ریزپردازنده - پایگاه دانلود رایگان کتاب | دانلود کتاب

زیر ساختهای IT
در فصل اول ما تکنولوژی اطلاعات زیر ساخت IT را به عنوان یک منبع توپولوژی اشتراکی  که چهار چوبی را برای یک شرکت خاص از سیستم اطلاعاتی کاربردی فراهم می کرد تعریف کردیم . زیر ساخت IT شامل سرمایه گذاری در سخت افزار و نرم افزار ، سرویس ها  از قبیل مشاور سیستم آموزش و پرورش و تعلیم که مشترک در تمام شرکت یا در یک قسمت از تمام کردن و در یک واحد از شرکت هستند می شود . برای مثال در یک سرمایه گذاری شرکت نزدیک به هزارها شبکه کامپیوتری لب تاپ Laptop  و اتصال اینترنت در یک زیر ساخت سرمایه گذاری شده زیرا در این سرویس ها ، هدف بیشتر گروهها راه اندازی کالا است .
 فراهم کردن شرکتهای U.S با زیر ساخت IT در یک صنعت ۸/۱ تریلیون دلاری در مواقع ارتباط از راه دور که شامل تجهیزات شبکه ای و خدمات ارتباطات راه دور ( اینترنت ، تلفن و داده های ارسال شده ) می شوند . برای سرمایه گذاری در زیر ساخت بین ۲۵ و ۳۵ درصد از تکنولوژیهای اطلاعات در شرکت های بزرگ هزینه می شود . Weill et al . , 2002 ) (
در یک برنامه زیر ساخت IT زیر بنا برای سرویس دادن به مشتری که کاری توسط فروشنده و مدیر داخلی شرکت پردازش می کند کار را فراهم می کند . در دریافت زیر ساخت IT تعریف شده تواناییهایی از برنامه امروزی و در نزدیک به یک دوره ۳ تا ۵ ساله ( مدت زمانی که می گوید تا آن را بسازد یک معنی عوض شده را در یک برنامه زیر ساخت IT )
برای نمونه اگر شما بخواهید یک مشتری را با یک تعادل امروزی از گفتگوی تلفنی در یک سایت وب فراهم کنید و اگر بخواهید تدبیری اجرا کنید برای استفاده از این توانائیها به عنوان یک ویژگی استراتژیک متفاوت از برنامه تان این فهمیده می شود که تواناییهای زیر ساختی معینی لازم است . اگر شما یک بانک هستید و می خواهید سرویس های بانکی خود را در هر زمانی پروتکل های استاندارد یا در دنیا به همه مشتریها بفروشید در این صورت آنها وام ماشین ، وام خانه ، حسابهای دلالی و یا فقط وارسی حسابها دارند  برای یک زیر ساختی که در صف های مختلفی از کارها و عمل هایی در تشکیلات اقتصادی نیاز خواهید داشت .
تعریف زیر ساخت IT
دو روش از تعریف زیر ساخت IT به عنوان توپولوژی یا به عنوان سرویسهای گروهی در یک دریافت زیرساخت IT هست مثل یک لوله کشی یا سیستم الکتریکی در یک ساختمان ، یک دستگاه ابزاری فیزیکی و کاربردهای سخت افزاری که مورد نیاز برای عمل کردن به تمام تشکیلات اقتصادی هستند . اما مفید تر از آن خدمت کردن پایه ای شده از تعریف کانونهایی در فراهم کردن خدمت به وسیله همه این سخت افزار و نرم افزار در این تعریف زیر ساخت IT هست ، یک سرویس نرم افزاری بابت بود به وسیله مدیریت و شامل تواناییهای تکنولوژی و انسانی با هم می شوند .
این سرویس ها شامل موارد زیر هستند :
* چهارچوب محاسبه استفاده شده برای فراهم کردن خدمات محاسبه ای که کارمند به آن متصل می شوند ، برای مشتریان یک محیط دیجیتالی منجسم که مهمترین اینها شامل دیسک تاپ ، لب تاپ کامپیوتر و دسترس دیجیتالی شخصی که             ( PDAS) و دستگاههای اینترنتی فراهم می کنند .
خدمت یک برنامه توانایی فراهم کردن خدمت به مشتری ، تحویل دهنده ها و کارمندها هستند یک وظیفه ای از خدمت زیر ساختها IT هست . فرضاً ، این زیرساخت کار برنامه اش را گسترش بدهد و استراتژیک سیستم های اطلاعاتی را ، تکنولوژی ها اطلاعاتی جدید دارند قدرتمندی در کار و استراتژیک IT بیشتر از سرویس هایی که می توانند برای مشتری فراهم کند .
