المعالجات الدقيقة


المعالجات الدقيقة

المعالجات الدقيقة صنعت أغلب وحدات المعالجة المركزية الحالية باستخدام تقنية الـ 0.18 ميكرو وهذا الرقم يشير إلى المسافة بين المكونات القريبة على سطح الشريحة وهذه المسافة (أي 1.11 ميكرو) أصغر من سمك شعرة رأس الإنسان بمقدار 500 مرة .

وهذه التقنيات المتناهية فى الصغر تسمح بوضع عدد أكبر من الترانزستورات فى نفس المنطقة كما تساعد على إمكانية وضع تصميمات أعقد للشريحة الإلكترونية أو أحجام صغيرة من وحدات التحكم المركزية . وهذا يعنى أن المعالج يمكن أن يحتوى على أكثر من وحدة تحكم مثبتة على نفس شريحة السليكون ، وهو ما يعنى قدرة أكبر وتكاليف أقل وأرباحاً أكثر للشركة المنتجة ، وعندما تقل المسافة بين الترانزستورات يقل استهلاك الطاقة أيضاً ، وهذه من الأخبار السارة وخاصة للذين يعانون من سرعة نضوب الطاقة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة (النوت بوك واللابتوب) حيث تزيد المسافة الدقيقة بين وحدات الترانزستور من قدرة وحدة المعالجة المركزية على ألداء بسرعات عالية جداً .

وبعد هذه المقدمة النظرية الطويلة ننتقل الآن إلى الحديث عن أنواع المعالجات التي تتنافس بضراوة على اعتلاء عرش المعالجات وهى :

1) معالج بنتيوم III ومعالج سبليرون وكلاهما من إنتاج انتل .

2) معالج أثلون ودورون وكلاهما من إنتاج شركة AMD.

3) معالج Cyrix III وهو من إنتاج شركة VIA.

 

 

المعالجات الدقيقة

هذه هي الأسماء الرسمية .

1) معالج بنتيوم III :

يعد معالج بنتيوم (III 450) ميجاهرتز الأحدث فى سلسة المعالجات التي طورتها انتل وقد ظهرت عام 1999 أما عائلة معالجات انتل الشهيرة فقد بدأت بمعالج بنتيوم برو عام 1995 ، وكانت المعالجات التي تتراوح سرعتها بين 450 و 600 ميجاهرتز تصنع باستخدام تقنية الـ 0.25 ميكرو وتستخدم التصميم الذي اشتهر به معالج بنتيوم III الجديد أما المعالجات التي تزيد سرعاتها على 600 ميجاهرتز فتستخدم تقنية الـ 0.18 ميكرو وتصميم معالج سيليرون ، ورغم وجود معالجين من إنتاج انتل بنفس السرعة لكن أحدهما يتميز بأنه صنع بتقنية 0.18 ميكرو ولهذا يكتب عليه حرفE الذي يعني قدرة أكبر على التشغيل .

وتتراوح سرعات معالجات بنتيوم III المتوافرة في الأسواق من 667 إلى وحدة جيجاهرتز ، وفى غضون أيام قليلة سيصدر معالج بنتيوم III بسرعة 1.133 جيجاهرتز ولن يمر وقت طويل قبل ظهور معالج بنتيوم 4 بسرعة تتراوح بين 1.300 جيجاهرتز و 1.400 جيجاهرتز ، وشرعت شركة انتل بالفعل فى بناء معمل لتصنيع الشرائح الإلكترونية بتقنية الـ 0.13 ميكرو رغم أنه غير معروف حالياً إذا كانت هذه التقنية ستستخدم فقط لوحدات المعالجة المركزية الجديدة أم لإطالة حياة بنتيوم III مقابل المنافسة الحادة التي يواجهها من قبل معالج أثلون (Athion) .

2) معالج انتل سبليرون :

أعلنت شركة انتل عن معالج سبليرون لأول مرة فى بداية عام 1998 بسرعة 300 و 266 ميجاهرتز وربما تكون قد استخدمت تقنية بنتيوم II ولكنها خفضت مساحة ذاكرة الكاش المستوى الثاني لخفض التكاليف وقد أثر ذلك على الأداء كثيراً لدرجة أن الشركة قامت بتطوير معالج جديد اسمه Mendocino بعد ذلك بعدة أشهر ويحتوى على 138 كيلة بايت من ذاكرة الكاش المستوى الثاني .

ويستخدم معالج Celerons Mendocino تقنية 0.25 ميكرو وتصل سرعته إلى 533 ميجاهرتز أما المعالجات الأسرع والتي تعمل بسرعة 533 ميحاهرتز وأكثر فتستخدم نفس التقنية معالج سيليرون (0.18 ميكرو) ورغم ذلك فهناك اختلافات بالنسبة لذاكرة الكاش وناقل البيانات الأساسي (FSB الذي سنناقشه فيما بعد وستلاحظ أن معالج سيليرون 533 ميجاهرتز) والذي يستخدم أحدث تقنية علية حرفA ويتوافر بالأسواق معالجات سيليرون بسرعة 800 ميجاهرتز ومن المتوقع أن تتواجد المعالجات التي تعمل بسرعة تصل إلى 800 ميجاهرتز فى الأسواق فى بداية السنة الجديدة .

3) معالج Athlon من إنتاج AMD :

عندما ظهر معالج Athlon لأول مرة في أغسطس من العام الماضي أعلن عن نفسه بقوة حيث تصل سرعته إلى 600 ميجاهرتز وأثبت أنه قادر على منافسة انتل ، وقد استخدمت النماذج الأولى من المعالجات تقنية 0.25 ميكرو أما المعالجات الحديثة فتستخدم تقنية 0.18 ميكرو فى بداية شهر يونيو من هذا العام أنتجت AMD معالج Athlon بتقنية جديدة ودقة متناهية في الصغر تضاهى ابتكارات انتل والدقة التي تتمتع بها معالجاتها .

