الأخ قولدمان ينهي المقال المرمم حول المعالجات

[باحث علمي أبو إسلام]

أخى العزيز :الوليد:
أولا:
توضيحاتك وإضافاتك دائما متميزة –بفضل الله تعالى-ولك جدير إحترامى وتقديرى لإلتزامك بتوضيح مصدر المعلومة بقدر الإمكان . ولكنك لم تتناول الجزء الأخير من كلامى وهو المتعلق بإثبات أن بانتيوم3 بناقل133 أسرع من بانتيوم4 بناقل 400(4x100) مع لوحة أم sdram SDR .
وبناءا على كلامك عن الجسر الشمالى سأتطرق إلىمناقشة النقطتين الثانية والثالثة الآتيتين ويسعدنى إثراء الموضوع برأيك فى النقاط الثلاثة وقبل ذلك عندىإضافة بخصوص المشكلة التى حدثت مع الشريحة التى تدعم sdr sdram ,rdram وأظنك تقصد دارة مفرع مترجم الذاكرة MTH (Memory Translator Hub) والتى تدعم sdr sdram و rdram حسب رغبة المستخدم وكان طقم الرقاقات cc820 من شركة إنتل هو الذى يستخدم هذه الدارة منذ سنوات ولكنها سببت مشكلات كتهنيج الجهاز وإعادة تشغيله فجأة وغير ذلك ولذلك تم سحبها من السوق وتعويض الزبائن وقد نبهت الشركة على أن هذه المشكلات إنما تحدث فقط فى حالة تركيب رامة sdr sdram وليس عند تركيب rdram كما هو موضح فى موقع الشركة فى هذه الوصلة
https://support.intel.com/support/mth

المناقشة الثانية:
المعلومة :الذاكرة SDR Sdram ذات معدل بيانات مفرد Single Data Rate) ) أي أنها تنقل البيانات مرة واحدة في كل نبضة ساعة بمعدل بت واحد على كل خط بيانات قي النبضة الواحدة
الذاكرة DDR SD ram (Double Data Rate) ذات معدل بيانات مضاعف أي أنه يمكن الوصول إليها كل نبضة ساعة
السؤال:
هل هذه التقنية في SDram تنطبق على كل مسارات النواقل في اللوحة SDram بما في ذلك الناقل بين المعالج والجسر الشمالي ؟ أم أنها تنطبق فقط على الناقل بين الرامة والجسر الشمالي ؟
وللسؤال أحد إجابتين:
الإجابة الأولى: أن ذلك ينطبق علي كل مسارات اللوحة SDram وبذلك فإن المعالج لن يستطيع العمل بتقنية التدفق الرباعي لأن ناقل اللوحة SDram لا يسمح بأن توضع عليه بيانات إلا مرة واحدة في كل دورة ساعة وبذلك سيعمل المعالج بتردد تاقل 100 فقط وليس 400 (لأن اللوحة الأم لاتدعم التدفق الرباعى)
الإجابة الثانية: أن ذلك ينطبق فقط على الناقل بين الرامة والجسر الشمالي أما الناقل بين المعالج والجسر الشمالي فيقبل أن توضع عليه بيانات من المعالج 4 مرات في الدورة وفي هذه الحالة يتولد سؤال :
هل سيعمل المعالج بالتدفق الرباعي في كل لوحات SDram أم لا بد من توفر رقاقة أخرى تدعم ذلك بحيث يكون عندنا لوحات SDram تدعم ذلك (فيعمل المعالج معها بتردد 400) ولوحات SDram لا تدعم ذلك ( فيعمل المعالج معها بتردد 100 فقط)
فأي الاجابتين صواب وأيهما خطأ من الناحية العلمية؟

المناقشة الثالثة:
المعالج بنتيوم4بتردد ناقل 100 (لكنه يعمل بالتدفق الرباعى فيكون فعليا تردده400) إذا تم تركيبه مع رامة بتردد 133 هل سيعمل الناقل بين الجسر الشمالى والمعالج بتردد 100 بينما يعمل الناقل بين الجسر الشمالى والرامة بتردد 133؟
أم أن كل النواقل ستعمل بالتردد الأقل وهو 100 حتى يكون هناك تزامن فى كل المسارات بحيث أن الرامة ذات التردد 133 سيتم إجبارها على أن تعمل بتردد 100 لكى تتزامن مع المعالج بنتيوم 4 الذى تردده الأصلى 100 (ولكنه يعمل بالتدفق الرباعى) ؟

فأى الحالتين هى الصحيحة من الناحية العلمية؟

(برجاء التكرم بتوضيح هل مشاركتكم الكريمة مبنية على حقائق علمية أم إجتهاد عقلى شخصى)

[الوليد]

بسم الله الرحمن الرحيم

شكرا اخى لتصحيحي معلومتى. طقم الشرائح كان بالفعل 820 وليس 850. من كثر الشرائح والارقام الى نضطر ان نتعامل معها اصبحنا نخلط الامور

لا يمكن اخى مقارنة بنتيوم3 بمعالج بنتيوم4. السبب هو كون المعمارية الداخلية لكل من هذه المعالجات مختلف وكذلك السرعات التى يعملوا عليها.

لربما الافضل هو ان نعمل على افتراضات معينة. لنفترض ان لدينا معالجين متطابقين من حيث المعمارية والسرعة وكل الامور الفنية بما عدا فرق واحد، احد هذين المعالجين يعمل على ناقل امامى 100 ميغاهرتز والاخر يعمل على سرعة رباعية 400 ميغاهرتز. كلا المعالجين مربوطين بذاكرة من نوع SDRAM وتعمل بتردد 100 ميغاهرتز.

