سی‌پی‌یو چگونه ساخته می‌شود؟

سی‌پی‌یو

نتیجه دهه‌ها مهندسی هوشمندانه، عملکرد جادویی سی‌پی‌یو است.
امروزه ترانزیستورها -بلاک‌های سازنده تمام میکرو‌چیپ‌ها- تا اندازه‌‌های میکروسکوپی کوچک شده‌اند. همین طور روش ساختن آن‌ها از همیشه پیچیده‌تر شده است.

لیتوگرافی نوری:

سی‌پی‌یو

در حال حاضر ترانزیستورها به قدری کوچک شده‌اند که با روش‌های نرمال قابل ساخت نیستند. در حالی که تراش‌های دقیق و حتی چاپگرهای سه‌بعدی قادر به خلق محصولات پیچیده با دقت میکرومتر (در حدود یک سی‌هزارم اینچ) هستند، اما برای مقیاس نانومتری تراشه‌های امروزه مناسب نیستند‌.
لیتوگرافی نوری این نیاز را با حذف مشکل حرکت دادن ماشین‌آلات پیچیده حل می‌کند و در عوض از نور برای حکاکی تصویر روی تراشه استفاده می‌کند. مانند یک پروژکتور قدیمی اما در عوض مقیاس شابلون را تا دقت دلخواه پایین می‌آورد. تصویر بر روی ویفر سیلیکونی که با دقت بسیار بالا در آزمایشگاه‌های کنترل‌شده طراحی شده است، تابیده می‌شود؛ چرا که هر ذره گرد و غبار روی ویفر می‌تواند باعث هدر رفتن هزاران دلار شود.
ویفر با یک ماده به نام فتورزیست پوشیده شده است که به نور واکنش داده و شسته می‌شود و یک شیار سی‌پی‌یو قابل پر شدن با مس ایجاد می‌کند تا تشکیل ترانزیستور بدهد.
مانند یک چاپگر سه‌بعدی که لایه‌های پلاستیکی ایجاد می‌کند این فرآیند بارها تکرار می‌شود تا سی‌پی‌یو شبیه‌سازی شود.

مشکل لیتوگرافی نوریِ نانو‌مقیاس چیست؟

سی‌پی‌یو

اگر پردازنده‌ای که ساخته‌ شده است، غیر قابل استفاده باشد دیگر کوچکی آن مهم نیست. تکنولوژی نانومقیاس مشکلات فیزیکی فراوانی دارد.
ترانزیستور‌ها باید جریان برق را هنگامی که خاموش هستند متوقف کنند، اما مقیاس آن‌ها به قدری کوچک شده است که الکترون‌ها می‌توانند از آن‌ها عبور کنند.
این موضوع «تونل‌زنی کوانتومی» نام دارد که مشکل مهمی برای مهندسین سیلیکون شده است.
نقص‌ها مشکل دیگری هستند. حتی لیتوگرافی دارای مشکلاتی در دقت است، مشابه به یک تصویر تار از پروژکتور که زمان بالا رفتن و پایین آمدن وضوح ندارد.
در حال حاضر کارخانجات در تلاش برای کاهش این اثر با استفاده از نور شدید ماوراء بنفش با طول موج بسیار بالاتر از دید انسان به وسیله لیزر در یک اتاق خلاء هستند. اما همچنان با کوچکتر شدن اندازه‌ها مشکلات باقی می‌مانند.
گاهی اوقات ممکن است نقص‌ها به کمک یک فرایند به نام binning کاهش یابد. اگر نقص به هسته پردازنده نفوذ کند، این هسته غیرفعال می‌شود و تراشه با ارزان‌ترین قیمت فروخته می‌شود.
در واقع، اکثر ترکیبات CPU با استفاده از یک طرح مشابه تولید می‌شوند، اما هسته‌ها غیر‌فعال شده و با قیمت پایین فروخته می‌شوند. اگر نقص به کش و یا یکی دیگر از اجزای مهم ضربه بزند، ممکن است این تراشه از بین برود، که منجر به بازده پایین‌تر و افزایش قیمت می‌شود. گره‌های فرآیندهای جدیدتر، مانند 7 نانومتر و 10 نانومتر، نرخ آسیب بیشتری خواهند داشت و در نتیجه گران‌تر خواهند بود.

بسته‌بندی پردازنده

سی‌پی‌یو

بسته بندی پردازنده برای مصرف‌کننده بیشتر از صرفا قرار دادن آن در یک جعبه با فوم پلی‌استایرن است. هنگامی که ساخت پردازنده به پایان رسید، این قطعه هنوز غیرقابل استفاده است مگر آنکه بتواند به بقیه سیستم متصل شود. فرآیند “بسته بندی” اشاره به روشی است که سیلیکون‌دای ظریف آن را به PCB -که بیشتر مردم آن را به عنوان “پرازنده” می‌شناسند- متصل می‌کنند.
این فرآیند نیازمند دقت بسیار بالایی است اما نه به اندازه مراحل قبل.
سی‌پی‌یودای به یک برد سیلیکونی وصل شده است و اتصالات الکتریکی در تمام پین‌ها با مادربرد برقرار است. پردازنده‌های مدرن می‌توانند هزاران پین داشته باشند.
از آنجا که پردازنده گرمای زیادی تولید می‌کند یک پخش‌کننده گرما یکپارچه (IHS) در بالای آن تعبیه شده است. که باعث انتقال حرارت دای به کولر بالای پردازنده می‌شود.
خمیر حرارتی (TIM) استفاده شده برای ایجاد این اتصال به اندازه کافی خوب نیست. به این علت کاربران TIM بین دای و IHS را جایگزین می‌کنند.
هنگامی که همه چیز به هم متصل شد، پردازنده در جعبه‌های واقعی بسته بندی می‌شوند تا آماده اتصال به رایانه آینده شما شود. با توجه به پیچیدگی تولید، تعجب‌آور است که بیشتر پردازنده‌ها تنها چند صد دلار قیمت دارند!

نوشته سی‌پی‌یو چگونه ساخته می‌شود؟ اولین بار در وب‌سایت فناوری پدیدار شد.

سی‌پی‌یو چگونه ساخته می‌شود؟

سی‌پی‌یو

نتیجه دهه‌ها مهندسی هوشمندانه، عملکرد جادویی سی‌پی‌یو است.
امروزه ترانزیستورها -بلاک‌های سازنده تمام میکرو‌چیپ‌ها- تا اندازه‌‌های میکروسکوپی کوچک شده‌اند. همین طور روش ساختن آن‌ها از همیشه پیچیده‌تر شده است.

لیتوگرافی نوری:

سی‌پی‌یو

در حال حاضر ترانزیستورها به قدری کوچک شده‌اند که با روش‌های نرمال قابل ساخت نیستند. در حالی که تراش‌های دقیق و حتی چاپگرهای سه‌بعدی قادر به خلق محصولات پیچیده با دقت میکرومتر (در حدود یک سی‌هزارم اینچ) هستند، اما برای مقیاس نانومتری تراشه‌های امروزه مناسب نیستند‌.
لیتوگرافی نوری این نیاز را با حذف مشکل حرکت دادن ماشین‌آلات پیچیده حل می‌کند و در عوض از نور برای حکاکی تصویر روی تراشه استفاده می‌کند. مانند یک پروژکتور قدیمی اما در عوض مقیاس شابلون را تا دقت دلخواه پایین می‌آورد. تصویر بر روی ویفر سیلیکونی که با دقت بسیار بالا در آزمایشگاه‌های کنترل‌شده طراحی شده است، تابیده می‌شود؛ چرا که هر ذره گرد و غبار روی ویفر می‌تواند باعث هدر رفتن هزاران دلار شود.
ویفر با یک ماده به نام فتورزیست پوشیده شده است که به نور واکنش داده و شسته می‌شود و یک شیار سی‌پی‌یو قابل پر شدن با مس ایجاد می‌کند تا تشکیل ترانزیستور بدهد.
مانند یک چاپگر سه‌بعدی که لایه‌های پلاستیکی ایجاد می‌کند این فرآیند بارها تکرار می‌شود تا سی‌پی‌یو شبیه‌سازی شود.

