پردازنده Athlon

[آبجی]

اولين عضو خانواده «آتلون» (Athlon) از شرکت AMD در سال 1999 به همگان معرفى شد. پردازنده اى 500 مگاهرتزى كه از تكنولوژى 0.25 ميكرونى استفاده مى كرد. اين تراشه كه هم از تكنولوژى پردازش Pipelining و هم از « Super scalar » استفاده مى كرد، از 9 واحد اجراى موازى و يك واحد محاسبات مخصوص اعداد با مميز شناور با قابليت پردازش موازى نيز بهره مى برد.

همزمان با بازى اينتل با انواع سوكت ها و اسلات ها، AMD هم بازى خود را شروع كرد. اين شركت پردازنده جديدش را با تكنولوژى «Slot A»به مادربرد متصل مى كرد. اين تكنولوژى كه بسيار شبيه «اسلات۱» اينتل بود به توليدكنندگان مادربرد اين امكان را مى داد كه براى ساخت مادربردهاى سازگار با اينتل يا AMD نيازمند تغيير زيادى در مدارهاى مادربرد نباشند. آنچه كه واقعاً به « Athlon » اى ام دى قدرت مى داد، سيستم گذرگاه جديد آن بود: «آلفا EV6» كه تحت ليسانس «Digital Equipment Corporation» در اختيار AMD قرارگرفته بود، ظرفيت پهناى باندى معادل 6.1 گيگابيت بر ثانيه داشت و مى توانست با سرعت 200 مگاهرتز به انتقال اطلاعات بپردازد، سرعتى كه تا آن روز هيچ يك از محصولات اينتل نتوانسته بودند به آن دست يابند.
« Athlon » در نسخه هاى متعددى تهيه و وارد بازار شد، برخى از آنها را هنوز مى توان بر روى كامپيوترهاى خانگى ديد. در ژوئن 2000 AMD نسخه جديد « Athlon» را با نام«Thunderbird»منتشر كرد. اين نسخه كه تراشه آن با استفاده از تكنولوژى 0.18 ميكرونى طراحى شده بود، از حافظه هاى اصلى DDR هم پشتيبانى مى كرد. اين حافظه ها با سرعتى حدود 2 برابر RAM هاى SD كار مى كردند.«Thunderbird» هم از «سوكت A» يا همان سوكت 462 استفاده مى كرد.
در ماه مه 2001 شركت AMD نسخه « Palomino »ى Athlon را كه «Athlon» ناميده مى شد، وارد بازار كرد. در اين زمان دو سال بود كه AMD در حال توليد «Athlon» بود، Pentium III اينتل در راه موزه بودند و اينتل با شروع توليد Pentium 4 در حال سبقت گيرى بود. . پاسخ AMD به اين اتفاقات چيزى جز توليد هسته «Palomino» نبود. اين تراشه هاى جديد در واقع همان Thunderbird قديمى بودند كه برق كمترى مصرف مى كردند و كمتر از آنها گرم مى شدند. به همين دليل «Palomino» انتخاب خوبى براى كامپيوترهاى قابل حمل بود. پيش از اين پردازنده هاى K2 و K3 در نوت بوك ها به كار مى رفتند. در ضمن چون دو پردازنده «Athlon» مى توانستند همزمان با هم كار كنند، صاحبان سرورهاى قدرتمند هم از آنها استفاده مى كردند. «Palomino» از تكنولوژى پيش بينى داده مورد نياز هم استفاده مى كرد، اين فناورى به پردازنده اجازه مى داد كه پيش از آنكه به داده اى احتياج پيدا كند، نياز به آن را پيش بينى و آن را از حافظه اصلى به Cache (حافظه نهان) منتقل كند. اين كار نهايتاً باعث افزايش سرعت اجراى برنامه ها مى شد. به علاوه اين تراشه ها از كليه دستورالعمل هاى SSE اينتل هم پشتيبانى مى كرد.
اين تراشه جديد ساخت AMD از تكنولوژى AMD PowerNow هم بهره مى برد. اين تكنولوژى امكان تنظيم ميزان برق مصرفى را بر حسب شرايط براى اين تراشه جديد اينتل فراهم مى آورد. قابليتى كه اين پردازنده را براى استفاده در كامپيوترهاى قابل حمل ايده آل جلوه مى داد.

