X
تبلیغات
پیکوفایل
رایتل

Bit چیست ؟

کلمه بیت مخفف عبارت binary digit است. اعداد دودویی یا باینری یعنی همان روشی است که یک کامپیوتر داده ها را با آن ذخیره کرده یا در قالب آن انتقال می دهد. یک بیت می تواند مقداری بین صفر یا یک را به خود بگیرد. اگر تعدادی از بیت را پشت سرهم ردیف کنیم ، به یک کد باینری می رسیم مثل 1001011000101 که می تواند بیانگر یک دستورالعمل ریاضی مثل جمع یا تفریق،‌یک محل خاص از حافظه جهت آدرس دهی، و یا یک داده مشخص مثلا عدد 12.456 باشد. یک پردازنده 32 بیتی، مثل پنتیوم قادر است بااستفاده از این رشته صفر و یک، تا عدد 2 به توان 32 را کد گذاری کند یا در اصطلاح، آن را به مبنای باینری ببرد. طبیعی است که این میزان برای یک پردازنده 64 بیتی به 2 به توان 64 می رسد و این بدان معنی است که یک پردازنده 64 بیتی، می تواند سقف بسیار بالاتری از اعداد را در واحد زمان پشتیبانی کند. بنابراین اگر یک پردازنده 32 بیتی بخواهد عددی بیشتر از2 به توان 32 را پردازش کند یا انتقال دهد، باید در دو سیکل زمانی این کار را انجام دهد که وقت بیشتری را نسبت به یک پردازنده 64بیتی صرف می کند. بدین ترتیب یک پردازنده 64 بیتی، صرف نظر از آن که چند سیکل زمانی در ثانیه بیشتر از یک پردازنده 32 بیتی دارد، در هر کدام از این سیکل های زمانی نیز قادر است دو برابر یک پردازنده 32 بیتی عمل پردازش را انجام دهد.


حافظه ، مسئله مهم تر

اما عامل دیگری که تحت تأثیر دامنه بیتی که پردازنده قرار می گیرد، میزان حافظه ای است که سیستم پشتیبانی می کند یا مورد دسترسی قرار می دهد. در پردازنده های 32 بیتی که با سیستم عامل های همگون 32 بیتی کار می کنند، تنها چهار گیگا بایت از فضای حافظه RAM قابل دسترسی است که حتی این مقدار هم توسط سیستم عامل های 32 بیتی ، اغلب به دو گیگا بایت کاهش می یابد. زیرا دو گیگا بایت دیگر از آن باید به برنامه های کاربردی جهت اجرا تخصیص داده شود. پردازنده پنتیوم 4 محصول اینتل و آتلون XP از AMD، از جمله همین پردازنده هایی هستند که علیرغم فرکانس بالا جهت اجرای تعداد بیشتری دستورالعمل در واحد زمان ، به دلیل عدم امکان دسترسی به مقادیر زیادتری از حافظه، گاه سرورهای محیط های Enterprise را با مشکل مواجه می کنند. در حالی که این مشکل ، در پردازنده های 64 بیتی البته به شرط اجرای برنامه های 64 بیتی تحت سیستم عامل های 64 بیتی با پشتیبانی از چند ترابایت فضای حافظه، برطرف شده است .