مشکل لیتوگرافی نوریِ نانو‌مقیاس چیست؟

سی‌پی‌یو

اگر پردازنده‌ای که ساخته‌ شده است، غیر قابل استفاده باشد دیگر کوچکی آن مهم نیست. تکنولوژی نانومقیاس مشکلات فیزیکی فراوانی دارد.
ترانزیستور‌ها باید جریان برق را هنگامی که خاموش هستند متوقف کنند، اما مقیاس آن‌ها به قدری کوچک شده است که الکترون‌ها می‌توانند از آن‌ها عبور کنند.
این موضوع «تونل‌زنی کوانتومی» نام دارد که مشکل مهمی برای مهندسین سیلیکون شده است.
نقص‌ها مشکل دیگری هستند. حتی لیتوگرافی دارای مشکلاتی در دقت است، مشابه به یک تصویر تار از پروژکتور که زمان بالا رفتن و پایین آمدن وضوح ندارد.
در حال حاضر کارخانجات در تلاش برای کاهش این اثر با استفاده از نور شدید ماوراء بنفش با طول موج بسیار بالاتر از دید انسان به وسیله لیزر در یک اتاق خلاء هستند. اما همچنان با کوچکتر شدن اندازه‌ها مشکلات باقی می‌مانند.
گاهی اوقات ممکن است نقص‌ها به کمک یک فرایند به نام binning کاهش یابد. اگر نقص به هسته پردازنده نفوذ کند، این هسته غیرفعال می‌شود و تراشه با ارزان‌ترین قیمت فروخته می‌شود.
در واقع، اکثر ترکیبات CPU با استفاده از یک طرح مشابه تولید می‌شوند، اما هسته‌ها غیر‌فعال شده و با قیمت پایین فروخته می‌شوند. اگر نقص به کش و یا یکی دیگر از اجزای مهم ضربه بزند، ممکن است این تراشه از بین برود، که منجر به بازده پایین‌تر و افزایش قیمت می‌شود. گره‌های فرآیندهای جدیدتر، مانند 7 نانومتر و 10 نانومتر، نرخ آسیب بیشتری خواهند داشت و در نتیجه گران‌تر خواهند بود.

بسته‌بندی پردازنده

سی‌پی‌یو

بسته بندی پردازنده برای مصرف‌کننده بیشتر از صرفا قرار دادن آن در یک جعبه با فوم پلی‌استایرن است. هنگامی که ساخت پردازنده به پایان رسید، این قطعه هنوز غیرقابل استفاده است مگر آنکه بتواند به بقیه سیستم متصل شود. فرآیند “بسته بندی” اشاره به روشی است که سیلیکون‌دای ظریف آن را به PCB -که بیشتر مردم آن را به عنوان “پرازنده” می‌شناسند- متصل می‌کنند.
این فرآیند نیازمند دقت بسیار بالایی است اما نه به اندازه مراحل قبل.
سی‌پی‌یودای به یک برد سیلیکونی وصل شده است و اتصالات الکتریکی در تمام پین‌ها با مادربرد برقرار است. پردازنده‌های مدرن می‌توانند هزاران پین داشته باشند.
از آنجا که پردازنده گرمای زیادی تولید می‌کند یک پخش‌کننده گرما یکپارچه (IHS) در بالای آن تعبیه شده است. که باعث انتقال حرارت دای به کولر بالای پردازنده می‌شود.
خمیر حرارتی (TIM) استفاده شده برای ایجاد این اتصال به اندازه کافی خوب نیست. به این علت کاربران TIM بین دای و IHS را جایگزین می‌کنند.
هنگامی که همه چیز به هم متصل شد، پردازنده در جعبه‌های واقعی بسته بندی می‌شوند تا آماده اتصال به رایانه آینده شما شود. با توجه به پیچیدگی تولید، تعجب‌آور است که بیشتر پردازنده‌ها تنها چند صد دلار قیمت دارند!

نوشته سی‌پی‌یو چگونه ساخته می‌شود؟ اولین بار در وب‌سایت فناوری پدیدار شد.

چرا سوئدی‌ها از چیپست های زیرپوستی استفاده می‌کنند؟

مطلب چرا سوئدی‌ها از چیپست های زیرپوستی استفاده می‌کنند؟ برای اولین بار در وب سایت تکراتو - اخبار روز تکنولوژی نوشته شده است. - تکراتو - اخبار روز تکنولوژی - - https://techrato.com/

بیش از ۴ هزار سوئدی از چیپست های زیرپوستی استفاده می‌کنند. استفاده از این چیپست‌ها به یک ترند تبدیل شده و کاربران سعی دارند زندگی خود را آسان کنند. به گزارش تکراتو، کمپانیBiohax  یکی از شرکت‌هایی است که این عمل را برای کاربران انجام ‌می‌دهد و چیپست های زیرپوستی را برای کاربران قرار می‌دهد. اکنون...

مطلب چرا سوئدی‌ها از چیپست های زیرپوستی استفاده می‌کنند؟ برای اولین بار در وب سایت تکراتو - اخبار روز تکنولوژی نوشته شده است. - تکراتو - اخبار روز تکنولوژی - - https://techrato.com/

چرا سوئدی‌ها از چیپست های زیرپوستی استفاده می‌کنند؟

مطلب چرا سوئدی‌ها از چیپست های زیرپوستی استفاده می‌کنند؟ برای اولین بار در وب سایت تکراتو - اخبار روز تکنولوژی نوشته شده است. - تکراتو - اخبار روز تکنولوژی - - https://techrato.com/

بیش از ۴ هزار سوئدی از چیپست های زیرپوستی استفاده می‌کنند. استفاده از این چیپست‌ها به یک ترند تبدیل شده و کاربران سعی دارند زندگی خود را آسان کنند. به گزارش تکراتو، کمپانیBiohax  یکی از شرکت‌هایی است که این عمل را برای کاربران انجام ‌می‌دهد و چیپست های زیرپوستی را برای کاربران قرار می‌دهد. اکنون...

مطلب چرا سوئدی‌ها از چیپست های زیرپوستی استفاده می‌کنند؟ برای اولین بار در وب سایت تکراتو - اخبار روز تکنولوژی نوشته شده است. - تکراتو - اخبار روز تکنولوژی - - https://techrato.com/

تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

Capture-3 تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

درک نحوه کارکرد اکثر اجزای کامپیوتر کار نسبتا آسانی است. رم، حافظه ذخیره‌سازی، لوازم‌جانبی و نرم‌افزار همگی با هدف شکل دادن به یک عملیات کامپیوتری با یکدیگر همکاری می‌کنند. اما CPU قلب تپنده سیستم شما به‌شمار می‌آید و ظاهرا عملکرد آن حتی به عقیده بسیاری از افراد فنی نیز اسرارآمیز به‌نظر می‌رسد. در ادامه تلاش شده تا چگونگی عملکرد CPU به‌طور کامل تشریح شود. اکثر منابع تحقیقاتی برای این مقاله از کتاب “But How Do It Know” نوشته جی‌کلارک اسکات استخراج شده‌اند.