* خدمات ارتباطی از راه دور که داده و صدا و اتصال ویدئو به کارمند ، مشتری و تحویل دهنده ها را فراهم می کند .
* سرویس های مدیریت داده که ذخیره می کند و داده ها صنفی را اداره می کند و تهیه می کند و  تواناییها برای تجزیه کردن داده ها .
* کاربر سرویس های سخت افزاری که تواناییها تشکیلات اقتصادی گسترده ای را به عنوان منبع تشکیلات اقتصادی ، مدیریت رابطه مشتری و تامین زنجیره مدیریت و داشتن سیستم های مدیریتی که مشترک برای همه واحدهای کاری هستند را فراهم می کند .
* سرویسهای مدیریت امکانات فیزیکی که توسعه پیدا کردن و اداره کردن نیازهای نصب فیزیکی را برای محاسبه کردن و ارتباطات از راه دور و سرویس های مدیریت داده .
* سرویس های مدیریت IT که زیر ساخت را تدبیر می کند و گسترش می دهد ، هماهنگ می شوند با واحدهای تجارتی برای سرویس IT و مدیریت حسابداری برای هزینه های نادرست IT و فراهم کردن پروژه سرویس مدیریت .
* سرویس های استاندارد IT که فراهم می کند برنامه ها را  و واحدهای تجاری اش را با پلیس ها که مشخص می کند تکنولوژی اطلاعات استفاده خواهد شد هر موقع و به هر شکلی .
* سرویس های آموزشی IT که آموزش را در یک سیستم که کارمند از آن استفاده می کند و پیشنهاد نحوه اداره کردن تعلیم و مدیریت سرمایه گذاری IT فراهم      می کند .
* با پژوهش IT و توسعه ای مه تهیه می کند برنامه را با تحقیق در روی پژوهشهای پتانسیل آینده IT و سرمایه گذاری که می تواند به فرق گذاردن بین برنامه های خودش در بازارها کمک کند . 
چهار چوب این سرویس چشم اندازی است که این را آسان تر می سازد از ارزش کاری که به وسیله سرمایه گذاری زیر ساختی. برای نمونه ارزش کار واقعی در یک انتقال پنتیوم PC.4 عملیاتی در ۲ میلیارد هرتز که هزینه اش در حدود ۱۵۰۰ دلار با یک سرعت بالا در ارتباط اینترنتی فهمیدن آن سخت است بدون اینکه بدانیم چگونه استفاده می شود در آینده چگونه استفاده شده است  . در موقعی که ما نگاه می کنیم به سرویسهای فراهم شده  به وسیله ابزارها هر چند که ارزش آنها بیشتر ظاهری است : PC جدید این امکان را فراهم می کند برای کارمند هزینه بالای ۱۰۰ هزار دلاری در سال که وصل بشود به تمام شرکت ، سیستم های اصلی و اینترنت . بدون این PC و ارتباط اینترنت که ارزش اش را از این کارمند به برنامه باید کاهش دهد در نیم ساعت .
سطوحی از زیر ساخت IT
زیر ساخت شرکتها در ۳ بخش عمده سازماندهی شده : عمومی ، تشکیلات اقتصادی و واحد تجاری . سطح پایین تری ممکن است وجود داشته باشد مانند بخش یا کارمند انفرادی اما اکنون محور بحث ما در این ســه مورد متمرکز شده است . 
همه شرکتهای زیرساخت عمومی IT شامل : اینترنت ، شبکه تلفن همگانی ، صنعت عملیاتی شرکتها و امکانات پشتیبانی IT که سیستم های کابل و شبکه های خودکار هستند . زیر ساخــت تشکیلات اقتصــادی شامــل سـرویس ها مانند ایمیل    (e-mail  )  وب سایت مرکزی ، اینتانت های گسترده و افزایش نرم افزار کاربردی تشکیلات اقتصادی ( در بخش ۱۱ بررسی می شود ) . واحدهای تجاری زیرساخت مخصوص به خود دارند که منحصر به فرد است که در زمینه تولید نرم افزار سیستم ، مشتری و فروشنده سیستم و دستورات محلی دیگر سیستم های معامله تخصص دارند .
در تجارت چندگانه ، بیشتر شرکتهای بزرگ زیرساخت مرکزی دارند که همچنین در مدیریت مرکزی تشکیلات اقتصادی ، دریافت گزارش از واحد و آزمایش مرکزی استفاده می شود .
شکل ۲-۶ سوالهای جالبی مطرح کرده است : برای نمونه ، آیا باید برای زیرساخت تشکیلات اقتصادی چگونگی آن بوسیله شغل های واحد محلی اقدام کرد ؟ باید شغل های واحد محول شود برای استفاده معمار تشکیلات اقتصادی ؟ واحدهای کار محلی ممکن است درخواستهای منحصر به فرد داشته باشند که زیرساخت تشکیلات اقتصادی آدرسی نداشته باشد .
