الهارد وير

موضوع: الهارد وير الأحد أكتوبر 04, 2009 9:45 pm

ال Cache Memory

البيانات التي تم وصولها الى ال CPU وتم تخزينها على ال Internal cache يتم التعامل معها بسرعة المعالج ولكن نجد أن سعة هذه الذاكرة الموجودة على ال CPU والتى تتراوح بين 32 و 64 كيلو بايت من البيانات المدمجة وذاكرة التعليمات عبار عن اوامر عديدة لقيم اقل من حجم البرامج المتوسطة بالإضافة إلى ذلك تكون ال Internal Cache مزودة بذاكرة L2 او Level 2 والتى تبلغ حوالى 1 او 2 ميجا بايت ويطلق عليها External Cache وهى النظام الفرعى للذاكرة التى تختص بال Static RAM او SRAM وهى اسرع بمعدل أربع أو خمس مرات عن ال DRAM وهى لا تتطلب أي عملية تحديث وتزيد تكلفتها عن ال DRAM والتى يقتصر استخدامها على أجهزة الكمبيوتر الشخصي.
ويتم تصميم ال CPU من النوع Socket 370 بحيث يمكن إضافة المزيد من ال Cache إليها ولا تتوفر هذه الامكانية بالنسبة لل External Cache او ال L2 .

ال Motherboard

ويتم تصميم ال Motherboard لتتوافق مع الأنواع المختلفة من ال CPUs بحيث يوجد نوع منها لكل نوع من المعالجات فلا يمكن تركيب احد المعالجات مثل Pentium II على نوع من ال Motherboard تختلف فيه طريقة التوصيل مثلا من النوع Socket 7 كما يتم توفير انواع عديدة من ال RAM على ال Motherboard وخاصة الحديثة منها.. ويوجد نوعان من الذاكرة التى تتطلب نوعا خاصا من ال Motherboard وهما ال RAMBUS وال SDRAM .
وكما سبق القول فإن الأنواع الحديثة من ال Motherboards من النوع ATX يأتي معها أو يتوفر معها العديد من عناصر التحكم والتى كان يتحتم شراؤها وتركيبها من قبل
فمثلا المنفذ الخاص بتركيب الطابعة والماسح الضوئى متوفر الان بصفة مستمرة على ال Motherboard وايضا المنفذ الخاص بلوحة المفاتيح والماوس وعصا التحكم والمنافذ المتتالية الخاصة باجهزة المودم والكاميرات الرقمية واجهزة الرسم البيانى فان تصميمات ال ATX تحتوى على اثنين من منافذ الBUS الاساسية

كما توجد انواع من ال Motherboard تحتوى على أداة التحكم في الصوت كما تقوم بإضافة ال Adapter الخاص بكارت الصوت الإضافي
والآن يمكنك شراء Motherboard تحتوى على العديد من المزايا الاضافية مثل ال Video Adapter وال Network Adapter والمودم والعديد من المزايا الاخرى
وتعتبر سرعة ال Memory Bus من الخصائص المميزة لل Motherboard وهو خاص بال CPU ويسهل الوصول الى الذاكرة الاساسية ويوجد منه ما تصل سرعته الى 100- MHz والمصصم خصيصا للعمل مع ال SDRAM وهو يتوفر مع ال Motherboard من النوع Slot 1 و Slot 2 و Socket 7
كما يوجد ال Memory Bus الذى تبلغ سرعته 133-MHz. وللحصول على أقصى استفادة من سرعات ال Memory Bus يلزم شراء ال CPU والذاكرة التى تم تصميمها لكى تتناسب مع انواع ال Memory Bus
وتوجد ثلاثة انواع مختلفة من الوصلات او فتحات التوصيل الخاصة بكروت ال Adapters على ال Motherboards الجديدة من النوع ATX والتى تعرف ب Bus Slots وهى ISA و PCI و AGP