What-is-CPU-Featured-670x335 تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

پیش از آغاز کار بایستی یک نکته را مدنظر قرارداد. CPUهای مدرن در مقایسه با نمونه‌های بررسی شده در این مقاله به مراتب پیچیده‌تر هستند. تقریبا غیرممکن است که یک نفر قادر به درک کلیه ظرافت‌های تراشه‌ای با بیش از یک میلیارد ترانزیستور باشد. با این‌حال اصول پایه برای نحوه قرارگیری این اجزا در کنار یکدیگر، یکسان باقی می‌ماند و فهم این اصول، امکان درک بهتر عملکرد سیستم‌های مدرن را برای شما فراهم خواهد کرد.

شروع با اجزای کوچک

74D59993-C295-4CA6-AF15-F3A7A01D5E6F تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

کامپیوترها در مبنای دودویی عمل می‌کنند و تنها قادر به درک 2 وضعیت روشن و خاموش هستند. این سیستم‌ها به منظور اجرای محاسبات باینری از المانی موسوم به ترانزیستور بهره می‌گیرند. ترانزیستور تنها در صورت وجود جریان در سراسر گیت به جریان منبع اجازه عبور و تخلیه خواهد داد. این المان اساسا یک سوئیچ دودویی را ایجاد نموده و بسته به سیگنال ورودی دوم، جریان سیم را قطع می‌کند. کامپیوترهای مدرن به منظور انجام محاسبات از میلیاردها ترانزیستور استفاده می‌کنند. اما در پایین‌ترین سطح شما بایستی نسبت به عملکرد چند نمونه از بنیادی‌ترین اجزا که با نام گیت نیز شناخته می‌شوند، آگاهی پیدا کنید.

گیت‌های منطقی

7B58FA00-8009-4C98-8D23-C7AE5713DD6A تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

برای دستیابی به درکی درست از نحوه کارکرد ترانزیستور بایستی با المان‌هایی موسوم به گیت‌های منطقی آشنا شویم. گیت‌های منطقی، 2 ورودی باینری را دریافت نموده و پس از انجام عملیات بر روی آن‌ها، یک خروجی را بازگردانی می‌کنند. به‌عنوان مثال در صورتی‌که یکی از ورود‌ی‌ها صحیح باشند، گیت OR مقدار صحیح را بازمی‌گرداند. گیت AND صحیح بودن هر 2 ورودی را بررسی می‌کند. گیت XOR صحت تنها یکی از ورودی‌ها را ارزیابی نموده و گیت‌های منفی شامل NOR، NAND و XNOR نیز نسخه‌های معکوس شده گیت‌های پایه‌ای خود محسوب می‌شوند.

اجرای عملیات ریاضی با گیت‌ها

C0B67AE8-DD24-44A7-AC53-D37F8369C9BA تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

با وجود تنها 2 گیت شما قادر به انجام عملیات ابتدایی جمع دودویی خواهید بود. نمودار بالا یک نیم جمع‌کننده (half adder) را نمایش می‌دهد. این دیاگرام با استفاده از Logicly که یک بستر رایگان و آنلاین برای طراحی گیت‌های منطقی است، ایجاد شده است. در این‌جا تنها در صورت روشن شدن یکی از ورودی‌ها و نه هر دو آن‌ها، گیت XOR روشن خواهد شد. در صورت روشن بودن هر 2 ورودی، گیت AND روشن می‌شود؛ اما با عدم وجود ورودی در وضعیت خاموش باقی خواهد ماند. بنابراین اگر هر 2 ورودی روشن باشند، گیت XOR در وضعیت خاموش باقی مانده و گیت AND روشن می‌شود. این وضعیت در 2 حالت به پاسخ درست منجر خواهد شد:

722A5391-78E7-4F78-ABB4-444AF62E635A تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

این موضوع یک پیکره‌بندی ساده با 3 خروجی متمایز 0، 1 و 2 را در اختیار ما قرار خواهد داد. اما یک بیت قادر به ذخیره‌سازی مقادیر بزرگ‌تر از 1 نیست و این دستگاه چندان مفید نخواهد بود؛ زیرا تنها یکی از ساده‌ترین مسائل ریاضی ممکن را حل می‌کند. اما این مدار تنها نمایانگر یک نیم جمع‌کننده است و در صورتی‌که 2 عدد از آن‌ها را به یک ورودی دیگر متصل نمایید، یک جمع‌کننده کامل (full adder) ایجاد خواهد شد:

Capture-1 تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

جمع‌کننده کامل دارای 3 ورودی است که 2 عدد از آن‌ها برای جمع و یکی به‌عنوان رقم نقلی (carry) استفاده می‌شود. هنگامی‌که فضای لازم برای ذخیره‌سازی عدد نهایی از ظرفیت یک بیت فراتر می‌رود، رقم نقلی به‌کارگیری خواهد شد. جمع‌کننده‌های کامل در یک زنجیره متصل خواهند شد و رقم نقلی از یک جمع‌کننده به جمع‌کننده بعدی منتقل می‌شود. این رقم به نتیجه گیت XOR در اولین نیم جمع‌کننده اضافه خواهد شد و برای مدیریت هر 2 حالتی که ورودی‌های ترانزیستور بایستی روشن باشند نیز از یک گیت OR اضافی استفاده می‌شود.

زمانی‌که هر 2 ورودی روشن هستند، رقم نقلی روشن شده و به جمع‌کننده کامل بعدی در زنجیره ارسال خواهد شد.

Capture-2 تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

این موضوع موجب ایجاد پیچیدگی مضاعف می‌شود. افزایش تعداد بیت‌ها، اساسا به معنای افزایش تعداد جمع‌کننده‌های کامل در یک زنجیره طولانی‌تر است.

اکثر عملیات‌های ریاضی دیگر به کمک عمل جمع قابل‌ اجرا خواهند بود. عملیات ضرب تنها همان عمل جمعی است که بارها تکرار می‌شود. تفریق از طریق معکوس نمودن یک بیت خیالی قابل‌انجام بوده و تقسیم در واقع همان تکرار عمل تفریق خواهد بود. اگرچه تمامی کامپیوترهای مدرن به منظور افزایش سرعت اجرای اعمال پیچیده‌تر مجهز به راه‌حل‌های مبتنی بر سخت‌افزار هستند؛ اما به لحاظ فنی شما با استفاده از یک جمع‌کننده کامل قادر به انجام کلیه آن‌ها خواهید بود.

مفهوم گذرگاه و حافظه

C1CA7358-64C3-44BF-9285-9E36F68A09B8 تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

تا این‌جا کامپیوتر ما چیزی بیش از یک ماشین‌حساب بد نیست. چرا که نمی‌تواند هیچ چیزی را به‌خاطر بسپارد و با خروجی‌های خود نیز هیچ کاری انجام نمی‌دهد. دیاگرام بالا یک سلول حافظه که قادر به انجام کلیه امورات مذکور است را نمایش می‌دهد. در دل این سلول از تعداد زیادی گیت NAND استفاده می‌شود. این سلول در دنیای واقعی و بسته به تکنیک ذخیره‌سازی می‌تواند کاملا متفاوت باشد؛ اما عملکرد آن یکسان خواهد بود. شما چندین ورودی را به حافظه ارایه نموده و بیت “نوشتن” را روشن می‌کنید. بدین ترتیب ورودی‌ها در داخل سلول ذخیره خواهند شد. این تنها یک سلول حافظه نیست؛ چرا که ما به روشی برای خواندن اطلاعات از آن نیز احتیاج خواهیم داشت. این‌کار با استفاده از یک فعال‌ساز انجام می‌شود که مجموعه‌ای از گیت‌های AND برای هر بیت موجود در حافظه است. همگی این‌ها به یک ورودی دیگر با نام بیت “خواندن” متصل هستند. بیت‌های نوشتن و خواندن غالبا تحت عنوان set و enable نیز نام‌گذاری می‌شوند.