ارزیابی زیر ساخت IT ( 1950-2005 )
زیرساخت IT امروزه سازماندهی شده که نتیجه ۵۰ سال ارزیابی سکوی محاسبه است ، ما ۵ مرحله از ارزیابی را که نشان دهنده پیکربندی از قدرت محاسبه و زیرساخت عنصرها بود را تعیین کردیم . ماشین های خودکار تک منظوره ، کامپیوتر اصلی همه منظوره و میکرو کامپیوتر حساب کننده ، شبکه سرور / کلاینت و تشکیلات اقتصادی و حسابدار اینترنت اینها ۵ دروه هستند .
این عصر نیاز به پایان ندارد ، همه سازمان یافتند در یک زمان و تکنولوژی که برای یک هدف و دوره استفاده می شود ، به عنوان مثال بیشتر شرکتها هنوز با کامپیوترهای قدیمی یا مینی کامپیوترها کار می کنند . کامپیوترهای اصلی امروزه به عنوان سرویس های پشتیبان بزرگ وب سایتها و مجری تشکیلات اقتصادی استفاده می شوند . جزئیات تاریخچه زیرساخت را در سایت Laudon در بخش ۶ می بینید )
عصر دستگاه الکترونیکی حسابداری ۱۹۵۰-۱۹۳۰
در عصر اول از شغل های محاسباتی ماشینهای متخصص که می توانند کارتهای کامپیوتر را درون پسوند فایلهای کدبندی شده مرتب کنند و گــزارش ها را چاپ کنند (DaCruz , 2004  ) استفاده شدند . اگر چه ماشین حسابداری الکترونیک ، پردازش کارآمد حسابدار بود ماشین های بزرگ و پرزحمت بودند . برنامه های نرم افزار دارای صفحه مدار سیم بندی شده بودند و بوسیله تغییر ارتباطات سیم پیچی شده می توانستند صفحه ها را تغییر دهند . اینها برنامه نویس نبودند و عملگر ماشین انسانی بودند ، کنترل همه منبع های سیستم را بر عهده داشتند .
کامپیوترهای اصلی همه منظوره و کامپیوترهای کوچک عصر اکنون تا ۱۹۵۹
در اولین تجارتهای الکترونیکی از کامپیوترهایی با لامپ خلا ، در اویل دهه ۱۹۵۰  استفاده شد . با نام کامپیوتر یونیواک UNIVAC ( نام نوع کامپوتر تجاری نسل دوم دهه ۱۹۵۰ ) و مجموعه IBM 700  . واحد ۱۹۵۹ با معرفی IBM 1401  و ۷۰۹۰  ماشین های تزانزیستور  شده در تجارت رایج نبودند  از کامپیوترهای اصلی به طور جدی آغاز شد  . در سال ۱۹۶۵ کامپیوتر اصلی همه منظوره ، با معرفی از مجموعه IBM 360   به وجود آمد . در ۳۶۰ بود که اولین کامپیوتر تجاری با سیستم عامل  قدرتمند که توانایی اشتراک  ، چند وظیفه ای و حافظه مجازی بیشتر از مدلهای پیشرفته را را داشت به وجود آمد  .
سرانجام کامپیوترهای اصلی به اندازه کافی قدرتمند شدند که می توانستند  هزاران ترمینال پیوسته که به یک رایانه اصلی متمرکز شده اند را پشتیبانی می کنند. هواپیمای اولیه سیستم های استثنایی منتشر شدند در ۱۹۵۹ و در پرتو این  پیوستگی ، سیستم های محاسبه ای محاوره ای که اندازه یک ملت کامل می تواند مقایسه کند .
دامنه IBM سیستم اصلی حسابداری از ۱۹۶۵ گسترده شده و هنوز دامنه آن ۲۷ میلیون دلار از بازارهای جهان در ۲۰۰۴ است . امروزه سیستم رایانه اصلی IBM می تواند با تنوع زیادی از سازنده کامپیوتر متفاوت و سیستم های عامل  چند گانه  در سرویس دهنده و سرویس گیرنده شبکه و مبنای شبکه در تکنولوژی استاندارد اینترنت کار کند . 
شبکه و مبنای یک دوره حسابداری متمرکز زیرنظر برنامه نویسان حرفه ای و اپراتور سیستم با عناصر زیرساخت فراهم شده بوسیله فروشنده انفرادی ، تولید سخت افزار و نرم افزار است . این الگو با معرفی مینی کامپیوترها که مجموع تجهیزات عددی را تولید می کند ( DEC  ) تولید می کند در سال ۱۹۶۵ شروع شد . DEC مینی کامپیوتر ( PDP-11 و بعد ماشین VAX ) . عرضه ماشینهای قدرتمند که قیمتشان کمتر از کامپیوتر IBM ، امکان حسابداری غیرمتمرکز  اختصاصی نیازهای انفاردی ، توسعه یا واحدهای تجاری بیشتر از زمان اشتراک روی یک کامپیوتر اصلی انفرادی . 