اینتل و AMD

شرکت AMD، با ساخت اولین مدل آتلون 64 بیتی که البته برخلاف نام آن ، قابلیت پشتیبانی 40 بیتی از حافظه را داشت و می توانست 136 گیگا بایت از فضای حافظه را آدرس دهی کند و اینتل با ساخت پردازنده Xeon سری DP با قابلیت اجرای 32و 64 بیتی و برخورداری از تکنولوژی hyper threading ، اولین گام را جهت ساخت پردازنده های 64 بیتی برداشتند. این پردازنده ها علاوه بر مهیا ساختن قابلیت دسترسی به میزان حافظه بیشتر برای سیستم عامل، به هر برنامه کاربردی قابل اجرا برروی آن سیستم عامل ، یک بلاک چهر گیگا بایتی از حافظه را جهت اجرا اختصاص می دهند. این توانایی جدید به نحو بسیار محسوسی ، کاربران برنامه های طراحی مهندسی و بسیاری از بانک های اطلاعاتی را با افزایش کارایی و سرعت اجرای برنام ها مواجه کرد. این پردازنده ها که طبق نظر سازندگانشان به طور کامل از سیستم عامل ها و برنامه های 32 بیتی پشتیبانی کرده و هیچ خللی را به دلیل ارتقا به وضعیت 64 بیتی، در برنامه های قبلی وارد نمی کردند و به قول خودشان سازگار باقبل بودند، تنها در صورت اجرای سیستم عامل های 64 بیتی و همچنین اجرای برنامه های 64 بیتی، می توانستند قدرت خودشان را به نمایش بگذراند. در حالی که در زمان اجرای 32 بیتی بر روی سیستم عامل های 32 بیتی، تنها چیزهایی که می توانند عاید این محیط های قدیمی نماینده، عبارت است از:

 

1.       استفاده ازفرکانس بالاتر از جهت اجرای تعداد بیشتری دستورالعمل در واحد زمان

2.       استفاده از سطوح بالاتر cache جهت افزایش دسترسی به اطلاعات

3.       استفاده از سیلیکون هایی با کیفیت بالاتر و دارای تعداد ترانزیستور بیشتر باز هم در راه افزایش سرعت.


به هر روی هر دو شرکت سرشناس تولید کنند پردازنده های 64 بیتی برای کامپیوتری x86 مدعی ساخت پردازنده های مذکور با کیفیت بالاتر بوده و در واقع هر دو ادعای پیشتازی در این عرصه را دارند.


راه حل های اینتل

1)        این راه حل ها شامل سه دسته پردازنده بعد از ارائه Xeon DP و سه مدل پردازنده ایتانیوم به شرح زیر است :

2)        پردازنده های سری 64bit xeon  , این سری از پردازنده های اینتل با قدرت انعطاف بالا و دو مگا بایت cache لایه سه ، به عنوان محبوب ترین پردازنده 64 بیتی برای سرورها شناخته شده اند. ضمن اینکه قادرند هم برنامه های 64 بیتی و هم برنامه های 32 بیتی را با کارایی بالا و با استفاده از حافظه های DDR2 و خطوط حامل PCI Express اجرا کنند و در نتیجه کارایی سیستم را تا حد 50 درصد بالاتر از xeonهای قدیمی تر32 بیتی ، مثل پردازنده xeon DP 3.2 گیگا هرتز ببرند. این پردازنده ها در وب سرورها و ایمیل سرورها کاربرد زیادی دارند.

3)        پردازنده های سری 64bit xeon MP , قدرتمندترین و سریع ترین پردازنده با نام xeon است و با قدرت بالای دسترسی به حافظه، هشت مگا بایت cache لایه سه و وجود فناوری DBS، بهترین انتخاب برای سرورهای لایه واسط ، یعنی همان Application Server یا سرور مربوط به بانک های اطلاعاتی با حجم داده و پردازش بالا می باشد. این سرور در کاربردهای Enterprise، مثل سیستم های تجاری ERP و BI کاربرد بسیار مناسبی دارد .

4)        64bit xeon workstation , همان گونه که از نام آن برمی آید، این پردازنده قادر است با استفاده از قابلیت هایی مثل NetBurst، PCI Express، Cache لایه دو، و فناوری hyper threading، برنامه های 32 و 64 بیتی، خصوصا برنامه های طراحی مهندسی، گرافیک و امثال آن را با کارایی و سرعت بالا اجرا نماید.