تمامی این پکیج در قالب مجموعه‌ای با نام رجیستر یا ثبات قرار می‌گیرد. این رجیسترها به گذرگاه یا باس متصل هستند. گذرگاه مجموعه‌ای از ارتباطات است که در سراسر سیستم پیاده شده و به کلیه اجزاء متصل می‌شود. حتی کامپیوترهای مدرن امروزی نیز دارای یک گذرگاه هستند؛ اگرچه این ماشین‌ها به منظور بهبود عملکرد مالتی‌تسکینگ احتمالا مجهز به چندین باس خواهند بود.

781A7302-6B1A-483A-BEC4-A91003D8C5E7 تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

هر رجیستر همچنان دارای یک بیت خواندن و نوشتن است؛ اما در این پیکره‌بندی، ورودی و خروجی موجودیت‌های یکسانی هستند. این موضوع واقعا خوب است. به‌عنوان مثال در صورتی‌که مایل باشید محتوای ثبات R1 را در رجیستر R2 کپی نمایید، بیت خواندن ثبات R1 را روشن می‌کنید. بدین ترتیب محتوای ثبات R1 بر روی گذرگاه قرار می‌گیرد. در حالی‌که بیت خواندن روشن است، بیت نوشتن ثبات R2 را روشن خواهید کرد. با این اقدام، محتوای گذرگاه بر روی ثبات R2 کپی می‌شود.

ثبات‌ها برای ساخت حافظه‌های رم نیز به‌کار گرفته می‌شوند. رم غالبا در بستر یک شبکه با سیم‌هایی در 2 جهت قرار می‌گیرد:

0A0A5260-DD4F-4E63-A4B5-D86C50C8B531 تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

دیکدرها یک ورودی باینری را دریافت نموده و سیم با شماره مربوطه را فعال می‌کنند. به‌عنوان مثال عدد 11 در مبنای 2 معادل 3 در مبنای 10 بوده و بزرگ‌ترین عدد 2 بیتی به‌شمار می‌آید؛ بنابراین دیکدر بالاترین سیم را روشن خواهد کرد. در هر تقاطع، یک رجیستر وجود دارد و تمامی آن‌ها به گذرگاه مرکزی و یک ورودی مرکزی خواندن و نوشتن متصل هستند. هر 2 ورودی خواندن و نوشتن تنها در صورتی روشن خواهند شد که 2 سیم عبورکننده از ثبات نیز روشن باشند. این موضوع به‌طور موثر اجازه می‌دهد تا به انتخاب خود، عملیات خواندن یا نوشتن روی ثبات را تعیین نمایید. مجددا بایستی یادآوری کرد که یک رم مدرن، بسیار پیچیده‌تر است؛ اما این پیکره‌بندی همچنان عمل می‌کند.

مفهوم ساعت، Stepper و دیکدر

ثبات‌ها در همه‌جا مورد استفاده قرار می‌گیرند و ابزاری اساسی جهت انتقال داده و ذخیره‌سازی اطلاعات در CPU به‌شمار می‌آیند. اما چه چیزی فرمان جابه‌جایی اطلاعات را به آن‌ها ارسال می‌کند؟

کلاک یا ساعت، نخستین قسمت در هسته CPU است که در فواصل زمانی معین خاموش و روشن خواهد شد. این مشخصه بر حسب واحد هرتز یا سیکل برثانیه سنجیده شده و همان سرعتی است که در تبلیغات CPUها نیز به چشم می‌خورد. یک تراشه 5 گیگاهرتزی قادر به اجرای 5 میلیارد چرخه در هر ثانیه است. سرعت کلاک غالبا یک معیار بسیارمناسب برای سنجش سرعت CPU محسوب می‌شود.

A57AA82B-3EA5-4AFE-9E74-2298C185235D تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

کلاک دارای 3 وضعیت متفاوت است: ساعت پایه (base)، ساعت فعال (enable) و ساعت تنظیم (set)

ساعت پایه برای نیمی از یک چرخه روشن و برای نیمی دیگر خاموش خواهد بود. ساعت فعال به منظور روشن نمودن ثبات‌ها به‌کار گرفته می‌شود. جهت اطمینان از فعال شدن داده، این ساعت برای مدت زمان طولانی‌تری روشن خواهد ماند. ساعت تنظیم نیز هم‌زمان با ساعت فعال همواره بایستی روشن باشد؛ در غیر این‌صورت داده‌ها می‌توانند به شکل نادرست نوشته شوند.

کلاک به یک Stepper متصل می‌شود که از عدد 1 تا گام بیشینه را شمارش نموده و با انجام کار مجددا به عدد 1 باز خواهد گشت. بعلاوه برای هر ثباتی که CPU قادر به نوشتن اطلاعات بر روی آن‌ها است، کلاک به گیت‌های AND نیز اتصال پیدا می‌کند:

E90B8F25-EFA7-4630-B6BA-B086BDC71AB9 تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

این گیت‌های AND به خروجی یک جزء دیگر با نام رمزگشای دستورالعمل‌ها متصل هستند. دیکدر دستوراتی نظیر “SET R2 TO R1” را دریافت نموده و آن‌را به شکلی که برای CPU قابل‌فهم باشد، رمزگشایی می‌کند. دیکدر از رجیسترهای داخلی خاص خود موسوم به “ثبات دستورالعمل” بهره می‌گیرد و عملیات جاری نیز در این ثبات ذخیره می‌شود. نحوه دقیق انجام این‌کار به سیستم در حال اجرا توسط شما وابسته خواهد بود. اما با رمزگشایی دستورالعمل، بیت‌های set و enable مناسب برای رجیستر مربوطه روشن شده و مطابق با ساعت پردازنده، خاموش خواهند شد.

دستورالعمل‌های برنامه در حافظه رم (یا در سیستم‌های پیشرفته‌تر بر روی حافظه کش L1 که به CPU نزدیک‌تر است) ذخیره خواهند شد. از آن‌جا که داده‌های برنامه در ثبات‌ها ذخیره می‌شوند، لذا دقیقا همانند هر متغیر دیگری می‌توانند حین فرآیند انتقال یا پرش دچار تغییر شوند. به این ترتیب برنامه‌ها در ساختار خود از حلقه‌ها و گزاره‌های if استفاده می‌کنند. یک دستور پرش، موقعیت فعلی در حافظه را تعیین می‌کند؛ موقعیتی که داده‌های موجود در آن توسط دیکدر دستورالعمل خوانده شده و به مکانی متفاوت منتقل می‌شوند.

چگونگی کارکرد کلیه اجزا در کنار یکدیگر

FEF2BE7F-2810-4310-ADBB-ED359FB3321A تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید

اکنون تحلیل بسیار پیش ‌پا افتاده ما از نحوه عملکرد CPU تکمیل شده است. گذرگاه اصلی تمامی فضای سیستم را فرا گرفته و به کلیه ثبات‌ها متصل می‌شود. جمع‌کننده‌های کامل به همراه مجموعه‌ای از عملیات‌های دیگر در قالب واحد محاسبات منطقی یا ALU گنجانده شده‌اند. این ALU دارای ارتباطاتی با گذرگاه بوده و برای ذخیره‌سازی عمل ثانویه خود نیز از ثبات‌های داخلی بهره خواهد برد.