 تاریخ کامپیوترهای شخصی از سال ۱۹۸۱ تا اکنون
 هر چند کامپیوترهای شخصی اولیه در دهه ۱۹۷۰ منتشر شدند ( Xerox Alto,MITs  و  Apple I , II   که کمتر مشهور بودند ) . این ماشینها تنها در علاقمندان مخصوص محدود شده بود . دستگاه شرکت IBM در کامپیوترهای شخصی در سال ۱۹۸۱ به عنوان شروع تاریخ کامپیوترهای شخصی دارای اعتبار شد زیرا این اولین ماشین بود تا اینکه در شرکتهای آمریکا پذیرفته شد . ابتدا در سیستم عامل داس به عنوان یک زبان دستوری پایه و بعداً در سیستم عامل ویندوز ماکوسافت و کامپیوترهای شخصی Wintel  استفاده شد ( نرم افزار سیستم عامل ویندوز روی کامپیوتر با ریزپردازنده اینتل ) به عنوان استاندارد کامپیوتر شخصی رومیزی . امروزه ، تخمین زده شده که ۹۵ درصد جهان حدود ۱ میلیون کامپیوتر از وینتل استاندارد استفاده می کنند .
از ابزار نرم افزاری کامپیوتهای شخصی در دهه ۱۹۸۰ تا اوایل دهه ۱۹۹۰ از تعداد زیادی کامپیوتر شخصی رومیزی بهره وری شد – پردازنده کلمه ، صفحه گسترده ، نمایش الکترونیکی سخت افزار و مدیریت برنامه های داده کم – که در منزل و کاربرهای جمعی بسیار باارزش بودند . کامپیوترهای شخصی سیستم خودکفایی بودند تا آنکه نرم افزار سیستم عاملهای PC در دهه ۱۹۹۰ برای اتصال آنها به شبکه جهانی ساخته شدند .
تاریخ سرویس دهنده ، سرویس گیرنده ۱۹۸۳ تا امروزه
در محاسبه سرور ( سرویس دهنده ) / کلاینت ( سرویس گیرنده ) رومیزی یا کامپیوترهای Laptop  کلاینت نامیده شد در شبکه سرور کامپیوترها برای کامپیوترهای کلاینت سرویس های متنوع و با قابلیت فراهم می کند . کار پردازش بین دو نوع از ماشینها تقسیم می شود . یک کلاینت نقطه ورودی برای کاربر است در صورتی که سرور ارتباط بین کلاینت ها را فراهم می کند و پردازش و ذخیره داده ها را به عهده دارد ، صفحات وب را سرویس می کند یا فعالیتهای شبکه را مدیریت می کند . سرور دوره ای به نرم افزار کاربردی و کامپیوتر فیزیکی در شبکه نرم ازار اشاره می کند . سرور می تواند کامپیوتر اصلی باشد اما امروه کامپیوترهای سرور معمولاً قدرتمندتر بودند از کامپیوتر های شخصی که مبنای آنها ریزپردازنده گران اینتل بود و اغلب در پردازنده چندگانه در جعبه کامپیوتر انفرادی استفاده می شدند .
شبکه سرور / کلاینت شامل : کامپیوتر کلاینت شبکه شده ، یک سرور کامپیوتر با جداسازی پردازش بین دو نوع از ماشینها است . این معماری کلاینت / سرور دو ردیفه نامیده شده است . در صورتی که یک شبکه سرور / کلاینت ساده می تواند در مشاغل ، شرکتهای پیچیده و multitiered  ( که اغلب N-tier نامیده می شود ) . معماری سرور / کلاینت برای وارد شدن در شبکه برای ایجاد تعادل در چندین سطح از سرور ، وابسته به درخواست انواع سرویس است .
به عنوان نمونه ، در سطح نخستین ، یک سرور وب خواهد توانست صفحه وب را برای سوال سرویس و در پاسخ به مشتری فراهم کند . نرم افزار سرور وب در قبال برای قرار دادن و مدیریت ذخیره صفحات وب مسئول است . اگر دستیابی به نیاز کلاینت از سیستم جمعی برای درخواست های سرور کاربردی تعریف شده باشد . نرم افزار سرور دستی کاربردی همه عملیات کاربردی بین کاربر و سازماندهی سیستم تجاری سازمانهای قبلی را انجام می دهد . سرور کاربردی ممکن است شبیه کامپیوتر در سرور وب یا کامپیوتر اختصاصی باشد . در بخش ۷ و ۸ جزئیات نرم افزاری که در معماری سرور / کلاینت های چندگانه برای تجارت الکترونیک و سرویس الکترونیکی استفاده می شود بررسی می کنیم .