AMD وقتى نسخه مخصوص كامپيوترهاى روميزى « Palomino » را منتشر كرد، نام آنها را به « AthlonXP » تغيير داد. جالب است بدانيد كه با توجه به تكنولوژى اجراى دستورالعمل هايى كه در « AthlonXP » استفاده شده بود، اين پردازنده ها عملاً سريع تر از رقباى فعلى خود Pentium 4 اينتل كار مى كردند. تنها دليلى كه باعث شد اينتل مجدداً به تراشه هاى سرى «Thunderbird » روى آورد اين بود كه در صورت به كاربردن تكنولوژى 0.13 ميكرونى در طراحى اين تراشه ها، تراشه توليد شده كوچكتر مى شد و اين به معناى اين بود كه شركت AMD مى توانست از يك «ويفر» تراشه هاى بيشترى توليدكند. (ويفر يك قطعه كريستال نيمه هادى مسطح و نازك است كه در توليد مدارهاى مجتمع (IC) مورد استفاده قرار مى گيرد. روش هاى حكاكى و لايه سازى گوناگونى در ايجاد اجزاى مدارى بر روى سطح ويفر مورد استفاده قرار مى گيرد. معمولاً چندين مدار مشابه بر روى يك ويفر تشكيل مى شوند و سپس به قسمت هاى مجزا برش داده مى شوند، سپس پايه هاى هر مدار مجتمع به آن متصل شده و بسته بندى مى شود.)

همان طور كه Pentium II همان Pentium III با مجموعه دستورالعمل هاى SSE و تعدادى قابليت هاى جديد بود، Celeron هم همان Celeron با مجموعه دستورالعمل هاى SSE و SSE2 به علاوه ويژگى هاى جديد بود. اين تراشه كه از سرعت 533 مگاهرتزى تا 1.1 گيگاهرتزى موجود بود، اساساً نسخه ارتقا يافته Celeron بود كه براى رقابت با پردازنده هاى«Duron» اي ام دي ساخته شده بود. از آنجايى كه حافظه Cache سطح دوم اين پردازنده ها خيلى خوب عمل نمى كردند و هنوز هم گذرگاه هاى درونى تراشه با سرعت 66 مگاهرتز كار مى كردند اين پردازنده ها عملاً حرفى براى گفتن در برابر «Duron» اي ام دي نداشتند، تنها مزيت آنها اين بود كه از يك هسته «كوپرماين» استفاده مى كردند. نسخه هاى 800 مگاهرتزى Celeron به بعد از گذرگاهى با سرعت 100 مگاهرتز بهره مى بردند. نسخه اى كه هديه كريسمس سال 2001 بود!

در آوريل 2000 AMD پردازنده «Duron» را با كد پروژه «Spitfire» منتشركرد. «Fire speed» از نوادگان «Thunderbird»بود. پردازنده اى كه 128 كيلوبايت Cache سطح اول و 4 كيلوبايت Cache سطح دوم داشت. اما اين ميزان Cache سطح دومی کوچک، باعث كندى آن نمى شد، چرا كه علاوه بر شيوه به كارگيرى حافظه نهان بهينه، اين پردازنده از گذرگاه 200 مگاهرتزى استفاده مى كردند، در حالى كه Celeron هاى اينتل هنوز با گذرگاه هاى 66 مگاهرتزى كار مى كردند.
در آگوست سال 2001 ميلادى، اي ام دي «Duron» جديد را با كد پروژه «Morgan» وارد بازار كرد. اين تراشه كه با سرعت 950 مگاهرتز كار مى كرد، در واقع از همان هسته «Palomino» استفاده مى كرد که فقط به جاى 256 كيلوبايت Cache سطح دو، 64 كيلوبايت Cache داشت .

