با تکنولوژي Hyper Threading آشنا شوید
قدرت مضاعف
عرضه پردازندههاي Core i7 بار ديگر تکنولوژي Hyper Threading را سر زبانها انداخت. اينتل نخستين بار اين تکنولوژي را با پردازندههاي Pentium 4 معرفي کرد ولي پس از به پايان رسيدن عمر اين پردازندهها و ظهور مهندسي Core 2 اين تکنولوژي ديگر هيچ گاه به کار گرفته نشد. Hyper Threading بار ديگر زنده شده و بسياري از پردازندههاي کنوني اينتل از آن بهره ميبرند. هم اکنون پردازندههاي Atom، Core i7 و برخي مدلهاي Core i5 از اين تکنولوژي بهره ميبرند. امروز قصد داريم Hyper Threading و نحوه عملکرد آنرا براي شما باز کرده و تاثير به کارگيري آن روي کارآيي پردازنده را بررسي کنيم.
چرا Multi Threading؟
پردازندهها بهطور معمول ميتوانند از هر نرمافزار يا برنامه تنها يک دستورالعمل را در يک لحظه معين پردازش کنند. اين قانون حتي در مورد پردازندههاي چند هستهاي هم برقرار است، يعني هر هسته پردازشي درون پردازنده در يک زمان مشخص، تنها يک دستورالعمل را پردازش ميکند. اين دستورالعملها به اصطلاح thread ناميده ميشوند.
خيلي از کاربران وقتي چندين نرمافزار را به صورت همزمان اجرا ميکنند (Multi tasking) فکر ميکنند پردازنده کامپيوتر آنها برخلاف گفته بالا عمل ميکنند ولي در عمل شيوه عملکرد پردازنده به همان صورتي است که در بالا گفته شده يعني در هر لحظه، تنها يک دستورالعمل دريافتي پردازش ميشود. بديهي است که يک پردازنده چهار هستهاي طبق گفته بالا در هر لحظه ميتواند 4 دستورالعمل را پردازش کند.
اما اينکه وقتي چندين نرمافزار را با هم اجرا ميکنيد چه اتفاقي ميافتد؟ پاسخ بسيار ساده است. پردازنده زمان و توان خود را بين برنامههاي در حال اجرا و دستورالعملهاي رسيده از آنها تقسيم ميکند. اين رفت و برگشت و سوييچ کردن ميان نرمافزارها به قدري سريع صورت ميگيرد که کاربر فکر ميکند پردازنده تمامي دستورالعملها را همزمان اجرا ميکند و به همين دليل حس Multi Tasking به کاربر القا ميشود.
اگر قرار باشد يک برنامه براي کار با پردازندههاي چند هستهاي بهينه سازي شود نرم افزار بايد به گونهاي طراحي شود تا هر بسته اطلاعاتي را در چندين قطعه جداگانه (Multi Thread) به هستههاي پردارشي بفرستد. چرا که حتي در يک چند هستهاي هم، هر هسته در يک زمان مشخص تنها يک دستورالعمل را پردازش ميکند.
Hyper Threading چيست؟
تکنولوژي "Hyper Threading" به پردازنده اين امکان را ميدهد که در هر لحظه، دو بسته اطلاعاتي را پردازش کند. اين بدان معناست که اگر پردازنده شما اين قابليت را داشته باشد، هر هسته پردازشي قرار گرفته روي آن ميتواند در يک لحظه دو دستورالعمل (thread) را پردازش کند. در واقع با اين تکنولوژي سيستمعامل به هر هسته پردازشي به چشم يک دو هستهاي نگاه ميکند که قابليت پردازش همزمان دو دستورالعمل را دارد.
