حتی جرات وارد شدن به آن را ندارد، چه برسد به خرید کردن. برای چیره شدن به این مشکل، می‌خواهیم شما را به آن آدم استاد خرید لپ تاپ تبدیل کنیم.



در بخش اول شما را با پردازنده‌ها با زبانی ساده و به دور از توضیحات پیچیده آشنا خواهیم کرد. اما این بار قصد داریم تجربه راه پر پیچ و خم و پر از اصطلاحات ناآشنایی که توسط تولیدکنندگانی پردازشگر همچون AMD و Intel برای ما تهیه شده است را با هم طی کنیم. با ما همراه باشید تا شما را به طور کامل با پردازشگر لپ تاپ‌ها آشنا کنیم و به شما بگوییم معنای ساده آن همه صحبت غریب از کدها و خانواده‌های مختلف پردازشگرها چیست! Core i7 و Core i5 چیست و چه تفاوت‌هایی با هم و با دیگر پردازنده‌های بازار دارند؟ مدل‌های مختلف Core i7 را چگونه تشخیص دهیم.
پردازنده‌های موبایل یا همان پردازنده‌های قابل حمل (منظور از موبایل, پردازنده‌های سری M اینتل است که برای ابزارهای قابل حمل مانند لپ تاپ طراحی شده‌اند و اشاره به تلفن‌های هوشمند نیست)، رقابت خود را بر سر فضای اشغال شده توسط پردازشگر، وزن و فرای همه این‌ها مصرف انرژی همراه کرده‌اند. ما در این مقاله از تکنولوژی‌هایی همچون Turbo Boost که کارآیی را افزایش و مصرف انرژی را کاهش می‌دهند، سخن خواهیم گفت و با زبان ساده برایتان تفاوت بین 32 نانومتر و 45 نانومتر را شرح خواهیم داد و خواهیم گفت که این اعداد علاوه بر فضای اشغال شده پردازشگر بر روی مادربورد که باعث افزایش یا کاهش فضا می‌شود، در ویژگی‌های دیگری همچون کاهش گرما و میزان مسافتی که اطلاعات ناچار به طی نمودن آن هستند و در یک کلمه کارآیی موثر هستند.
چند سال پیش بود که دو تولید کننده اصلی پردازشگر، یعنی AMD و Intel به پیچیدگی که در نامگذاری و کدگذاری پردازشگرهایشان ایجاد شده بود و شناخت آن را ناممکن کرده بود، پی بردند. به همین خاطر چند سالی می‌شود که این دو شرکت تصمیم به تغییرات اساسی در سیاست نامگذاری محصولاتشان نموده‌اند. به صورت خیلی ابتدایی، پردازشگرهای این دو شرکت به سه دسته "خوب، بهتر و بهترین" تقسیم می‌گردد. در مورد اینتل بیایید بی پروا صحبت کنیم: اینتل بازار پردازشگرها را تحت سلطه خود قرار داده است. آمارها در سال‌های اخیر از نمایش قدرتمند این غول تولیدات سخت افزار در بازار خبر می‌دهند. اینتل از اواخر سال 2009 و ابتدای سال 2010 خانواده بزرگ intel Core را معرفی نمود. این خانواده شامل سه زیر مجموعه بزرگ یعنی Core i5، Core i3 و Core i7 می‌گردند. بر اساس تعریف اینتل، این سه خانواده به ترتیب معرف محصولات با کیفیت: «خوب، بهتر و بهترین» هستند.


این دسته بندی ابتدایی، به خوبی خود می‌تواند برای شما کافی باشد، اما دست نگه دارید، چه کسی می‌گوید لزوما تمامی مدل‌های Core i7 بهتر از تمامی اعضای خانواده Core i5 است؟ خیر! اینگونه نیست و پاسخ سوال هم در یک موضوع نهفته است! هیچ یک از خانواده‌های Core اینتل از بین نخواهند رفت و ما دیگر هیچگاه شاهد Core i9 یا نابود شدن Core i3 نخواهیم بود. بلکه مشخصات و امکانات جدید در هر نسل به خانواده Core i7 اضافه می‌شود و ممکن است امکانات نسل‌های قدیمی Core i7 به نسل‌های جدید Core i5 منتقل شود. بدین ترتیب ممکن است ما در خانواده Core i5 پردازشگری داشته باشیم که به لحاظ قدرت و امکانات با یک مدل قدیمی Core i7 برابر و یا حتی قوی‌تر و بهتر باشد.
در ادامه بحث اگر بخواهیم پای خانواده‌های قدیمی‌تری همچون Core 2 و Core 2 Duo را به مقاله بکشانیم، به قدری مطلب طولانی می‌شود که شاید کاربرد خود را برای شما که دیگر با آن پردازشگرها در لپ تاپ‌های جدید سر و کار ندارید، از کف بدهد. بنابراین ادامه مبحث پردازشگرهای اینتل را را تنها بر روی خانواده Core متمرکز می‌نماییم.
نکاتی ابتدایی و ساده ولی مهم برای آشنایی با پردازشگرهای اینتل

