پردازنده چند هسته ای چیست و چه مصرفی دارند؟

آیا همیشه به هسته های بیشتری نیاز دارید؟ آیا نشانه برتری یک پردازنده هسته هایش هستند؟ `تفاوت میان CPU با GPU در چیست؟ اکثر پردازنده‌های امروزی از آن‌هایی که در کامپیوترهای شخصی مورد استفاده قرار می‌گیرند تا پردازنده‌‌ی گوشی‌های هوشمند بیش از یک هسته دارند. اما هسته‌ در پردازنده‌ها به چه معنی است و تعداد هسته‌های بیشتر در یک پردازنده چه تاثیری در کارایی سیستم دارد؟

 پردازنده ۲ هسته‌ای، ۴ هسته‌ای، ۶ هسته‌ای یا حتی پردازنده با هسته‌های بیشتر در بازار یافت می‌شوند. در بسیاری از کامپیوترها و حتی ابزارهای موبایل، تعداد هسته‌های بیشتر، به یک عامل مهم در فروش محصولات تبدیل شده است و کاربران ترجیح می‌دهند تا دستگاهی را تهیه کنند که به پردازنده با هسته‌های بیشتر مجهز شده باشد. در نگاه کلی، تعداد هسته‌های بیشتر به معنی قدرت پردازش بالاتر است. هرچند این عبارت همیشه صادق نیست، اما در معماری و طراحی یکسان، هر چه تعداد هسته‌ها افزایش یابد، قدرت پردازشِ پردازنده بیشتر می‌شود.

پردازنده چند هسته ای چیست ؟

پردازنده‌ی مرکزی یا CPU وظیفه‌ی محاسبه‌ی دستورات را برعهده دارد. هر CPU می‌تواند بصورت همزمان یک تسک یا کار را پردازش کند. در قدیم کامپیوترهایی که نیاز به قدرت پردازش بالاتر داشتند از چند CPU بر روی یک مادربرد بهره می‌برند. در این حالت، مصرف انرژی افزایش می‌یافت و ارتباط بین CPUها با تاخیر قابل ملاحظه‌ای انجام می‌شد. همچنین برای آنکه پردازنده‌های مختلف بتوانند به حافظه‌ی رم و دیگر اجزاء سخت‌افزاری بصورت مشترک دسترسی داشته باشند، به قطعات بیشتر از آنچه در مادربردهای معمولی استفاده می‌شد، نیاز خواهیم داشت که خود باعث افزایش هزینه مادربردها می‌شد.

در همین راستا تولیدکنندگان پردازنده به فکر ساخت CPU هایی افتادند که به چند هسته مجهز باشند تا هر کدام بتوانند نقش یک CPU مستقل را ایفا کرده و یک تسک را پردازش کنند. به عنوان مثال تصور کنید که قرار است عملیات ریاضی زیر توسط یک پردازنده‌ی تک هسته محاسبه شود:

۲x20x60x187

در این حالت پردازنده ابتدا ۲ را در ۲۰ ضرب کرده و ‌سپس حاصل را در ۶۰ ضرب کرده و نتیجه را در ۱۸۷ ضرب می‌کند.

۲x20 

۴۰x60 

۲۴۰۰x187

اما یک پردازنده‌ی دو هسته‌ای می‌تواند دو عملیات اول را همزمان پردازش کرده و سپس عملیات سوم را پردازش کند. این کار که Parallelization یا پردازش موازی نام گذاری شده، باعث می‌شود تا سرعت اجرای دستورات بیشتر شود.

حالا در نظر بگیرید که برنامه‌های پیچیده بتوانند دستورات بسیار زیاد خود را بین چند هسته تقسیم کرده و همزمان به پردازش آن‌ها بپردازد. نرم‌افزارهایی مانند ویراستارهای ویدیو، فشرده‌سازهای فایل یا حتی آن‌هایی که عملیات رمزگشایی را انجام می‌دهند جزو مواردی هستند که استفاده از پردازش موازی در سرعت اجرای دستورات آن‌ها بسیار تاثیر گذار است.

ادامه دارد

منبع Big e Tek 

تاریخچه لپ تاپ (ادامه مطلب)

اگر چه Grid Compass 1100 بسیار گران قیمت بود و تنها کامپیوتری بود که افراد می توانستند بر روی آن نرم افزار های سفارشی خود را اجرا کنند اما بسیاری بر این عقیده اند که اولین محصولی که می توان آن را به عنوان یک لپ تاپ حقیقی قلمداد کرد Grid Compass 1100 بود. این مسئله بیشتر به نوع طراحی و وجود باتری داخلی در این دستگاه بر می گردد. با این وجود این لپ تاپ بیشتر توسط ارتش ایالات متحده و ناسا مورد استفاده قرار گرفت و کمتر مصرف عمومی داشت. (لپ تاپ استوک)

جانشین هر دو دستگاه که در قسمت قبل به آن ها اشاره شد، بدون شک چیزی نبود جز Epson HX-20

این لپ تاپ تقریبا به اندازه یک کاغذ A4 بود و قیمت آن نیز در مقایسه با سایر رقیبانش کمتر بود که یک پرینتر بسیار کوچک نیز در آن تعبیه شده بود. پس از آن دستگاهی با طراحی نوت بوک مانند خود به نام TRS-80 Model 100 رونمایی شد که با فروخته شدن ۶ میلیون از این دستگاه ثابت شد که این محصول بسیار موفق تر از نمونه های ساخته شده قبلی است. در حقیقت این محصول یکی از کلیدی ترین و مهمترین نقاط در تاریخ دنیای لپ تاپ ها به شمار می رود.