وإذا أردت الاستعانة ببعض ال Adapters من جهاز كمبيوتر قديم مثل وصلة الماسح الضوئى او كارت الفيديو فعليك مراعاة وجود فتحات ISA او (Industry Standard Architecture) وذلك لان هناك بعض المنتجات الحديثة التى لم تعد تستخدمها تماما.
وقد أصبح الاتجاه الآن إلى إنتاج تلك الأجهزة مثل المودم او كروت الصوت او الفيديو لتستخدم الوصلات من النوع PCI او ال (Peripheral Component Interconnect) نظرا لتوفرها على ال Motherboard الحديثة اكثر من ال ISA كما ان السائد الان فى تلك الاجهزة الحديثة عدم وجود Jumpers أو مفاتيح لكي يتم ضبطها ولكن يتم تهيئتها من خلال البرنامج.
ويستخدم حاليا ال PCI Bus مع معظم ال Adapters ذات الاداء العالى ونجد ان عناصر التحكم متكاملة ومتواجدة على ال Motherboard وعند القيام بتركيب ال PCI Adapters تجدها اسهل فى التركيب من ال ISA Adapters كما ان الاداء يكون أفضل بثمانية أضعاف.
ومنفذ ال AGP او (Advanced Graphics Port) وهو يظهر مشابها كثيرا لمنفذ ال PCI فيمكن ان توجد فتحه واحدة من النوع AGP فقط على ال Motherboard وغالبا ما يتم وضعها بالقرب من ال CPU والذاكرة بقدر المستطاع.

مجموعات شرائح ال Motherboard

يمكن أيضا تمييز ال motherboard عن طريق التعرف على مجموعات الشرائح التى تستخدمها وهى عبارة عن دوائر متكاملة عالية الجودة وذات علامة مسجلة تحتوى على الوظيفة الاساسية التى تحدد جهاز الكمبيوتر
وكل motherboard يوجد بها برنامج مخزن بصورة دائمة وهو برنامج ال BIOS وهو نظام الادخال والاخراج الاساسى Basic input/output system الذي يحتوى على كيفية التعامل مع الاجزاء المختلفة للجهاز وكيفية تنظيم التيار الكهربى .
وبصفة عامة يمكن التعرف على مدى جودة ال motherboard بالتعرف على جميع عناصرها الاساسية مثل التعرف على نوع المعالج وسرعته وسرعة ال memory bus وسعة ال AGP bus وعدد فتحات ال ISA وعدد فتحات ال PCI وعدد ال sockets الخاصة بالذاكرة ومعرفة عناصر التحكم والمنافذ الموجودة عليها
الشرائح الحديثة التي تعمل على الجمع بين الذاكرة والمعالج يتم توفيرها لزيادة جودة واداء ال CPU وقد قامت شركة Intel بتقديم مجموعة من الشرائح التى تقوم بتوفير تقنية ال RAMBUS كما تقوم شركة AMD بتقديم مجموعة من الشرائح تعمل على توفير تقنية ال SDRAM

أنواع الذاكرة

• DRAM (Dynamic Random Access Memory) وأهم مزاياها التكلفة المنخفضة والتوفير فى استهلاك الطاقة ولكنها تعد أبطأ من النوع الآخر وهو ال SRAM (Static Random Access Memory)
ونجد أن الشريحة ذات النوع 1-bit والتى تبلغ سعتها التخزينية 64 KB قد تم استبدالها بالشريحة ذات ال 64-bit وسعتها التخزينية تبلغ 64 MB
• SRAM وهو أكثر تكلفة ولا يتم استخدامه إلا في نطاق ضيق بالنسبة لعملية التخزين المؤقتة.
• FPM (Fast Page Memory) وهي أكثر تطورا في الأداء عن ال DRAM وتعمل على زيادة سرعة الوصول الى المعلومات فى نفس صفحة الذاكرة.
• EDO (Extended Data Out) وتعمل على تقليل زمن عملية الاسترجاع بين قراءات ال RAM المتوالية مما يعمل على تحسين الأداء بنسبة 20% من اجمالى إنتاجية الذاكرة كما تعمل على جميع أجهزة الكمبيوتر التي تقوم بتوفير ال FPM RAM ولكن لن تتم الاستفادة منها إلا إذا قامت ال motherboard ونظام ال BIOS بتوفير الوصول إلى ال EDO
• كما نجد أن ال BEDO او ال Burst EDO تعتبر المستوى الثاني الذي يتم فيه نقل مقدار محدد من البيانات الى ال CPU من خلال طلب واحد فقط, وفي حالة ما إذا قام ال CPU بطلب العنوان التالى للذاكرة فى عملية الاستدعاء التالية نجد أن العملية قد تم حفظها.
• SDRAM (Synchronous DRAM) ويمكنها تشغيل ذاكرة النطاق الترددى من خلال عملية التزامن الخاصة بها ومع الساعة الخاصة بجهاز الكمبيوتر وبهذا نتجنب التأخير والذي ينتج عنه حالة انتظار داخل ال CPU.. ويجب أن يتم تصميم ال Motherboard وال BIOS خصيصا من اجل تثبيت ال SDRAM مع احتمالية الاحتياج إلى ضبط معدل تيار ال DIMM على ال motherboard باستخدام jumper بمقدار يصل الى 5V او 303 V
وتذكر عدم الخلط بين النوعين من الذاكرة ال SDRAM وال SRAM حيث أن SDRAM هي احد أنواع ال Dynamic RAM بينما تجد أن ال SRAM هى تقنية خاصة من ال RAM عالية الجودة والتكلفة.
• DDR (Double Data Rate) وهو التطور التالي من النوع SDRAM وهى تقنية يمكنها العمل على مضاعفة انتاجية ال SDRAM من خلال نقل البيانات على حسب تقديم او تأخير الساعة. وسوف تعمل الشرائح الجديدة التى تطرحها شركة AMD على تدعيم ال DDR لتحسين الأداء الخاص بإمكانية 200-MHz FSB لمعالج Athlon
• والنوع الاخير من انواع الذاكرة هو ال RAMBUS فقد قامت شركة Intel بطرح تقنية ال RAMBUS فى مجموعة الشرائح الجديدة ومن ناحية اخرى تعد ال RIMMS (RAMBUS Inline Memory Modules) متاحة كقسم مستقل بذاته او كمكون من منتجات أخرى, وعلى الرغم من ارتفاع اسعارها بما يصل الى ثمانية اضعاف كل من ال SDRAM و RIMM الا انها تعتبر الاكثر استخداما فى وحدات الخدمة الخاصة بالاغراض التجارية او محطات العمل عالية الأداء.