چیزی که پردازشگرهای خانواده Core i را به لحاظ کارآیی و سرعت از باقی پردازشگرها متمایز می‌نماید، تنها سرعت و قدرت این پردازشگرها یا هسته‌های واقعی و مجازی بیشتر نیست، بلکه حتی همکاری نزدیک و یکپارچگی با ویندوز 7 و حالا نسخه جدید این سیستم عامل یعنی Windows 8 نیز در کارآیی آن‌ها موثر بوده است.
امروزه، غالب پردازشگرها با چند پردازشگر اطلاعات یا به اصطلاح چند "هسته" تولید می‌گردند. مثلا یک پردازشگر دو هسته‌ای، یک تراشه است که دو بخش پردازشی اطلاعات را که از هم مجزا کار می‌کنند و می‌توانند اطلاعات جداگانه و نامرتبط یا مرتبط را پردازش نمایند، در خود جای داده و میزبانی می‌کند. امروزه، غالبا از پردازشگرهای دو یا چهارهسته‌ای در پردازشگر لپ‌تاپ‌ها استفاده می‌شود و باقی مدل‌ها چندان فراگیر نیستند.

x86 platform : شما چه از یک لپ‌تاپ معمولی با برند ناشناخته استفاده کنید یا یک مک بوک اپل در کیف خود به این ور و آن ور حمل نمایید، پردازشگر اصلی آن یا توسط AMD تولید شده است یا اینتل! این پردازشگرها هر دو از معماری مخصوصی که از سال 1970 تاکنون مرسوم بوده است با نام x86 بهره می‌برند. x86 توسط اینتل و براساس معماری پایه CISC طراحی شده است و در واقع AMD بابت استفاده از آن، گواهی مربوطه را از اینتل دریافت کرده است. این معماری پای ثابت تمامی لپتاپ‌هایی است که در بازار مشاهده می‌کنید.

هسته‌های پردازشی چیست؟

هر هسته می‌تواند یک فرمان، یا مجموعه‌ای از فرامین را در آن واحد و به صورت همزمان اجرا کند. بیاید به این شکل بحث را آسان‌تر کنیم. یک خط لوله از میان هر هسته گذر می‌کند که در این لوله اطلاعات جاری می‌شود. قطر این لوله‌ها به قدری زیاد است که هر بار میزان بسیار زیادی از اطلاعات در آن‌ها منتقل می‌گردد. هر چه هسته‌های شما بیشتر باشد، شما خط لوله‌های انتقال اطلاعات بیشتری دارید و بدین ترتیب لپ تاپ شما بهتر می‌تواند چندین فرمان همزمان یا مولتی تسکینگ را اجرا کند.
Hyper-Threading چیست؟

حالا با یک نام غریب دیگر با نام تکنولوژی Hyper-Threading برخورد می‌کنیم. این تکنولوژی چکار می‌کند؟ حقیقتش را بخواهید این تکنولوژی سیستم شما را گول می‌زند. بدین صورت که با شناساندن هسته‌های مجازی به سیستم، تعداد هسته‌های اصلی و واقعی شما را دو برابر نمایش می‌دهد و دو برابر شدن هسته‌های واقعی به معنای قرار گرفتن دو خط لوله اطلاعاتی و انتقال اطلاعات بیشتر به سیستم و در نهایت سرعت و کارآیی بیشتر است. مثلا پردازشگر شما دو هسته واقعی و دو هسته منطقی دارد، اما در هنگام پردازش اطلاعات سیستم شما پردازشگر را چهارهسته‌ای تشخیص می‌دهد و بنابراین با در اختیار داشتن چهار خط لوله اطلاعاتی، حجم اطلاعات انتقالی به پردازنده افزایش یابد و هر هسته در واقع کار دو هسته فیزیکی را شبیه سازی می‌کند و در نهایت طی الگورتیم پیچیده و خاصی سرعت پردازش موازی اطلاعات افزایش می‌یابد.
البته بازی به اینجا ختم نمی‌شود. فعال بودن و قابلیت استفاده از این تکنولوژی در پردازنده‌ شما، تضمینی بر آن نیست که بتوانید از آن در تمامی برنامه‌ها استفاده نمایید. در واقع در زمانی که تعداد زیادی برنامه را با یکدیگر اجرا می‌کنید یا در برنامه‌های خاصی که نیاز به انتقال یکباره سیل عظیمی از اطلاعات همچون فوتوشاپ دارند، از این تکنولوژی استفاده می‌شود.
45 یا 65 نانومتری به چه معناست و چه کاربردهایی دارد؟