محاسبه سرور / کلاینت توانایی شغل ها برای توزیع محاسبه کار از اعضای کمتر ، ماشین های گرانتر از مینی کامپیوترها یا تمرکز سیستم کامپیوتر اصلی دارد . در نتیجه این یک انفجار در قدرت محاسبه و کاربرد در شرکتها است .
Novell Netware تکنولوژی عمده برای سرور / کلاینت شبکه در آغاز تاریخ سرور / کلاینت بود . امروزه بازار برجسته سخت افزار سیستم عامل ویندوز است ( ویندوز سرور ، ویندوز XP و ویندوز ۲۰۰۰ ) ۷۸ درصد از بازار شبکه محلی را تشکیل می دهد .
تاریخ محاسبه اینترنت تشکیلات اقتصادی  ( 1992 تا اکنون )
مطرح کردن client / server برای حل مشکلات شرکت ، دستگاه جدیدی بود . شرکتهای بزرگ ، این مشکلات را در زیرساخت هایشان به صورت شبکه محلی  LANs در صورت انفرادی ، محیط محاسبه جمعی پیدا کردند . اجرای واحدهای محلی و تقسیم یک شرکت ، یا ناحیه جغرافیایی نمی تواند ارتباط آسانی با داده های اشتراکی داشته باشد .
در اوایل دهه ۱۹۹۵ ، شبکه های استاندارد شده و ابزارهای نرم افزاری می توانند برای شبکه و کاربرد آنها در شرکتها با زیرساخت تشکیلات اقتصادی توسعه داده شدند . در اینترنت ارتباطات صادقانه بعد از سال ۱۹۶۵ ، در شرکتهای تجاری شروع شد ، ارسال کنترل پروتکل / قرارداد اینترنت ( TCP / IP ) شبکه استاندارد با شبکه های دیگر پیوند خورد . ما جزئیات  TCP / IPرا دربخش ۸ بحث می کنیم .
در نتیجه زیرساخت IT با انواع مختلف و نشانه های سخت افزاری کامپیوتر و شبکه های کوچک در تشکیلات اقتصادی شبکه گسترده پیوند خورد که اطلاعات آزادانه در بین شرکتها و دیگر سازمانها جریان پیدا کرد . شبکه تشکیلات اقتصادی با کامپیوترهای اصلی ، سرور ، PCs و تلفن همراه و سرویس های دستی و ارتباط عمومی زیرساخت پیوند خورد ، مانند سیستم تلفن ، اینترنت و شبکه سرور عمومی است .
زیرساخت تشکیلات اقتصادی استخدام می کند نرم افزار را که می تواند داده را آزادانه بین بخشهای مختلف و شغل ها پیوند دهد . بخش ۲ استفاده تشکیلات اقتصادی را توصیف می کند . راه حل دیگر برای تشکیلات اقتصادی شامل تجمع نرم افزارهای تشکیلات اقتصادی ، سرویس وب و فروشنده خارجی که سخت افزار و رنم افزار را برای زیرساخت تشکیلات اقتصادی فراهم می کند . ما جزئیات راه حل دیگر را در بخش ۴-۶ و بخش ۱۱ بررسی می کنیم .
تاریخ تشکیلات اقتصادی قول دادند محاسبه تجمع شده درست و چهارچوب IT برای اداره تشکیلات سراسری عمل کنند . امیدواریم برای تحویل اطلاعات تجاری و بازار آنها که نیاز مشتری را ایجاد می کنند عمل انجام دهند . آنها می توانستند داده موجود برای حقوق شخصی متحرک در اداره مشتری برای کمک به حل مشکل مشتری یا فراهم کردن مدیریت با دریافت یادداشت کردن اطلاعات است .
آن یک قول بود اما واقعیت پیچ خوردگی و قیمت بالای آن بود . بیشتر شرکتهای بزرگ وب پیچیده از سیستم های سخت افزاری و نرم افزاری اجرایی داشتند که از گذشته برایشان باقی مادنه بود . در سطح تشکیلات اقتصادی مجتمع سازی پردازش برنامه و دیکته کردن آنها مشکل بود و قیمت بالاتر از ۱ میلیون دلار بود .