زمانيکه سيستم عامل مورد استفاده شما از اين تکنولوژي پشتيباني کند و پردازنده نيز داراي چنين قابليتي باشد، هر هسته فيزيکي قرار گرفته روي پردازنده، از نظر سيستم عامل يک دو هستهاي خواهد بود. بنابراين سيستم عامل يک تک هستهاي با تکنولوژي Hyper Threading را به عنوان يک دو هستهاي ميشناسد و اگر به پنجره Task Manager برويد، دقيقا دو هسته پردازشي براي آن در نظر خواهد گرفت. به همين ترتيب يک چهار هستهاي با تکنولوژي Hyper Threading از نظر سيستمعامل يک 8 هستهاي خواهد بود.(تصویر2)
اينتل سه مزيت عمده براي تکنولوژي Hyper Threading برشمرده است:
- بهبود پشتيباني از کدهاي Multi -Thread
- امکان اجراي هم زمان چندين thread
- بهبود زمان پاسخگويي و عکس العمل پردازنده به دستور العملهاي دريافتي.
طبق اطلاعات منتشر شده از سوي اینتل، مزيت اول تنها 5 درصد به سطح فيزيکي پردازنده افزوده (افزايش اندازه فيزيکي پردازنده) ولي در عوض 15 تا 30 درصد، کارآيي را افزايش ميدهد، به علاوه اينتل ادعا ميکند يک پردازنده با تکنولوژي Hyper Threading از يک پردازنده کاملا مشابه بدون اين تکنولوژي تا 30 درصد سريعتر است.
تاثير اين تکنولوژي روي کارآيي تا حدود زيادي به نرمافزارمورد استفاده وابسته است. ضمن اينکه بايد اشاره کرد که اکثر نرمافزارهاي جديد، از ساختار Multi Thread بهره برده و توانايي ارسال همزمان چندين دستورالعمل به پردازنده را دارند.
Multi Thread يا
Multi Core؟
ممکن است اين سوال در ذهن شما شکل گرفته باشد که با افزايش تعداد هستههاي پردازشي هم ميتوان تعداد زيادي دستورالعمل همزمان روي پردازنده جريان پيدا کرده و پردازش شوند و ديگر چه لزومي به استفاده از تکنولوژي Hyper Threading است. در جواب بايد گفت که افزايش تعداد هستههاي پردازشي فيزيکي در پردازنده يکي از راههاي افزايش قدرت پردازنده در اجراي هم زمان چندين دستورالعمل است ولي بايد توجه داشت که افزايش تعداد هستههاي پردازشي فيزيکي، اندازه پردازنده و مصرف انرژي را تا حد زيادي افزايش ميدهد. ولي Hyper Threading چنين عيبي را ندارد چرا که تنها راه را براي استفاده بهينه واحدهاي پردازشي پردازنده باز ميکند. همانطور که در تصویر1 نيز نمايش داده شده اين تکنولوژي واحدهاي پردازشي خالي را با دستورالعملها پر کرده و در واقع به پردازنده اين امکان را ميدهد که از حداکثر توان پردازشي خود استفاده کند.
سختافزار و نرمافزارهاي سازگار
هم اکنون تمامي پردازندههاي Core i7 از تکنولوژي Hyper Threading بهره ميبرند. اکثر پردازندههاي کم مصرف Atom نيز به HT مجهز شدهاند و تنها چند مدل محدود از آنها فاقد اين تکنولوژي هستند. يکي از دلايل موفقيت پلتفرم اتم و پردازندههاي اتم که در نتبوکها به کار گرفته ميشود، وجود همين تکنولوژي به حساب ميآيد.
پردازندههاي Core i5 سري 600 نيز که اخيرا از خانواده پردازندههاي Clarkdale معرفي شدهاند از HT بهره ميبرند. ضمن اينکه Core i3هاي سري 300 که براي لپتاپها در نظر گرفته شدهاند از Hyper Threading پشتيباني ميکنند.
سيستمعاملهاي جديد اعم از ويندوز 7، ويندوز ويستا و گونههاي مختلف لينوکس همگي با Hyper Threading سازگاري کامل دارند.
براي استفاده از Hyper Threading بايد اين قابليت را از درون بايوس مادربورد فعال کنيد. در اين صورت سيستمعامل تعداد هستههاي پردازنده شما را دو برابر تعداد هستههاي واقعي پردازنده خواهد ديد.