5)        Itanium2 , قدرتمندترین و با ثبات ترین پردازنده ساخت اینتل است . این پردازنده که خود در مدل های DP، MP و Low Voltage به بازار ارائه شده است ، با قابلیت نه مگا بایت فضای cache لایه سه، بالاترین کارایی و سرعت را برای سرورهای لایه واسط ، بانک های اطلاعاتی ، راه حل های ERP، BI، HPC، و انواع سیستم های مدیریتی پیچیده به ارمغان می آورد.  پردازنده های سری ایتانیوم، آلتوناتیوی قوی برای سیستم های اطلاعاتی موجود برروی پردازنده های RISC ساخت آی بی ام بوده و با قیمت بسیار پایین تر از سیستم های MainFrame، رقیبی سرسخت برای آن به حساب می آیند.


راه حل AMD

AMD برای پشتیبانی از فناوری پردازش های 64 بیتی ، چندین مدل پردازنده 64 بیتی آتلون، اپترون، و توریون را ارائه کرده است . که در ادامه به بررسی اجمالی آن ها پرداخته می شود.

1.       AMD Athlon64  , انواع و اقسام مختلفی از آتلون سری 64 برای اجرای برنامه های 64 و 32 بیتی با کارایی بالا ساخته شده است . این پردازنده ها که با فناوری های قابل رقابت مشابه آنچه که در اینتل برای ساخت پردازنده های زئون ساخته شده است، ارائه شده اند، به کاربران کامپیوترهای دسکتاپ اجازه می دهد برنامه های کاربردی ای که به سرعت بالا دسترسی سریع به حجم بالای حافظه نیاز دارند را با کارایی بالایی اجرا نمایند. برنامه های گرافیکی و مالتی مدیا، بازی های سه بعدی ، ویرایش تصاویر، فیلم، موسیقی، و به طور کلی Applicationهای مربوط به کاربران نهایی ،‌بهترین بهره را از این پردازنده ها می برند. این پردازنده در چند مدل مختلف ارائه شده که از مدل FX آن برای کاربردهای دسکتاپ و از مدل MP برای سرورها استفاده می شود.

2.       Opteron  , AMD، پردازنده های سری اپترون را در قالب و همپای با xeonهای 64 بیتی و تا حدودی پردازنده های گران قیمت تر ایتانیوم ساخته است. این پردازنده که به گفته AMD با ترکیب فاکتورهای مهمی چون سازگاری، کارایی ، قابلیت اعتماد، و قیمت نسبتا پایین رقابتی ، پا به عرصه وجود گذاشته، تاکنون در قالب چهار مدل مختلف سری 1-8wag و سری های 200،100 و 800 به بازار عرضه شده است. این پردازنده قادر است تا 256 ترابایت فضای حافظه را مورد دسترسی قرار دهد و با استفاده از توان مصرفی نسبتا پایین 55 وات برای سری HE و 30 وات برای سری EE از هدر رفتن توان مصرفی پردازنده و درنهایت کل سیستم جلوگیری کند. پردازنده های آتلون و اپترون 64 بیتی تاکنون بارها از طرف مجامع مختلف به عنوان مقرون به صرفه ترین راه حل برای کاربردهای دسکتاپ و تا حدودی Enterprise با حفظ هردو فاکتور کارایی بالا و قیمت پایین شناخته شده است .

3.       Turion  , این پردازنده به منظور ایجاد امکان سوارکردن سیستم عامل های 32 و 64 بیتی برروی کامپیوترهای نوت بوک با تکنولوژی Mobile طراحی وساخته شده است. این پردازنده با وزن بسیارکم، مصرف انرژی پایین، و ایجاد حرارت محدود با فناوری بی سیم بسیار سازگار بوده و می تواند با کارایی بسیار بالاتری نسبت به پردازنده های معمولی دستگاه های مبتنی بر تکنولوژی موبایل و بی سیم، به اجرای برنامه های طراحی شده برای این محیط ها بپردازد. سیستم عامل، کلیه برنامه های صوتی و تصویری ، بازی ها و امثال آن از مزایای افزایش سرعت با استفاده از این پردازنده 64بیتی بهره مند می شوند.

 

منبع : http://www.asr.blogfa.com/