اعتقد بهذا الافتراض فستكون لدينا كل الامور متوازنة والتركيز سيكون فقط على فوائد الناقل الرباعى امام الناقل الفردى.


لتوضيح الامور ساستخدم الرسم البيانى التالى وهو من موقع VIA لطقم شرائح P4X266 وهو مناسب جدا لكونه يستخدم كلا من ذاكرتى SDRAM و DDR-SDRAM بنفس الوقت.



النواقل بالرسم البيانى تحمل اللون الفضي.

لنبدأ بالاهم وهو توضيح الامور العامة. كل ناقل باللوحة الام يعمل لوحده وبترددات مختلفة عن النواقل الاخرى. كمثال سنرى الناقل الامامى وبجانبه 400 ميغاهرتز وهى سرعة ثابته لا تتغير، بينما سترى ناقل الذاكرة وبجانبه 4 سرعات مختلفة اثنتان منها لذاكرة SDRAM وهى 100 و 133 وسرعتان لذاكرة DDR وهى 200 و 266. كذلك سنرى ناقل PCI وسرعته ثايته على 33 ميغاهرتز وناقل AGP وهو يعمل بسرعة 33 ميغاهرتز أو 66 ميغاهرتز. كل من هذه النواقل قادر على العمل على اى من الترددات الموجودة امامه بدون النظر الى اى من النواقل الاخرى.

وبنظرة واحدة سنرى امر مهم جدا وهو انه لايوجد هناك اى صلة مباشرة بين اى من هذه النواقل. المكون الوحيد الذى يجمع كل هذه النواقل مع بعض هو الجسر الشمالى. لو اخذنا نواقل PCI و ATA وغيرها والتى يتعامل معها الجسر الجنوبى لوجدنا ان الجسر الشمالى يجب عليه ان يتعامل مع 4 نواقل مختلفة وكل منها له تردد مختلف عن الاخر. الناقل الامامى مع المعالج وناقل الذاكرة وناقل AGP وكذلك الناقل من الجسر الجنوبى. إذا الجسر الشمالى هو المحدد للنواقل التى ستكون موجودة على اللوحة الام وكذلك هو المحدد لسرعة اى من هذه النواقل وكل هذه السرعات تعتمد على تصميم الجسر الشمالى وهل تم تصميمه للتعامل معها أو لا.

إذا الناقل الامامى بسرعة 400 ميغاهرتز لن تتغير سرعته مهما كان ترد الذاكرة المستخدمة على اللوحة. لو كانت الذاكرة SDRAM 100 فسيعمل الناقل الامامى بتردد 400 ميغاهرتز ولو كانت الذاكرة DDR 266 فسيضل الناقل الامامى يعمل بتردد 400 ميغاهرتز.

لن اتكلم كثيرا عن كيف يستطيع الجسر الشمالى ان يتعامل مع هذه النواقل المختلفة بنفس الوقت ولكن بشكل عام فإنه يستخدم عوامل الضرب والقسمة وهى ال Multipliers و Dividers وهى مبنية على السرعة الاساسية للناقل الامامى ولذا نلاحظ ان تردد ناقل AGP وناقل الذاكرة يتغير كلما غيرنا من تردد الناقل الامامى.

طبعا من المعروف ان غالب المعلومات التى تنتقل بهذه النواقل ستنتهى الى المعالج لكونه العقل المنظم (بما عدا العتاد الذى يستخدم تقنية DMA وهى تسمح للعتاد بمخاطبة الذاكرة بشكل مباشر بدون الرجوع الى المعالج). ما يعنيه هذا الامر هو ان اكبر حجم للمعلومات المنقولة بين كل هذه النواقل هو المعلومات التى تنتقل من المعالج الى الجسر الشمالى حيث ان باقى النواقل ستتعامل مع المعلومات الواصلة من القطع المتصلة بها فقط بينما الناقل الامامى الخاص بالمعالج سيضطر للتعامل مع جميع المعلومات الواصلة من جميع القطع.

لو طبقنا ما ذكرته للتو على مثالنا الافتراضى لوجدنا ان المعالج الذى يعمل بتردد 100 ميغاهرتز سيصل اليه 100 معلومة بالثانية كمثال بينما هو قادر على التعامل مع كم اكبر بكثير من هذه المعلومات ولهذا فإنه ستمر عيه لحظات يضطر بها للوقوف عن العمل بإنتظار المعلومات التى يحتاجها. بينما المعالج الذى يعمل بناقل 400 ميغاهرتز فإن فترات انتظاره للمعلومة ستكون اقل وبالتالى سيتم الاستفادة من سرعته الداخلية بشكل افضل.

ارجو ان اكون قد استطعت ان اوصل المعلومة اليك بشكل صحيح اخى واعذرنى إن لم اكن قد اجبت عن اسألتك بشكل مباشر او ان كان هناك نقص بها.

كما قلت لك اخى من قبل فإنه من الصعب على الان ان احدد مصدر بعينه لمعلوماتى او ان ابين اى منها مبنية على حقائق علمية أو منطقية. معلوماتى مبنية بالاساس على الحقائق العلمية بواقع قرائاتى للمصادر المعتمدة ويربط بين هذا الكم من المعلومات المنطق العلمى الصحيح (بقدر ما اعطانى ربى منه) حيث ان القرائة والحفظ بدون استخدام المنطق والذى هو اساس للفهم ليس منه اى فائدة