[آبجی]

پردازنده اتلون AMD

CPU جدید AMD با نام Athlon XP مدتی است که وارد بازار شده و به آرامی راه خود را به بازارهای ایران هم باز کرده؛ پس بد نیست برای آشنایی بیشتر، به بررسی نقاط ضعف و قوت آن بپردازیم .

برای شروع، ابتدا به سراغ دلایلی می رویم که باعث پیدایش این پردازنده شد، زیرا اگر در تعقیب اخبار جدید و برنامه های آتی شرکت AMD بوده باشید، متوجه می شوید که تا چند ماه قبل از ارائه آن، کوچکترین خبری در مورد این پردازنده از طرف AMD داده نشده بود و ظهور این CPU به نوعی سورپرایز آخر سال بود. به همین علت بعضاً به آن SP به معنای Surprise هم می گویند. اما به چه علت چنین تصمیمی این طور با فوریت گرفته شد؟ زیرا اگر تنها قرار بر تولید پردازنده ای قوی بود، T-Bird هم در مقام مقایسه با پنتیوم 4 هنوز حرف هایی برای گفتن داشت.
اما علت اصلی، جنبه تبلیغاتی آن و سوار شدن بر امواج قدرتمند ویندوز XP بود که امید زیادی داشت تا بازارهای راکد جهانی را متحول کند. استفاده از نام XP به معنای Experience که در ویندوز XP مد نظر سازندگان بوده در مورد این پردازنده قدری متفاوت است و در واقع معنی Extreme Performance را می دهد.
یکی از نکات مهم که در مورد نحوه بازاریابی این محصول صورت گرفته، شیوه معرفی آن است که بر خلاف گذشته با بیان فرکانس کاری صورت نمی گیرد، بلکه توسط اعدادی معرفی می شود که در زیر می توانید آنها را ببینید :

AMD Athlon XP Product Line
CPU Name FSB Frequency Clock Multiplier Clock Speed
Athlon XP 1900+ 133MHz 12.0x 1.60GHz
Athlon XP 1800+ 133MHz 11.5x 1.53GHz
Athlon XP 1700+ 133MHz 11.0x 1.47GHz
Athlon XP 1600+ 133MHz 10.5x 1.40GHz
Athlon XP 1500+ 133MHz 10.0x 1.33GHz

شاید این ارقام در ابتدا کمی گیج کننده به نظر بیاید و این سئوال را در ذهن مطرح کند که آیا دلیل این امر، گمراه کردن مشتری بوده است؟ ولی با دانستن علت این کار شما هم با نویسنده هم عقیده خواهید شد که این کار نه تنها به ضرر مصرف کننده نیست بلکه، کاملاً به نفع وی نیز خواهد بود.
در نسل های پیشین پردازنده ها، زمانی که Socket 7 هنوز پرمصرف ترین زیربنا برای کامپیوترهای شخصی بود، رقابت اصلی میان شرکت های سازنده CPU بر سر بالا بردن فرکانس کاری آنها بود و در کنار آن اضافه نمودن امکانات بیشتر نیز یکی از راه های پیشرفت بود. (برای مطالعه بیشتر دراین مورد به سایر مقالات سایت میکرو رایانه مراجعه نمایید) حتی این رقابت تا زمانی که مرز یک گیگاهرتز توسط AMD شکسته شد هنوز هم کمابیش ادامه داشت و نتیجه آن پیدایش ذهنیتی در مصرف کننده شد که فرکانس کاری بالاتر را دلیل برتری یک پردازنده می دانست.
بعد از تولید پنتیوم 4 که ساختاری کاملاً متفاوت با پردازنده های دیگر داشت، این رویه کماکان باقی ماند، به طوری که اکثریت مصرف کنندگان هنوز هم فرکانس کاری بالاتر را دلیل سرعت بیشتر پردازنده می دانند، اما حقیقت چیز دیگریست! در ادامه این مطلب برای روشن تر شدن موضوع، مقایسه هایی بین پردازنده های جدید هر دو شرکت صورت گرفته که به درک صحیح تر این مطلب کمک می کند.