به منظور انجام محاسبات، داده‌های برنامه از حافظه رم سیستم دریافت شده و در قسمت کنترل بارگذاری می‌شوند. واحد کنترل 2 عدد را از RAM می‌خواند. سپس اولین رقم را در ثبات دستورالعمل ALU بارگذاری نموده و در ادامه رقم دوم را بر روی گذرگاه قرار می‌دهد. در همین‌حال، یک کد دستورالعمل نیز به ALU ارسال شده و مشخص می‌کند که ALU بایستی چه کاری را انجام دهد. در ادامه ALU کلیه محاسبات را انجام داده و نتیجه را در ثبات متفاوتی ذخیره می‌کند. CPU قادر است داده‌ها را از این ثبات خوانده و سپس ادامه فرآیند را دنبال نماید.

نوشته تمام چیزی که باید در مورد نحوه عملکرد CPU بدانید اولین بار در وب‌سایت فناوری پدیدار شد.

علل گرایش شدید کمپانی‌ها و خریداران به فناوری تولید ۷ نانومتری

Huawei-HiSIlion-Kirin-980-chipset-840x492 علل گرایش شدید کمپانی‌ها و خریداران به فناوری تولید 7 نانومتری

در سال آینده هندست‌های ما، اسمارت‌فو‌ن‌هایی با پردازنده‌های 7 نانومتری خواهند بود. پیش‌تر کوالکام وجود نسل بعدی تراشه اسنپ‌دراگون که با استفاده از لیتوگرافی 7 نانومتری تولید خواهد شد را موردتایید قرار داد. در حال حاضر شرکت هواوی از نخستین تراشه 7 نانومتری خود با نام کایرین 980 رونمایی کرده است.

Huawei-HiSIlion-Kirin-980-chipset-840x492 علل گرایش شدید کمپانی‌ها و خریداران به فناوری تولید 7 نانومتری

سایر بازیگران صنعتی بزرگ نیز بسیار مشتاق هستند و سرمایه‌گذاری مناسبی در حوزه معماری 7 نانومتری نیز صورت گرفته است. اکنون صنایع ریخته‌گری سامسونگ همانند رقیب اصلی خود یعنی TSMC آمادگی دارد تا طی سال جاری تراشه‌هایی را تولید و ارایه نماید. در عین حال اپل به دنبال تامین بخش عمده‌ای از تراشه‌های موردنیاز گوشی‌های آی‌فون جدید خود بوده و از سوی دیگر رابطه این شرکت با کوالکام، دوران تنش‌باری را پشت سر می‌گذارد.

دلایل اهمیت بسیار زیاد معماری 7 نانومتری

اکنون تراشه‌های موبایلی پرچم‌دار سال‌هاست که از فرآیند تولید 10 نانومتری FinFet استفاده می‌کنند. گام بعدی فرآیند کاهش مقیاس متعلق به لیتوگرافی 7 نانومتری خواهد بود. بهره‌گیری از ترانزیستورهایی با ابعاد کوچک‌تر در این تراشه‌ها موجب کاهش اندازه، ارتقا بهره‌وری و توان تراشه خواهد شد. این فناوری برای تولید تراشه‌های 7 نانومتری که به‌طور فزاینده‌ای در حال گران‌تر شدن هستند، نیازمند برقراری نوعی توازن خواهد بود؛ این موضوع در خصوص هزینه‌های طراحی تراشه نیز صدق می‌کند.

همچنین این پدیده آغازی برای تغییر فناوری تولید تراشه‌ها به لیتوگرافی ماوراءبنفش بی‌نهایت (EUV) به‌شمار می‌آید. تولید تراشه‌ها نیازمند سرمایه‌گذاری کلان در زمینه فناوری‌های جدید است و این موضوع جهت ساخت تراشه‌هایی با معماری 5 نانومتری و پایین‌تر ضروری خواهد بود.

شرکت GlobalFoundries اخیرا اعلام کرده که با توجه به این هزینه‌ها به دنبال کنار گذاشتن فرآیند تولید 7 نانومتری و توسعه فناوری‌های محبوب 12 نانومتری و 14 نانومتری خود است. امسال سامسونگ با وجود فناوری 7 نانومتری خود مستقیما به سوی معماری EUV حرکت خواهد کرد. در عین حال TSMC پیش از معرفی فرآیند تولید 7FF+EUV در اوایل سال 2019، مشغول تولید نخستین تراشه 7 نانومتری خود با فناوری فعلی مجهز به طول‌موج 193 نانومتری است.

اکنون صنایع از فرآیند 10 نانومتری تنها برای مدت زمان 2 سال استفاده کرده‌اند؛ اما تولیدکنندگان تراشه‌های موبایلی برای به‌کارگیری فناوری 7 نانومتری با مصرف انرژی پایین‌تر بسیار مشتاق هستند. TSMC پیش‌بینی می‌کند که استفاده از فرآیند 7 نانومتری FF+EUV موجب کاهش 40 درصدی توان مصرفی و کاهش 37 درصدی اندازه فیزیکی تراشه در مقایسه با تراشه‌های 10 نانومتری موجود در پردازنده‌های پیشرفته امروزی خواهد شد. پیرامون کارآیی لیتوگرافی سامسونگ نیز انتظارات مشابهی وجود دارد. وجود این تراشه‌ها برای اسمارت‌فون‌های رده‌بالا که به‌صورت فزآینده‌ای نیازمند انرژی هستند، یک برگ‌برنده قابل‌توجه محسوب می‌شود؛ از این‌رو کلیه کمپانی‌های بزرگ تولیدکننده تراشه تصمیم دارند تا از این فناوری بهره‌برداری نمایند.

رقابت جهت تبدیل شدن به تولیدکننده برتر

با وجود تنها 2 شرکت که آمادگی لازم جهت تولید قطعات 7 نانومتری برای محصولات اوایل سال 2019 را دارند؛ کمپانی‌های طراح تراشه نظیر اپل، AMD، های‌سیلیکون و کوالکام مشغول انعقاد قراردادهایی مطمئن برای نسل بعدی محصولات خود هستند. اپل طبق روال معمول به‌منظور حفظ سهم ضروری خود برای جدیدترین گوشی‌های آی‌فون و تراشه 7 نانومتری A12، سرمایه‌گذاری مناسبی را انجام داده است. بر اساس پیش‌بینی‌ها در اواسط ماه سپتامبر از تراشه جدید A12 اپل رونمایی خواهد شد. اپل شرکت TSMC را به‌عنوان تولیدکننده تراشه‌های خود برگزیده است و کمپانی‌های AMD و هواوی نیز از تولیدات این غول تایوانی استفاده می‌کنند. همچنین کوالکام به منظور تولید 2 تراشه قبلی خود با TSMC همکاری نموده است و اکنون گزارش شده که این همکاری در سال جاری نیز مجددا ادامه خواهد یافت.

apple-chipset-a12-tsmc-7nm علل گرایش شدید کمپانی‌ها و خریداران به فناوری تولید 7 نانومتری

اسمارت‌فون‌های اندرویدی که از تراشه‌های 7 نانومتری اسنپ‌دراگون ساخت شرکت کوالکام استفاده می‌کنند؛ احتمالا در قامت پرچم‌داران اوایل سال 2019 ظاهر می‌شوند. با عرضه نخستین پردازنده 10 نانومتری کوالکام یعنی اسنپ‌دراگون 835، برخی تولیدکنندگان به دلیل دسترسی محدود به این تراشه ناچارا چیپست‌های قدیمی‌تر را انتخاب کردند. با توجه به این‌که TSMC استفاده از فناوری EUV را به سال آینده موکول نموده است؛ لذا می‌توان نسبت به عرضه تراشه‌های 7 نانومتری در آن مقطع زمانی امیدوار بود. اما تامین محدود این تراشه‌ها همچنان امری محتمل است.