وقتی مدار اصلی یک پردازنده براساس ترانزیستورهای درون آن طراحی می‌شود، این مدار تا جای ممکن کوچک شده و یک طرح از آن ترسیم می‌شود تا در نهایت توسط دستگاه‌های تولید نیمه هادی تولید گردد. پردازنده براساس آن تولید اینتل از سال 2008 با تولید پردازشگرها با لیتوگرافی 45 نانومتری تولید پردازشگرهای 65 نانومتری را متوقف نمود. این اعداد نمایشگر اندازه ترانزیستورها در پردازشگر هستند. (همانطور که می‌دانید پردازشگرها شامل میلیون‌ها ترانزیستور هستند). جدا از کاهش سایز تراشه که عموما کاهش مصرف انرژی و مصرف بهینه را به همراه دارد، این پردازشگرهای 45 نانومتری با هسته‌های کوچکترشان فضای کمتری را اشغال نموده و فضا برای المان‌های دیگر را ایجاد می‌کنند. این فضای اضافی عموما می‌تواند برای قرار دادن تکنولوژی‌ها و الحاقات دیگر به پردازشگر باشد.
در نهایت یک قانون کلی در زمینه لیتوگرافی وجود دارد، اگر یک پردازنده با معماری یکسان را در نظر بگیرید، هرچه لیتوگرافی ساخت آن کوچک‌تر باشد، دمای ایجاد شده و مصرف انرژی در آن کمتر است و سرعت انتقال اطلاعات در پردازنده و متقابلا سرعت پردازش در آن افزایش می‌یابد. پس در یک پردازنده یکسان لیتوگرافی 14 نانومتری به مراتب بهتر از 45 یا 22 نانومتری است.


حالا به حافظه Cache می‌رسیم! حافظه‌ای فوق سریع و کوچک که درون خود پردازنده قرار دارد و معمولا اطلاعاتی که پردازنده مدام به آن‌ها نیاز دارد به جای ذخیره در حافظه رم در این حافظه قرار می‌گیرند. این اطلاعات مثلا آخرین داده‌های مورد پردازش هستند که در صورت لزوم با سرعت هر چه بیشتر به پردازشگر منتقل می‌شوند. شما در لپ تاپ معمولا با سه سطح حافظه کش روبرو هستید: L1 , L2 و L3 . به صورت عمومی، حافظه کش L1، کوچکترین و سریعترین حافظه است و داده‌های مهم‌تر در آن قرار می‌گیرد. L3 بین دو هسته پردازشگر به اشتراک گذاشته می‌شود در حالی که L1 و L2 به هر یک از هسته‌های پردازشی اختصاص داده می‌شود. در بعضی از مدل‌های پردازشگرهای Core i3 و Core i5 اینتل یک پردازنده گرافیکی و کنترلر حافظه نیز اضافه شده است.
ویژگی‌های تخصصی پردازشگرهای اینتل به زبان ساده:

تمامی تولیدات جدید خانواده Core i اینتل که در نوت‌بوک‌ها و لپ‌تاپ‌ها به کار گرفته می‌شوند، ویژگی‌های ثابتی را به عنوان ارکان اصلی با خود همراه دارند. از جمله این ویژگی‌ها، می‌توان به پشتیبانی از حافظه رمDDR3 اشاره کرد. DDR 2 دیگر در غبار گذشته‌ها دفن شده است، اغلب آن‌ها از تکنولوژی 32 نانومتر که در بخش قبلی به توضیح آن پرداختیم بهره می‌برند و از بلو-ری و درگاه انتقال اطلاعات eSATA پشتیبانی می‌کنند.
ذخیره انرژی یکی دیگر از نکات برجسته در بخش حرفه‌ای و تخصصی پردازشگرهای این خانواده است. در اغلب اوقات، لپ‌تاپ‌ها قادر به خاموش کردن بخش‌های بلااستفاده خود هستند تا انرژی کمتری از آن‌ها صرف شود. اما مشکل اینجاست که عملکرد آن‌ها در این زمینه چندان قابل قبول نیست. اما از روزی که ویندوز 7 پای به خانه‌های کاربران گذاشته، قضیه اندکی متفاوت شده است. همکاری تنگاتنگ مایکروسافت و اینتل در تولید و طراحی ویندوز هفت سبب شده است تا این کاهش انرژی به شیوه دیگری اجرا شود. در واقع، ویندوز هسته‌های پردازشی را هنگامی که به آن‌ها نیاز ندارد به استراحت دعوت می‌کند و زمانی که به آن‌ها نیازمند است آن‌ها را دوباره فرا می‌خواند. این همکاری باعث می‌شود که هم مصرف انرژی کاهش پافته و هم کارآیی آن افزایش یابد.
Intel Turbo Boost Technology





یکی دیگر از ویژگی‌های جذابی که سری Core i اینتل با خود به کامپیوترها آورده، تکنولوژی Turbo Boost است. با کمک این قابلیت زمانی که یکی از هسته‌ها برای اجرای فرامین یا فرمان پردازشی به قدرت بالایی نیازمند است، مثل زمانی که قصد تبدیل یک فایل آهنگ در آیتونز را دارید، هسته‌های دیگر در حالی که در حالت استراحت هستند بخشی از قدرت پردازشی خود را در اختیار تک هسته‌ای که پردازش را بر عهده دارد، می‌گذارند. به طوری که ممکن است فرکانس یک هسته در این حالت تا 75 درصد افزایش پیدا کند. در واقع در این حالت پردازنده بصورت موقت اورکلاک می‌شود و تا وقتی که حجم اموری که پردازنده درگیر آن است کاهش یابد و امور سریع‌تر پردازش شوند.