اكتشاف وتصحيح الأخطاء في ال RAM

ويعبر المصطلح Parity Check أو عملية التحقق عن العملية المباشرة التى يتم تنفيذها داخل جهاز الكمبيوتر والتى يتم فيها إضافة بت إضافي خاص بهذه العملية الى كل بايت, كما يتم ضبط هذا البت على 0 او 1 وذلك بالاعتماد على كون عدد وحدات البت المضافة الى كل بايت بيانات واحد مختلفا أو متساويا, وفى حالة فشل عملية التحقق فلا توجد اى وسيلة تستطيع من خلالها اداة التحكم فى الذاكرة تحديد البت الخاطىء لكنها فقط يمكنها سؤالك حول رغبتك فى إعادة إرسال البيانات أو وقف الجهاز نتيحة لوجود خطأ فى عملية التحقق, كما أنه إذا تم تدمير اثنين من وحدات البت موجودتين داخل نفس البايت مع اختلاف قيمهما فلن تظهر عملية التحقق وجود أي أخطاء وذلك نتيجة لاستمرار المقارنة بين اختلاف أو تشابه القيم الموجودة داخل كل بايت.
وتشتمل أجهزة الكمبيوتر التي تقوم باستخدام عملية التحقق من الذاكرة على الاختيار CMOS والذى يتعلق بتعطيل هذه العملية كما ان هذا الاختيار يعمل مع ال SIMMs (Single Inline Memory Modules) التى ينقصها البت الإضافي الخاص بعملية التحقق.
ومن ناحية أخرى تقوم عملية تصحيح الأخطاء الموجودة داخل الذاكرة ECC او ال ( Error Correction Code) بتصحيح الاخطاء الموجودة فى البت الواحد على الفور, كما تستطيع اكتشاف الاخطاء الموجودة فى وحدات البت المتعددة وتتطلب هذه العملية مزيداً من وحدات البت داخل كل بايت والمزيد من خطوط البيانات بالنسبة لاداة التحكم فى الذاكرة , حيث تعتبر هذه العملية والتى يطلق عليها ECC RAM مكلفة جدا فى شرائها وتصنيعها وتطبيقها ونتيجة لتناقص اسعار الذاكرة فى الوقت الحالى اصبحت هذه العملية متاحة الا انها لا تستخدم وعلى الرغم من توافر النوع الجديد منها وهو ال EOD او ال (ECC onboard DIMM) من الدائرة الكهربية لل Motherboard لكنها تعتبر عملية ذات تكلفة عالية للغاية بالنسبة لتطبيقها على كمبيوتر شخصى

مششششششششششششششششششششكورررررررررررررررررررررررررررررررررررررر
على الموضوع الجميل

مشكور اخي كرار النجفي
موضوع مفيد وجميل

استفدت كثيراً مشكور اخي