در زمان حرکت به سوی یک فرآیند تولید جدید، وجود منابع محدود همواره به‌عنوان یک فاکتور ریسک قلمداد می‌شود. بعلاوه برخی اقدامات‌جانبی نیز هزینه‌بر خواهند بود. برند های‌سیلیکون هواوی در راستای تلاش‌های خود برای توسعه لیتوگرافی 7 نانومتری حداقل 300 میلیون دلار سرمایه‌گذاری کرده است. به‌خاطر داشته باشید که های‌سیلیکون یکی از توسعه‌دهندگان سنتی نیمه‌هاد‌ی‌ها به‌شمار می‌رود؛ لذا هزینه‌های مربوط به خطوط تولید EUV بسیار بالاتر است.

وب‌سایت DigiTimes گزارش می‌دهد که شرکت‌های کوالکام و مدیاتک به دلیل هزینه‌های بالا، تولید تراشه‌های 7 نانومتری را تا سال 2019 به تعویق انداخته‌اند. با این‌حال هنوز احتمال دارد که در پایان سال 2018 شاهد رونمایی کوالکام از تراشه 7 نانومتری اسنپ‌دراگون باشیم و این کمپانی اکنون مشغول نمونه‌برداری از تراشه مذکور است. در حال حاضر مدیاتک به بازار تولیدات پیشرفته ابدا علاقه ندارد. بنابراین چنین شایعاتی را نبایستی چندان جدی گرفت.

سامسونگ از یک مزیت منحصربه‌فرد برخوردار است؛ زیرا تنها شرکت طراحیست که می‌تواند تراشه‌های خود را تولید نماید (صرف‌نظر از اینتل). بر اساس شایعات، سامسونگ مشغول کار بر روی یک تراشه 7 نانومتری با نام اگزینوس 9820 است. انتظار می‌رود از این تراشه در اسمارت‌فون گلکسی S10 به همراه نسخه‌ای از گوشی با تراشه 7 نانومتری اسنپ‌دراگون رونمایی شود. اما این موضوع احتمالا تا حد زیادی به حجم تراشه‌های قابل‌دسترس تولید شده از طریق فرآیند پیشرفته EUV بستگی خواهد داشت.

2018-06-14-21-02-15OaTvVw9h علل گرایش شدید کمپانی‌ها و خریداران به فناوری تولید 7 نانومتری

زمان عرضه محصولاتی با معماری 7 نانومتری

به‌منظور مشاهده مزایای پردازنده‌های 7 نانومتری مجبور نخواهید بود که تا سال 2019 و عرضه اسمارت‌فون‌های پرچم‌دار مختلف منتظر بمانید. هواوی میت 20 پرو با پردازنده جدید کایرین 980 قرار است در روز 16 اکتبر عرضه شود. بر اساس پیش‌بینی‌ها، جدیدترین سری از گوشی‌های آی‌فون اپل حتی زودتر از این تاریخ و در روز 12 سپتامبر معرفی خواهند شد. قطعا پیش از پایان سال 2018، مشتریان از اسمارت‌فون‌هایی با لیتوگرافی 7 نانومتری استفاده خواهند کرد. افرادی که در سال 2019 نسبت به خریداری یک پرچم‌دار جدید اقدام نمایند، به احتمال قریب به یقین شاهد حضور پردازنده‌ای کارآمدتر در گوشی خود خواهند بود.

نوشته علل گرایش شدید کمپانی‌ها و خریداران به فناوری تولید 7 نانومتری اولین بار در وب‌سایت فناوری پدیدار شد.

رمز رسیدن به موفقیت در لپ‌تاپ‌های مجهز به پردازنده‌های ARM

asus-novago-hands-on-7 رمز رسیدن به موفقیت در لپ‌تاپ‌های مجهز به پردازنده‌های ARM

اینتل در کنفرانس سالانه SIGGRAPH سعی کرد تا با معرفی محصول گرافیکی خود، توجهات را از سمت شرکت انویدیا و کارت‌ گرافیکی جدیدش به طرف خود جلب کند. البته کارت گرافیکی اینتل تا سال ۲۰۲۰ روانه بازار نخواهد شد، اما در حالیکه شرکت در این زمینه رقابت سختی با AMD و انویدیا خواهد داشت، همان سال ممکن است به جنگ رقیب دیگری هم برود. سال ۲۰۲۰ زمانی است که ARM لپ‌تاپ قدرتمند خود را برای به چالش کشیدن اینتل و AMD عرضه خواهد کرد. شرکت ARM در مسیر پر ریسکی قدم گذاشته است و اگر نتواند در طول این دو سال باقی مانده، تغییر مهم و قابل اعتنایی در محصولات خود ایجاد کند، به‌طور کامل شکست می‌خورد.

استفاده پردازنده‌های ARM در دستگاه‌های لپ‌تاپ اتفاق جدیدی نیست. صرف‌نظر از تعدادی از کروم‌بوک‌ها که مجهز به تراشه‌های شرکت‌های راک‌چیپس، مدیاتک و کوالکام هستند، دستگاه‌های دیگری هم در بازار وجود دارند که از محبوب‌ترین معماری CPU بهره می‌برند. اما حتی آن کروم‌بوک‌ها به نسبتِ لپ‌تاپ‌هایی که در آن‌ها از پردازنده‌های اینتل یا AMD استفاده شده، اعتبار چندانی ندارند.

در واقع چنین شرایطی است که ARM را واداشته تا امسال با معرفی Cortex-A76 اوضاع را کمی تغییر دهد. هرچند عملکرد ARM هر سال بهتر شده، اما چیپست‌های این شرکت در رابطه با قدرت خام، در برابر پردازنده‌های x86 حرفی برای گفتن ندارند. البته این موضوع چندان مهم نیست چرا که آنچه که ARM پیشنهاد می‌دهد مصالحه‌ای میانه است. برای مثال، Cortex-A76 همان سرعت کلاک پردازنده Core i5-7300U اینتل را داشته (که در سال ۲۰۱۷ عرضه شد)، اما یک سوم توان طراحی حرارتی (TDP) آن که به معنای مصرف انرژی کمتر و حرارت کمتر است، خواهد داشت. از همین حالا می‌توان تصور کرد که چه اتفاقاتی ممکن است در پردازنده‌های دیموس (Deimos) در سال ۲۰۱۹ و هرکول (Hercules) در سال ۲۰۲۰ بیافتد.

arm-client-roadmap-performance-comparison-chart-2-1 رمز رسیدن به موفقیت در لپ‌تاپ‌های مجهز به پردازنده‌های ARM

با این حال، واقعیت این است که تعداد کمی فکر می‌کنند که پردازنده‌های آرم بتوانند بر رقبای خود چیره شوند. از طرفی می‌دانیم که ویندوز ۱۰ بر روی دستگاه‌های مجهز به چیپست‌های ARM عملکرد ناامیدکننده‌ای داشته و به‌همین خاطر است که خیلی‌ها برای دست‌یابی به عمر باتری بیشتر، حاضرند کمی از سرعت کلاک پردازنده‌ها را قربانی کنند. بنابراین، موفقیت لپ‌تاپ‌های ARM، بیش از سخت‌افزار به نرم‌افزار بستگی خواهد داشت.