خبر
چيپهاي حافظه سبز
شايد واژه سبز (Green)را در مورد خيلي از قطعات کامپيوتر مثل منبع تغذيه يا مادربورد شنيده باشيد ولي ماژولهاي حافظه هيچگاه با چنين اقبالي مواجه نشده بودند. سامسونگ اخيرا از توليد نخستين چيپهاي حافظه DDR3 با فناوري 30 نانومتر خبر داد که توان مصرفي آنها نيز تاحد قابل ملاحظهاي پايين است.
به نظر ميرسد که امسال، ماژولهاي حافظه DDR3 محبوبيت گستردهتري پيدا کنند وشايد به طور کامل جايگزين ماژولهاي DDR2 شوند. چيپهاي جديد 30 نانومتري سامسونگ در ظرفيت 2 گيگابيت طراحي شده و طبق ادعاي اين شرکت، کم مصرفترين چيپهاي حافظه DDR3 تا به امروز هستند. يک ماژول 4 گيگابايتي که با اين چيپها براي لپتاپها ساخته ميشود، در يک ساعت کمتر از 3 وات توان الکتريکي مصرف ميکند که حدود 3 درصد مصرف کل يک لپتاپ است.
هاردديسکهاي جامد با رابطهPCIe
بازار هاردديسکهاي جامد به تدريج در حال رشد بوده و با کاهش قيمت ملايمي که اين هاردديسکها در پيش گرفتهاند روز به روز به تعداد کاربراني که از اين هاردديسکها استفاده ميکنند افزوده ميشود. هاردديسکهاي جامد در لپتاپها کاربرد بسيار گستردهاي پيدا کردند. اين هاردديسکها معمولا از رابط SATA استفاده ميکنند ولي Seagate و LSI اخيرا اعلام کردهاند که قصد دارند با همکاري يکديگر، هاردديسکهاي جامد با رابط PCIe توليد کنند. اين نوع هاردديسکهاي جامد براي استفاده در مراکز اطلاعاتي و محيطهاي محاسبات ابري(Cloud Comuting) پيشنهاد شدهاند. پيش بيني ميشود هاردديسکهاي جامد با رابط PCIe در 3 ماهه دوم سال جاري ميلادي عرضه شوند. بد نيست بدانيد هر مسير PCIe 2.0 قابليت انتقال اطلاعات با سرعت 500 مگابايت بر ثانيه را دارد. بنابراين يک شيار PCIe x1 که از نسل دوم تکنولوژي PCIe بهره ميبرد چنين سرعت انتقالي خواهد داشت.
حافظههاي NAND Flash با فناوري 25 نانومتري
IM Flash Technologies نام گروه مشترک اينتل و ميکرون است که حافظههاي فلش NAND توليد ميکند. گروهIMFT در سال 2006 توليد اين نوع حافظه با فناوري 50 نانومتر را آغازکرد و در سال 2008 به سمت فناوري 40 نانومتر حرکت کرد. اين گروه در مدت 18 ماه توانست ظرفيت حافظههاي NAND را بيش از 2 برابر افزايش دهد. نخستين روزماه جاري ميلادي، اين گروه از توليد حافظههاي فلش NAND با فناوري 25 نانومتري خبر داد که يک پيشرفت چشمگير به حساب ميآيد اين فناوري، کوچکترين فرآيند توليد نيمه رساناها دردنيا محسوب ميشود.
لپتاپ مالتي مدياي 17/3 اينچي از MSI
MSI از جديدترين لپتاپ مالتي مديا خود با نام CR720 خبر داد که به جديدترين پردازندههاي اينتل مجهز شده است. اين لپتاپ از يک صفحه نمايش 3/17 اينچي با رزولوشن 900×1600 بهره برده و نسخه Home Premium از ويندوز 7 روي آن نصب ميشود. اين لپتاپ به جديدترين تراشه موبايل اينتل با نام HM55 مجهز شده که با انواع پردازندههاي Core i3/i5/i7 جفت ميشود.
هفته نامه عصر ارتباط