آشنایی با CPU (ریزپردازنده یا میکرو پروسسور) (بخش اول)

ریزپردازنده واحد پردازش مرکزی یا مغز رایانه می باشد. این بخش مدار الکترونیکی بسیار گسترده و پیچیده ای می باشد که دستورات برنامه های ذخیره شده را انجام می دهد. جنس این قطعه کوچک (تراشه) نیمه رسانا است. CPU شامل مدارهای فشرده می باشد و تمامی عملیات یک میکرو رایانه را کنترل می کند. تمام رایانه ها (شخصی، دستی و…) دارای ریزپردازنده می باشند. نوع ریزپردازنده در یک رایانه می تواند متفاوت باشد اما تمام آنها عملیات یکسانی انجام می دهند.

تاریخچه ریزپردازنده
ریزپردازنده پتانسیل های لازم برای انجام محاسبات و عملیات مورد نظر یک رایانه را فراهم می سازد. در واقع ریزپردازنده از لحاظ فیزیکی یک تراشه است. اولین ریزپردازنده در سال ۱۹۷۱ با نام Intel ۴۰۰۴ به بازار عرضه شد. این ریزپردازنده قدرت زیادی نداشت و تنها قادر به انجام عملیات جمع و تفریق ۴ بیتی بود. تنها نکته مثبت این پردازنده استفاده از یک تراشه بود، زیرا تا قبل از آن از چندین تراشه برای تولید رایانه استفاده می شد. اولین نوع ریزپردازنده که بر روی کامپیوتر خانگی نصب شد. ۸۰۸۰ بود. این پردازنده ۸ بیتی بود و بر روی یک تراشه قرار داشت و در سال ۱۹۷۴ به بازار عرضه گردید. پس از آن پردازنده ای که تحول عظیمی در دنیای رایانه بوجود آورد ۸۰۸۸ بود. این پردازنده در سال ۱۹۷۹ توسط شرکت IBM طراحی و در سال ۱۹۸۲ عرضه گردید. بدین صورت تولید ریزپردازنده ها توسط شرکت های تولیدکننده به سرعت رشد یافت و به مدل های ۸۰۲۸۶، ۸۰۳۸۶، ۸۰۴۸۶، پنتیوم ۲، پنتیوم ۳، پنتیوم ۴ منتهی شد.
این پردازنده ها توسط شرکت Intel و سایر شرکت ها طراحی و به بازار عرضه شد. طبیعتاً پنتیوم های ۴ جدید در مقایسه با پردازنده ۸۰۸۸ بسیار قوی تر می باشند زیرا که از نظر سرعت به میزان ۵۰۰۰ بار عملیات را سریعتر انجام می دهند. جدیدترین پردازنده ها اگر چه سریعتر هستند گران تر هم می باشند. کارآیی رایانه ها بوسیله پردازنده آن شناخته می شود. ولی این کیفیت فقط سرعت پروسسور را نشان می دهد نه کارآیی کل رایانه را. به طور مثال اگر یک رایانه در حال اجرای چند نرم افزار حجیم و سنگین است و پروسسور پنتیوم ۴ آن ۲۴۰۰ کیگاهرتز است، ممکن است اطلاعات را خیلی سریع پردازش کند. اما این سرعت بستگی به هارددیسک نیز دارد. یعنی این که پروسسور جهت انتقال اطلاعات زمان زیادی را در انتظار می گذراند.
پروسسورهای امروزی ساخت شرکت Intel، پنتیوم ۴ و سلرون هستند. پروسسورها با سرعت های مختلفی برحسب گیگاهرتز (معادل یک میلیارد هرتز با یک میلیارد سیکل در ثانیه است) برای پنتیوم ۴ از ۴/۱ گیگاهرتز تا ۵۳/۲ متغیر است و برای پروسسور سرعت از ۸۵/۰ گیگاهرتز تا ۸/۱ گیگاهرتز است. یک سلرون همه کارهایی را که یک پنتیوم ۴ انجام می دهد را می تواند انجام دهد اما نه به آن سرعت.
پردازنده دو عمل مهم انجام می دهد:
۱- کنترل تمام محاسبات و عملیات
۲- کنترل قسمت های مختلف
پردازنده در رایانه های شخصی به شکل یک قطعه نسبتاً تخت و کوچک به اندازه ۸ یا ۱۰ سانتی متر مربع که نوعی ماده، مانند پلاستیک یا سرامیک روی آن را پوشانده است تشکیل شده در واقع فرآیند بوجود آمدن این مغز الکترونیکی به این گونه می باشد که از سیلیکان به علت خصوصیات خاصی که دارد جهت ایجاد تراشه استفاده می شود. بدین گونه که آن را به صورت ورقه های بسیار نازک و ظریف برش می دهند و این تراشه ها را در درون مخلوطی از گاز حرارت می دهند تا گازها با آنها ترکیب شوند و بدین صورت طبق این فرآیند شیمیایی سیلیکان که از جنس ماسه می باشد به فلز و بلور تبدیل می شود که امکان ضبط و پردازش اطلاعات را در بردارد. این قطعه کار میلیونها ترانزیستور را انجام می دهد.