هم‌اکنون تنها یک سیستم‌عامل وجود دارد که کارآیی آن بر روی یک دستگاه ARM به اثبات رسیده است. اندروید بر روی این دستگاه‌ها ”کار“ می‌کند، اما این امر بدون تغییرات و اصلاحات اساسی امکان‌پذیر نخواهد بود. iOS با آن‌ها مشکل داشته و  macOS هم که اصلا جای صحبت ندارد.  ویندوز ۱۰ هم که وضعیتش مشخص است. اما Chrome OS برای این منظور، عالی است، البته به‌شرطی که تنها با اپلیکیشن‌های تحت‌وب (و برخی اپلیکیشن‌های اندروید) دمخور باشید. بنابراین اگر ARM می‌خواهد که لپ‌تاپ‌هایش برای همیشه مجهز به سیستم‌عامل گوگل باشند (که در واقع ممکن است در چند سال آینده اتفاق بیافتد)، شرایط سیستم‌عامل برای دستگاه‌های مبتنی بر ARM به ناچار باید تغییر کند.

google-pixelbook-review-sg-1 رمز رسیدن به موفقیت در لپ‌تاپ‌های مجهز به پردازنده‌های ARM

این موضوع تنها مربوط به خود سیستم‌عامل نمی‌شود، بلکه کل اکوسیستم نرم‌افزاری این لپ‌تاپ‌ها بایستی در طول این بازه زمانی بهبود بیابد. البته دو سال ممکن است زمان کوتاهی برای پورت کردن درست نرم‌افزارهای بزرگ و محبوب ویندوز و مک به سیستم‌های ARM باشد.

مگر اینکه در همین دو سال سیستم‌عامل جدیدی (Fuchsia؟) عرضه شود که همه رقبا را کنار بزند. که در این صورت لپ‌تاپ‌های وعده داده شده ARM نه‌تنها باید عملکرد مشابهی با مصرف برق کمتر داشته باشند، بلکه باید یک تجربه نرم‌افزاری قابل مقایسه‌ای با دیگر دستگاه‌ها ارایه نمایند. برای بسیاری از کاربران، این ویژگی‌ها در ویندوز متجلی است و برای عده‌ای هم شاید macOS. در حالیکه افرادی هم هستند که قادر به استفاده از Chrome OS ،iOS و حتی اندروید برای کار و بازی هستند، اما همچنان به‌خاطر نرم‌افزار قوی و قابلیت‌های ویندوز و مک، دوباره به این دو مراجعه می‌کنند و آن‌ها را ترجیح می‌دهند.

Arm_Client_Compute_CPU_roadmap_lo-res_FINAL-1 رمز رسیدن به موفقیت در لپ‌تاپ‌های مجهز به پردازنده‌های ARM

اگر ARM واقعا می‌خواهد که در بازار لپ‌تاپ، اینتل و AMD را شکست دهد، باید هم در زمینه نرم‌افزاری و هم سخت‌افزار حرفی برای گفتن داشته باشد. ARM و سازندگان چیپ‌های ARM باید همکاری نزدیکی با توسعه‌دهندگان پلت‌فرم و اپلیکیشن داشته باشند تا بتوانند تا جایی که ممکن است گذار بدون مشکلی را تجربه کنند. مسلما این موضوع نیازمند مدت زمان بیشتری خواهد بود.

نوشته رمز رسیدن به موفقیت در لپ‌تاپ‌های مجهز به پردازنده‌های ARM اولین بار در وب‌سایت فناوری پدیدار شد.

هواوی از پردازنده قدرتمند کایرین ۷۱۰ برای اسمارت‌فون‌های میان‌رده رونمایی کرد

Huawei-smartphones هواوی از پردازنده قدرتمند کایرین ۷۱۰ برای اسمارت‌فون‌های میان‌رده رونمایی کرد

چیپست جدید هواوی یعنی کایرین ۷۱۰ سورپرایز تازه‌ای نیست، چراکه حدود یک ماه پیش از اعلام این شرکت چینی، گزارش‌هایی درباره آن وجود داشت. این پردازنده جدید موبایل در هندست‌های میان‌رده به‌کار گرفته خواهد شد و قرار است با اسنپ‌دراگون  ۷۱۰ کوالکام رقابت کند.

اما برخلاف پردازنده اسنپ‌دراگون ۷۱۰ که با تکنولوژی ۱۰ نانومتری ساخته شده، کایرین ۷۱۰ از فناوری قدیمی‌تر ۱۲ نانومتری شرکت TSMC بهره می‌برد. این بدین معنی است که تراشه هواوی کمی بزرگ‌تر از پردازنده کوالکام خواهد بود.

به گفته هواوی، عملکرد کایرین ۷۱۰، ۷۵ درصد بیشتر از نسل‌ قبلی خود یعنی کایرین ۶۵۹ است، درحالی‌که عملکرد چندهسته‌ای آن نیز  ۶۸ درصد بالاتر است. در رابطه با مشخصات فنی چیپست‌ جدید، کایرین ۷۱۰ شامل هشت پردازنده است: چهار عدد کورتکس A73 با سرعت کلاک ۲.۲ گیگاهرتز و چهار عدد کورتکس A53 با سرعت ۱.۷ گیگاهرتز.

چیپست جدید کایرین، شامل یک پردازنده گرافیکی Mali G6 شرکت ARM است که احتمالا ۱.۳ برابر سریع‌تر از پردازنده گرافیکی استفاده شده در کایرین ۶۵۹ بوده و راندمان انرژی بالاتری دارد.

در نهایت اینکه، تراشه کابرین ۷۱۰ هواوی از LTE Cat.12&13 و دو سیم‌کارت و فناوری ۴G LTE دوگانه پشتیبانی می‌کند. به نظر می‌رسد که اولین اسمارت‌فون مجهز به این تراشه، گوشی هوشمند اخیرا رونمایی شده نوا ۳i باشد.

نوشته هواوی از پردازنده قدرتمند کایرین ۷۱۰ برای اسمارت‌فون‌های میان‌رده رونمایی کرد اولین بار در وب‌سایت فناوری پدیدار شد.

مدیاتک چیپست ارزان‌قیمت Helio A22 را برای رقابت با اسنپ‌دراگون سری ۴۰۰ معرفی می‌کند

MediaTek مدیاتک چیپست ارزان‌قیمت Helio A22 را برای رقابت با اسنپ‌دراگون سری ۴۰۰ معرفی می‌کند

همه ما شرکت مدیاتک را بیشتر به‌خاطر ساخت چیپست‌هایی برای دستگاه‌های پایین‌رده و ارزان‌قیمت می‌شناسیم. اما امروز این شرکت از مدل‌های جدیدی رونمایی کرد که هدف آن‌ها بهبود عملکرد این رده از دیوایس‌ها خواهد بود.

اولین تراشه از سری جدید A، مدل Helio A22 نام دارد و بر پایه کورتکس A53 شرکت ARM ساخته شده، به‌طوری‌که چهار تا از آن هسته‌های کورتکس را با یک پردازنده گرافیکی PowerVR کلاس GE شرکت Imagination ترکیب کرده است. به گفته مدیاتک، این پردازنده جدید ۳۰ درصد و پردازنده گرافیکی ۷۲ درصد سریع‌تر از چیپ‌هایی است که این شرکت آن‌ها را «جایگزین‌های مستقیم» می‌نامد. منظور از این جایگزین‌ها احتمالا کوالکوم اسنپ‌دراگون ۴۲۹ باشد که آن هم از یک چیپ چهار هسته‌ای کورتکس A53 بهره می‌برد.