لپ تاپ های دیگری که در همین رده عرضه شدند عبارتند از:

 Austrlian Dulmont Magnum یا همان aka kookaburra، Sharp PC-5000 و Gavilan SC.

Gavilan SC در حقیقت اولین کامپیوتری بود که به عنوان لپ تاپ خرید و فروش شد. او هم چنین مجهز به یک trackpad بود که در دوران خود به عنوان یک پیشگام در این عرصه به شمار می رفت.

Commodore SX-64 که نسخه قابل حمل Commodore 64  بود، اولین کامپیوتر شخصی قابل حمل با صفحه نمایش تمام رنگی به حساب می آمد. IBM PC Convertible فلاپی دیسک با فرمت ۳ و یک‌دوم اینچ را استانداردسازی کرد و ویژگی های مرتبط با مدیریت منابع انرژی (power) لپ تاپ ها را به اشتراک گذاشت. در حالی که هنوز بازار تجاری در حال تصمیم گیری بود که آیا آین دستگاه را می توان به عنوان یک لپ تاپ به حساب آورد یا نه، نیروی هوایی ایالات متحده Zenith Data Systems را به عنوان بزرگ ترین تامین کننده لپ تاپ در دنیا در ۲ سال متوالی ۱۹۸۷ و ۱۹۸۸ ارائه کرد. (لپ تاپ کارکرده )

قدرت دنیای تجارت

امروزه بازار مصرف کنندگان بازار بزرگی برای شرکت هایی که در عرصه فناوری فعالیت می کنند به حساب می آید. اکثر مردم یک کامیپوتر شخصی، یک گوشی هوشمند، یک تبلت، یا یک لپ تاپ دارند. قبل از این انفجار صنعتی بزرگ نیز، شرکت های تجاری بازار را رو به سمت جلو سوق می دادند. دستگاه هایی از قبیل Compaq SLT/286  که جانشین Compaq Portable شد یکی از اولین نمونه هایی است که محبوبیتش پس از همه گیر شدن این دستگاه در میان مردم به اوج رسید. چنین چیزی در مورد NEC UltraLite  نیز  صادق است. دستگاهی که مفهوم نوت بوک را در میان افکار عمومی رواج داد.

پایان دهه ۱۹۸۰ به خاطر رونمایی از Macintosh Portable به صورت خاصی در تاریخ دنیای لپ تاپ جالب بود. اولین لپ تاپ مک برخلاف خط فکری که در آن زمان برای تولید لپ تاپ وجود داشت شکل گرفت و سعی کرد که به شکل لپ تاپ های چمدان مانند باز گردد.

اگر چه بدون شک این لپ تاپ یک ماشین قدرتمند با صفحه نمایش عالی محسوب می شد، اما قیمت آن بسیار سرسام آور بود. هم چنین بی میلی اپل به داشتن لایسنس در نرم افزارهایش موجب به وجود آمدن شرایط بسیار غیرعادی در آن زمان شده بود. برای مثال کاربرانی می توانستند از لپ تاپ Outbound  استفاده کنند که قادر به فراهم کردن یک Mac ROM بودند. خوشبختانه Macintosh Portable هیچ موفقیت تجاری در بازار لپ تاپ بدست نیاورد و در واقع بازنگری اپل در تولید لپ تاپ با این طرز تقکر به جایی نرسید. به جای آن اپل، PowerBook را در سال ۱۹۹۱ معرفی کرد که نوآوری هایی را با خود به همراه داشت از جمله یک دستگاه اشاره گر که تا آن زمان تنها با دستگاه های سری ThinkPad شرکت IBM عرضه می شد.

سال های آینده

نقاط بسیار زیادی در تاریخ لپ تاپ وجود دارد که اگر بخواهیم با دقت به آن رویدادها اشاره کنیم سخت و دشوار است. به عنوان مثال ویندوز ۹۵ اولین سیستم عاملی بود که ویژگی های مدیریت پیشرفته برق و انرژی سیستم در آن وجود داشت و باعث ساده تر کردن تولید لپ تاپ ها شد.  در آن زمان این یک حرکت بزرگ به شمار می رفت اما به خوبی توسط تمام شرکت ها مورد استقبال قرار نگرفت. زیرا آن ها می بایستی به جای پیروی از سیاست های قبلی خود، خط مشی مایکروسافت را دنبال می کردند.