يستخدم معالج Athlon تقنية 00.18 ميكرو ويتوافر بالأسواق بسرعات تتفاوت ما بين 700 إلى 1000 ميجاهرتز بزيادات قدرها 50 ميجاهرتز (بمعنى أن كل معالج يزيد على المعالج الآخر بمقدار 50 ميجاهرتز بحد أقصى للسرعة 1000 ميجاهرتز) . ويتوقع الخبراء أن تستمر المنافسة مع معالجات انتل طويلاً . وفى العام القادم ستعلن AMD عن إدخال المعالجة المركزية الجديدة التى ستحول نوع وحدات التحكم التقليدية من X86 إلى bit 64.

4) معالج Duron من شركة AMD :

أعلنت AMD عن معالج Duron في يونيو من هذا العام ، ويستخدم هذا المعالج دقة تصل إلى 0.18 ميكرو ويتوافر بالأسواق بسرعات 600 و 650 و 700 و 750 ميجاهرتز ويبشر هذا المعالج بدور كبير في المستقبل بكفاءته التي تتوسط بين كفاءة معالج Celeron ومعالج بنتيوم III وسعره المعقول المناسب لمستوى السوق وحتى الآن تفوق سرعته معالج Celeron ومن المؤكد أن شركة AMD ستظل رائدة كذلك لفترة طويلة .

5) معالج Cyrix III من VIA :

أعلنت شركة VIA عن معالجتها Cyrix III فى المعرض السنوي Computex الذي أقيم فى تايوان فى شهر يونيو الماضي ، اشترت شركة VIA معالج Cyrix من شركة National Semiconductor في يونيو من العام الماضي ثم امتلكت بعد ذلك شركة مركز تصميم المعالجات Centaur . ورغم استخدام أسم تجارى قوى IPT Winchip لهذا المعالج فإن تصميمه ينتمي إلى نفس فئة التصميمات الموجودة فى IPT Winchip .

يستخدم معالج Cyrix دقة تصل إلى 0.18 ميكرو ويتوافر فى الأسواق بسرعات تصل إلى 500 و 533 و 600 ميجاهرتز وسيدعم الإصدار الجديد من هذا المعالج سرعة 733 ميجاهرتز وأكثر ويطلق عليه اسم Samuel 2 ويستخدم دقة تصل إلى 0.15 ميكرو ومن المتوقع أن يتم إنتاج معالج Cyrix III بسرعة 800 ميجاهرتز قيل نهاية هذا العام وسيتبعه بعد فترة قليلة أول معالج Cyrix بسرعة واحد جيجاهرتز .
الأحجام وفراغات الإدخال

يتكون كل من معالج بنتيوم III ومعالج Celeron من 27 مليون ترنزستور وحجم يصل إلى حوالي 106 ميليمترات مربع بينما يصل حجم شريحة معالج Athlon إلى 120 مليمتر مربع ويتكون من 37 مليون ترنزستور ويصل حجم معالج Duron إلى 100 مليمتراً مربعاً أما معالج VIA Cyrix III فيصل حجم الشريحة كلما زاد عدد الشرائح التي يمكنك تثبيتها على سطح الرقاقة الإلكترونية أثناء التصنيع وكل مكون من مكونات الشريحة الإلكترونية وفى معالج بنتيوم III تحتل ذاكرة الكاش حوالي ثلث مساحة الشريحة .

وقد تكون شريحة المعالج نفسها أصغر من طابع البريد ولذا يجب تسليمها فى معدات أكبر حتى يمكن استخدام نقاطها الإلكترونية الدقيقة .

ومعالجات الوقت الحالي تثبت في جهاز الكمبيوتر بأحد شكلين : معالج يتم تركيبه في الفراغات المربعة وآخر يتم تركيبه فى خانات خاصة في اللوحة الأم .

قامت شركة Intel بتصنيع كارتريدج لمعالج بنتيوم II ويسمح ذلك لشركة انتل باستخدام تفاعل أسرع بين وحدة المعالجة المركزية وشرائح المستوى الثاني الخارجية ثم إدخال هذه المجموعة بالكامل فى كارتردج صغير سميك وهذا الأسلوب من التغليف والتعبئة موجود في كل بنتيوم II ومعالج Celeron الأصلي ومازال مستخدماً لكل سرعات معالج بنتيوم III وتستخدم شركة AMD كارتردج مشابه فى التصميم لوحدة تشغيل معالج Athlon.
الدعم الثنائي وحدة المعالجة المركزية

نظرياً تدعم كل معالجات بنتيوم III مواصفات وحدة المعالجة المركزية الثنائية ولكن عملياً تدعمها معالجات بنتيوم التي تحمل إقرار انتل الرسمي بصلاحيتها للدعم الثنائي فقط ويستثنى من ذلك بعض المعالجات الأولى وبالنسبة لمعالج Celeron فهو لا يدعم مواصفات وحدة المعالجة المركزية الثنائية أما معالج Athlon فهو يدعم مواصفات وحدة التشغيل الثنائية ومعالج Duron غير مصنف من المعالجات التي تدعم ثنائية وحدة التشغيل الرئيسية ولكن ربما يكون ذلك فى المستقبل ولم تذكر الشركة المنتجة لمعالج Cyrix شيئاً عن دعمه لهذه الثنائية أبداً .