مقایسه Athlon XP با Athlon معمولی

- اولین و مهمترین عامل اختلاف، هسته این دو پردازنده است. همانطور که احتمالاً می دانید، Athlon های B و C از هسته Thunder Bird استفاده می کنند. در واقع اولین سری Athlon از Socket A یا 462 استفاده می کند. اماXP (که از این به بعد Athlon XP را به اختصار XP می نامیم) از هسته Palomino که همان هسته Athlon MP و Athlon Mobile هم هست استفاده می کند. مزایای این هسته نسبت به هسته قبل شامل موارد زیر است:
* پشتیبانی از تمامی دستورات SSE که با نام 3D NOW Professional شناخته می شود.
* مصرف کمتر انرژی الکتریکی در حدود 20% که حاصل آن تولید گرمای کمتر و همین طور امکان بکارگیری راحت تر برای سیستم های Mobile مانند نوت بوک است.
* (L1 data TLB Translation Look-Aside Buffer) از 32 ورودی به 40 ورودی افزایش پیدا کرده که با معماری انحصاری خود می تواند با در نظر گرفتن موارد بیشتری دستورات و دیتاهای ترجمه شده را بطور هوشمندانه ای ذخیره کند.
* اضافه شدن یک دیود حرارتی امکان کنترل دما را به سیستم می دهد.
* یکی دیگر از موارد اختلاف میان TB و XP نوع بسته بندی یا همان Packing آنها می باشد. مواد بکار رفته در XP مشابه همان موادی است که در PIII و Celeron های جدید موجود است، البته با این تفاوت که رنگ آن بر خلاف آنها که سبز میباشد قهوه ای است و جنس آن از مواد آلی است، اما در TB ماده بکار رفته نوعی سرامیک بود. ارزانی، سبکی، انتقال حرارت بهتر و قابلیت ارتجاع بیشتر در مقایسه با سرامیک، دلائل اصلی تغییر مواد مصرفی هستند.
از طرفی در این نوع بسته بندی المان هایی که قبلا بر روی سطح بالایی CPU قرار داشتند، اکنون به زیر سطح CPU انتقال یافتند که این امر به دلیل استفاده از همان مواد جدید امکان پذیر شده که قابلیت رساندن ولتاژ ثابت تر و با نویز کمتر را به دلیل نزدیک تر بودن به ورودیهای تغذیه هسته فراهم می کند. این نوع بسته بندی هم به خاطر به کارگیری این مواد OPGA نامیده می شود که مخفف Organic Pin Grid Arrey است.
از دیگر مشخصات فنی این پردازنده می توان به داشتن 9 مرحله PipeLine اشاره کرد که در مقایسه با 6 PipeLine پنتیوم 4 رقم جالبی است. از این تعداد 3 مرحله آن به واحد پردازش اعداد شناور، 3 مرحله به واحد پردازش اعداد صحیح و 3 تای باقی مانده مربوط به بخش پردازش آدرس ها می شود.
72 واحد کنترل ورودی ها، همین طور واحد تخمین انشعابات گسترش یافته، از دیگر امکانات این پردازنده است.
در بخش چندرسانه ای از مجموع 97 دستور، 21 عدد آنها در واقع همان دستورات 3D NOW است. 19 عدد برای بهینه سازی پردازش اعداد صحیح تعبیه شده که در فرایند پردازش جریان داده کاربرد دارد.
فعالیت هایی مانند کدگذاری سیگنال های ویدیویی، تشخیص گفتار، جابجایی اطلاعات خصوصاً در نرم افزارهای مربوط به اینترنت، 5 دستور مخصوص عملیات DSP مانند Soft Modem ها Soft ADSL ها برنامه های کدگذار و کدگشای MP3 و تولید صدای Digital Dolby و نیز همانطور که قبلا ذکر شد پشتیبانی کامل از تمامی 52 دستور مربوط به SSE یکی از مهم ترین قابلیت های این بخش است