Helio A22 دارای ماکزیمم سرعت کلاک ۲ گیگاهرتز بوده که ۰.۰۵ گیگاهرتز سریع‌تر از اسنپ‌دراگون است و این یعنی اینکه مدیاتک احتمالا از طریق سایر بهینه‌سازی‌ها به چنین عملکردی دست یافته است.

این چیپ بسته به ترجیح سازنده گوشی قادر به استفاده از حافظه‌های نوع LPDDR3 و LPDDR4x است که به ترتیب تا ۴ و ۶ گیگابایت از این نوع حافظه‌ها را پشتیبانی خواهد نمود. احتمال اینکه دیوایس ارزان‌قیمتی با ۶ گیگابایت حافظه DDR4 پیدا کنید، بسیار کم است.

مدیاتک همچنین مفتخر به داشتن پردازنده‌ای با معماری ۱۲ نانومتری است که همین امر A22 را بسیار قدرتمندتر و از نظر ابعاد کوچک‌تر کرده و می‌تواند باعث کاهش هزینه‌های سازندگان گردد. با توجه به اینکه چیپ‌های قبلی در این رده، ۲۸ نانومتر بودند و گوشی‌های پرچم‌دار کنونی نیز از تراشه‌های ۱۰ نانومتری بهره می‌برند، معماری ۱۲ نانومتری برای دستگاه‌های ارزان‌قیمت گام بزرگی محسوب می‌شود. پردازنده جدید در عین‌حال که می‌تواند قیمت‌های دستگاه‌ها را پایین نگه دارد، برای بیشتر کاربران نیز به‌اندازه کافی قدرتمند خواهد بود.

این چیپ‌های جدید با بهبود یکی از نقاط ضعف گوشی‌های ارزان‌قیمت که همانا دوربین آن‌هاست، توانایی پشتیبانی از یک لنز با سنسور ۲۱ مگاپیکسل یا یک دوربین ترکیبی ۱۳+۸ مگاپیکسلی را دارند. گوشی‌های مجهز به Helio A22 همچنین قابلیت فیس آنلاک دارند که معمولا در گوشی‌های گران‌قیمت شاهد این ویژگی هستیم.

رونمایی از این تراشه جدید، برای مصرف‌کنندگان خبر مهمی است. صرف‌نظر از اینکه گوشی شما مجهز به چنین چیپ‌ستی باشد یا نه، وجود رقابت در بازار برای توسعه و ارتقا محصولات حیاتی است. این چیپ‌ها داخل گوشی‌های شیائومی ردمی ۶A که قیمتی حدود ۱۱۰ دلار دارند، استفاده خواهد شد. و این احتمال وجود دارد که سایر سازندگان نیز به‌زودی به صف استفاده از این تراشه‌ها بپیوندند.

نوشته مدیاتک چیپست ارزان‌قیمت Helio A22 را برای رقابت با اسنپ‌دراگون سری ۴۰۰ معرفی می‌کند اولین بار در وب‌سایت فناوری پدیدار شد.

سامسونگ با ARM برای ساخت چیپ‌های ۷ نانومتری با سرعت‌ ۳ گیگاهرتزی همکاری می‌کند

chips سامسونگ با ARM برای ساخت چیپ‌های ۷ نانومتری با سرعت‌ ۳ گیگاهرتزی همکاری می‌کند

سامسونگ اعلام کرده که همکاری‌های خود با شرکت ARM را برای تولید اولین چیپ‌های ۷ نانومتری و ۵ نانومتری با سرعت‌های کلاک ۳ گیگاهرتزی و بالاتر از آن توسعه می‌دهد.

ARM شرکتی است که تنها بر روی طراحی چیپ‌ست‌های نیمه‌هادی و ارایه لایسنس مالکیت فکری به تولیدکنندگان مختلف تمرکز دارد. لازم به ذکر است که چیپ‌های با مقیاس کوچک بسیار هزینه‌بر بوده و به همین دلیل است که حتی شرکت‌های بزرگی مانند سامسونگ برای ساخت برخی محصولات خود به ARM متکی هستند.

اما در مورد پردازنده‌ها باید اشاره کنیم که چیپ‌های کوچک‌تر به معنای ترانزیستورهای استفاده شده بیشتر در هر میلی‌مترمربع است که می‌تواند به روش‌های مختلفی قابل کاربرد باشد: یکی میزان قدرت بیشتر در یک چیپ با ابعاد برابر با سایر چیپ‌ها و دیگری قدرت برابر در یک چیپ با سایز کوچک‌تر. ترانزیستورهای کوچک‌تر همچنین راندمان انرژی بهتری دارند که این موضوع منجر به ایجاد حرارت کم‌تر و سرعت‌های پردازش‌ بالاتر می‌شود. سرعت بالاتر نیز به معنای محاسبات بیشتر در هر ثانیه است.

اما اگر به موضوع اصلی برگردیم، چیپ‌ست‌های جدید، از پلت‌فرم‌های فیزیکی آرتیزان ARM استفاده خواهند نمود و بر پایه تکنولوژی‌های تولیدی ۷LPP و ۵LPE سامسونگ تولید می‌شوند. اما مصرف باتری کم‌تر این تراشه‌ها، سرعت‌های کلاک ۳ گیگاهرتزی را برای نسل بعدی پردازنده‌های ARM یعنی کورتکس A76 فراهم خواهد ساخت.

در‌ حالی‌که پردازنده‌های قدرتمند همه خواسته‌های کاربر را در اختیار او قرار می‌دهد، اما هوش مصنوعی و بسیاری از ماژول‌های یادگیری ماشینی نیز از این پردازنده‌های جدید بهره‌مند خواهند شد.

اگر بخواهیم از زاویه دیگری به موضوع نگاه کنیم، باید بگوییم که هم اسنپ‌دراگون ۸۴۵ که در حال‌حاضر در اکثر دستگاه‌های بالارده اندرویدی یافت می‌شود و هم پردازنده A11 اپل، از تکنولوژی ۱۰ نانومتری بهره می‌برند، در حالی‌که دستگاه‌های میان‌رده معمولا از معماری ۱۴ تا ۲۸ نانومتری استفاده می‌کنند.

کورتکس A76  اولین چیپ ARM بوده که تماما ۶۴ بیتی است اما برای کاربردهای ۳۲ بیتی نیز پشتیبانی‌های لازم را به‌عمل خواهدآورد، بنابراین از بابت سازگاری این چیپ مشکلی وجود ندارد. طبق معمول، این تراشه با  یک پردازنده گرافیکی که این‌بار احتمالا Mali G76 است همراه خواهد شد.

به گفته سامسونگ اولین محموله چیپ‌های ۷ نانومتری قبل از پایان امسال آماده می‌شوند. با در نظر گرفتن این برنامه زمانی، انتظار می‌رود که اولین دستگاه‌های مجهز به پردازنده کورتکس A76 اوایل سال ۲۰۱۹ که همزمان است با معرفی گلکسی اس ۱۰ روانه بازار شوند.

نوشته سامسونگ با ARM برای ساخت چیپ‌های ۷ نانومتری با سرعت‌ ۳ گیگاهرتزی همکاری می‌کند اولین بار در وب‌سایت فناوری پدیدار شد.