پردازنده وظایف اصلی زیر را برای رایانه انجام می دهد:
۱- دریافت داده ها از دستگاه های ورودی
۲- انجام عملیات و محاسبات و کنترل و نظارت بر آنها
۳- ارسال نتایج عملیات با دستگاه های خروجی
پردازنده مانند قلب رایانه است و از طریق کابلهای موجود با واحدهای دیگر مرتبط می شوند.
در واقع از نظر فنی عملکرد پردازنده با دو ویژگی تعیین می شود:
۱- طول کلید- تعداد بیت هایی که یک پردازنده در هر لحظه پردازش می کند و طول این کلمات معمولاً ۴ و ۸ و ۱۶ و ۳۲ و یا ۶۴ بیتی می باشد.
۲- تعداد ضربان الکترونیکی که در یک ثانیه تولید شده است و با واحد مگاهرتز سنجیده می شود.
محل قرارگیری پردازنده ها بر روی مادربرد می باشد. بنابراین بایستی هماهنگی لازم بین مادربرد و پردازنده وجود داشته باشد. این هماهنگی باعث بالا رفتن عملیات رایانه می شود. در غیر این صورت نتیجه خوبی بدست نمی آید.
نکته: بر روی پردازنده حروف و ارقامی دیده می شود که در واقع نشان دهنده شماره سریال ها ،سرعت، ولتاژ، مدل، نسل و نام سازنده آن می باشد. با توجه به نوع دستورالعمل ها یک ریزپردازنده با استفاده از واحد منطبق و حساب خود (ALU) قادر به انجام عملیات محاسباتی مانند جمع و تفریق و ضرب و تقسیم است. البته پردازنده های جدید اختصاصی برای انجام عملیات مربوط به اعداد اعشاری نیز می باشند. ریزپردازنده قادر به انتقال داده ها از یک محل حافظه به محل دیگر می باشند و می توانند تصمیم گیری نمایند و از یک محل به محل دیگر پرش داشته باشد تا دستورالعمل های مربوط به تصمیم اتخاذ شده را انجام دهد.
آشنایی با CPU (ریزپردازنده یا میکرو پروسسور) (بخش اول)

ریزپردازنده واحد پردازش مرکزی یا مغز رایانه می باشد. این بخش مدار الکترونیکی بسیار گسترده و پیچیده ای می باشد که دستورات برنامه های ذخیره شده را انجام می دهد. جنس این قطعه کوچک (تراشه) نیمه رسانا است. CPU شامل مدارهای فشرده می باشد و تمامی عملیات یک میکرو رایانه را کنترل می کند. تمام رایانه ها (شخصی، دستی و…) دارای ریزپردازنده می باشند. نوع ریزپردازنده در یک رایانه می تواند متفاوت باشد اما تمام آنها عملیات یکسانی انجام می دهند.

تاریخچه ریزپردازنده
ریزپردازنده پتانسیل های لازم برای انجام محاسبات و عملیات مورد نظر یک رایانه را فراهم می سازد. در واقع ریزپردازنده از لحاظ فیزیکی یک تراشه است. اولین ریزپردازنده در سال ۱۹۷۱ با نام Intel ۴۰۰۴ به بازار عرضه شد. این ریزپردازنده قدرت زیادی نداشت و تنها قادر به انجام عملیات جمع و تفریق ۴ بیتی بود. تنها نکته مثبت این پردازنده استفاده از یک تراشه بود، زیرا تا قبل از آن از چندین تراشه برای تولید رایانه استفاده می شد. اولین نوع ریزپردازنده که بر روی کامپیوتر خانگی نصب شد. ۸۰۸۰ بود. این پردازنده ۸ بیتی بود و بر روی یک تراشه قرار داشت و در سال ۱۹۷۴ به بازار عرضه گردید. پس از آن پردازنده ای که تحول عظیمی در دنیای رایانه بوجود آورد ۸۰۸۸ بود. این پردازنده در سال ۱۹۷۹ توسط شرکت IBM طراحی و در سال ۱۹۸۲ عرضه گردید. بدین صورت تولید ریزپردازنده ها توسط شرکت های تولیدکننده به سرعت رشد یافت و به مدل های ۸۰۲۸۶، ۸۰۳۸۶، ۸۰۴۸۶، پنتیوم ۲، پنتیوم ۳، پنتیوم ۴ منتهی شد.