از آن جایی از سیستم عامل ویندوز ۹۵ رونمایی شد، بنابراین می توان گفت که مایکروسافت راه درستی را انتخاب کرده بود. تولید پردازشگر اینتل پنتیوم، باعث بهبود در فناوری های باتری، حافظه های (storage) بهتر و صفحه نمایش های LCD شد. اگر چه این پیشرفت به آرامی صورت می گرفت اما لپ تاپ ها به طور چشمگیری نازک تر و قدرتمندتر می شدند و شکل و ظاهری زیبا تر پیدا می کردند. (فروش لپ تاپ استوک)

تاریخچه اختراع لپ تاپ (قسمت اول)

در حال حاضر لپ تاپ به عنوان یک وسیله محبوب در هر خانه ای یافت می شود. اگرچه دستگاه هایی مانند تبلت ها و اولترابوک ها جای لپ تاپ را در بسیاری از امور روزمره گرفته اند اما هنوز حضور لپ تاپ ها در بازار با قدرت بسیار زیاد احساس می شود. هم چنین زمانی کوچکترین اندیشه ای در مورد فناوری پردازش سیار (mobile computing) یک فکر عجیب و غریب محسوب می شد. (لپ تاپ استوک)

همانند بسیاری از دستگاه های دیگر در تاریخ فناوری، بحث پیرامون این که چه دستگاهی را باید به عنوان اولین لپ تاپ دنیا بنامیم، وجود دارد. اول از همه باید به این موضوع اشاره کرد که اولین دستگاه هایی که به صورت سیار کار پردازش را انجام می دادند مطمئنا به هیچ وجه شبیه لپ تاپ هایی که اکنون ما مشاهده می کنیم، نبودند. نام مخترع بزرگ لپ تاپ آدام اوسبرن (Adam Osborne) بود. او در سال 1981 میلادی اولین لپ‌تاپ را اختراع کرد. ولی پیش از آن نیز ایده هایی مشابه وجود داشتند، دستگاه هایی که راه را برای شکل گیری لپ تاپ های مدرن امروزی صاف کردند.

برای شروع بیاید با ایده Dynabook معروف، ساخته Alan Kay که در سال ۱۹۷۲ رونمایی شد، آشنا شویم. یک کامپیوتر شخصی برای بچه های نسل های مختلف. این کامپیوتر اساسا به عنوان یک لپ تاپ آموزشی طراحی شد و پس از چند سال Dynabook  الهام بخش بسیاری از لپ تاپ های دیگر در این صنعت شد.

Xerox NoteTaker مسلما به عنوان اولین کامپیوتر قابل حمل بود که البته در زمان ساخت فاز نمونه اولیه را طی نکرد. با این وجود این دستگاه در میان سایر کامپیوترهای دیگری که در حال رونمایی بودند پیشرو بود.( لپ تاپ استوک)

اولین کامپیوتر شخصی که به تولید انبوه رسید محصولی نبود جز Osborne 1 که در سال ۱۹۸۱ رونمایی شد. اگر چه این دستگاه باتری داخلی نداشت اما کاربران می توانستند یک باتری که به مدت ۱ ساعت در خود شارژ ذخیره می کرد،خریداری کنند و به صورت یک قطعه خارجی به آن وصل نمایند. این کامپیوتر ظاهری چمدان مانند داشت که باعث می شد تا کاربران بتوانند راحت تر آن را با خود به جای مختلف حمل کنند. اگر چه این دستگاه ظاهری عجیب داشت اما اکثر قریب به اتفاق افراد بر این معتقدند که Osborne 1 به عنوان اولین لپ تاپ به شمار می رفت.

Osborne 1 نمایشگری کوچک داشت که بر روی آن سوار شده بود. صفحه نمایش 5 اینچی و درایوهای دوگانه 5/25 اینچی به شدت در دنیای تکنولوژی به سایر محصولات فخر فروشی می‌کرد و دستگاه پیشرفته‌ای در نوع خود محسوب می‌شد. در حقیقت بسیاری این محصول را لپ‌تاپ نمی‌نامند بلکه به آن چمدان می‌گویند، زیرا وزنOsborne 1، ده کیلوگرم بود.

کامپیوترهای شخصی چمدانی شکل و جانشین آن ها

موفقیت Osborne 1 انقلاب بزرگی در بازار به راه انداخت و باعث ایجاد انگیزه در سایر شرکت ها شد که به صنعت بازی سازی بپیوندند. شاید بتوان گفت که در میان تمام این ها Compaq Portable جز موفق ترین ها بود که در سال ۱۹۸۲ معرفی شد.(لپ تاپ کارکرده)

Compaq Portable نه تنها به عنوان اولین لپ تاپی بود که سیستم عامل MS-DOS بر روی آن نصب بود، بلکه با کامپیوتر های IBM نیز سازگار بود. در حقیقت علیرغم این که کامپیوترهای IBM ارزان قیمت تر بودند اما این لپ تاپ از خود کامپیوترهای شخصی قابل حمل IBM بهتر بود.

در همین سال، محصولی به نام Grid Compass 1100 عرضه شد که طراحی آن کمی با ظاهر کامپیوترهای قبلی که شکل چمدانی داشتند تفاوت داشت و به نحوی طراحی شده بود که قابل تاشدن بود. (لپ تاپ کارکرده)

ادامه در پست بعدی