این پردازنده ها توسط شرکت Intel و سایر شرکت ها طراحی و به بازار عرضه شد. طبیعتاً پنتیوم های ۴ جدید در مقایسه با پردازنده ۸۰۸۸ بسیار قوی تر می باشند زیرا که از نظر سرعت به میزان ۵۰۰۰ بار عملیات را سریعتر انجام می دهند. جدیدترین پردازنده ها اگر چه سریعتر هستند گران تر هم می باشند. کارآیی رایانه ها بوسیله پردازنده آن شناخته می شود. ولی این کیفیت فقط سرعت پروسسور را نشان می دهد نه کارآیی کل رایانه را. به طور مثال اگر یک رایانه در حال اجرای چند نرم افزار حجیم و سنگین است و پروسسور پنتیوم ۴ آن ۲۴۰۰ کیگاهرتز است، ممکن است اطلاعات را خیلی سریع پردازش کند. اما این سرعت بستگی به هارددیسک نیز دارد. یعنی این که پروسسور جهت انتقال اطلاعات زمان زیادی را در انتظار می گذراند.
پروسسورهای امروزی ساخت شرکت Intel، پنتیوم ۴ و سلرون هستند. پروسسورها با سرعت های مختلفی برحسب گیگاهرتز (معادل یک میلیارد هرتز با یک میلیارد سیکل در ثانیه است) برای پنتیوم ۴ از ۴/۱ گیگاهرتز تا ۵۳/۲ متغیر است و برای پروسسور سرعت از ۸۵/۰ گیگاهرتز تا ۸/۱ گیگاهرتز است. یک سلرون همه کارهایی را که یک پنتیوم ۴ انجام می دهد را می تواند انجام دهد اما نه به آن سرعت.
پردازنده دو عمل مهم انجام می دهد:
۱- کنترل تمام محاسبات و عملیات
۲- کنترل قسمت های مختلف
پردازنده در رایانه های شخصی به شکل یک قطعه نسبتاً تخت و کوچک به اندازه ۸ یا ۱۰ سانتی متر مربع که نوعی ماده، مانند پلاستیک یا سرامیک روی آن را پوشانده است تشکیل شده در واقع فرآیند بوجود آمدن این مغز الکترونیکی به این گونه می باشد که از سیلیکان به علت خصوصیات خاصی که دارد جهت ایجاد تراشه استفاده می شود. بدین گونه که آن را به صورت ورقه های بسیار نازک و ظریف برش می دهند و این تراشه ها را در درون مخلوطی از گاز حرارت می دهند تا گازها با آنها ترکیب شوند و بدین صورت طبق این فرآیند شیمیایی سیلیکان که از جنس ماسه می باشد به فلز و بلور تبدیل می شود که امکان ضبط و پردازش اطلاعات را در بردارد. این قطعه کار میلیونها ترانزیستور را انجام می دهد.
پردازنده وظایف اصلی زیر را برای رایانه انجام می دهد:
۱- دریافت داده ها از دستگاه های ورودی
۲- انجام عملیات و محاسبات و کنترل و نظارت بر آنها
۳- ارسال نتایج عملیات با دستگاه های خروجی
پردازنده مانند قلب رایانه است و از طریق کابلهای موجود با واحدهای دیگر مرتبط می شوند.
در واقع از نظر فنی عملکرد پردازنده با دو ویژگی تعیین می شود:
۱- طول کلید- تعداد بیت هایی که یک پردازنده در هر لحظه پردازش می کند و طول این کلمات معمولاً ۴ و ۸ و ۱۶ و ۳۲ و یا ۶۴ بیتی می باشد.
۲- تعداد ضربان الکترونیکی که در یک ثانیه تولید شده است و با واحد مگاهرتز سنجیده می شود.
محل قرارگیری پردازنده ها بر روی مادربرد می باشد. بنابراین بایستی هماهنگی لازم بین مادربرد و پردازنده وجود داشته باشد. این هماهنگی باعث بالا رفتن عملیات رایانه می شود. در غیر این صورت نتیجه خوبی بدست نمی آید.
نکته: بر روی پردازنده حروف و ارقامی دیده می شود که در واقع نشان دهنده شماره سریال ها ،سرعت، ولتاژ، مدل، نسل و نام سازنده آن می باشد. با توجه به نوع دستورالعمل ها یک ریزپردازنده با استفاده از واحد منطبق و حساب خود (ALU) قادر به انجام عملیات محاسباتی مانند جمع و تفریق و ضرب و تقسیم است. البته پردازنده های جدید اختصاصی برای انجام عملیات مربوط به اعداد اعشاری نیز می باشند. ریزپردازنده قادر به انتقال داده ها از یک محل حافظه به محل دیگر می باشند و می توانند تصمیم گیری نمایند و از یک محل به محل دیگر پرش داشته باشد تا دستورالعمل های مربوط به تصمیم اتخاذ شده را انجام دهد.