المعالج بنتيوم الثالث وفيه الذاكرة المخبثية
ذاكرة المستوى الأول
ذاكرة المستوى الثاني
ذاكرة المستوى الثالث
داخل المعالج أو
على اللوحة الأم
أسرع الجميع
الأبطأ
حجمها
صغيرة
وسط
المعالجات التي تحتوي هذه الذاكرة
جميع معالجات الجيل الرابع وما بعدة
وتلاحظ أن ذاكرة المستوى الأول كميتها أقل من ذاكرة المستوى الثاني! رة المستو؛
ويوجد في كل نوع من المعالجات كمية تختلف من كل مستوى ؛ وكلما كانت الذاكرة ‎(١‏
كان ذلك أفضل لأنها سمكن بذلك من جمل المعائج لا يدخل في حالة النتظار وتسول له اله
البيانات الذي يريدها بأسرع وقت ممكن.
كما تعرف أن المعالج يستقيل بيانات وتعليمات , في بعض المعالجات تتقسم الذاكرة المخبئية لقسمين
واحدة تتخصص للبيانات وتتخصص الأخرى للتعليمات أما في بعض المعالجات الأخرى فلا يوجد هذا
التقسيم بل تستخدم الذاكرة المخبئية لكليهما في نفس الوقت ؛ لا يوجد فرق حقيقي بين هاتين
الطريقتين بالنسبة للأداء
سرعة الذاكرة المخبئية

أفضل ؛ وترددها يعتمد على موقعها
عندما تكون الذاكرة المخبئية على ناقل النظام يكون ترددها هو نفس سرعة الناقل ( غالبا 66 أو 100
الذاكرة المخبثية الموضوعة داخل المعالج (معالجات الجيل السادس ) تعمل عادة بنصف سرعة المعالج
) الساطاة بتردد 333 ميجاهيرتز أو أقل ) أو بنفس سرعة المعالج (معالجات سيليرون و زيون وبنتيوم
معالجات الجيل الخامس جميعها لها ذاكرة مخبئية من المستوى الثاني على اللوحة الأم وترددها لا
0 تستطيع أن نعرف سرعة الذاكرة المخبثية لكل معالج وهذه أمثلة
معالج ينثو 0 ميجاهيرتز ؛: سرعة ناقل النظام هي 66 ميجاهيرتز فتكون سرعة الذاكرة
معالج بنتيوم | تز سرعة ناقل النظام فيه 66 ميجاهيرتز إلا أن الذاكرة المخبثية فيه
إن وضع الذاكرة ‎١|‏ له فائدتين ؛ الأولى هي السرعة أما الثانية فتبرز في حالة
تركيب أكثر من معالج واحد اللوحةهلأم لأن كل معالج له الذاكرة العشوائية الخاصة به ولا تتزاحم
منذ أن أنتج أيل حاسب آلي شخصي وحتى"
الحاسبات الجديدة أسرع بمراحل كثيرة من ‎١‏
المعالجات تصدر بتحسينات رئيسية بين الحين والآخر
موجودة داخل ‎١‏ 0 اكرة المخبثية تساوي 333 تقسِيمْ 2 - 166.5 ميجاهيرتز
معالج بنتيوم الثالث ( مجاقعنز له ذاكرة مخبثية بسرعة 500 ميجاهيرتز
أجيال المعالجات
هائل في صناعة الحاسبات ؛ وأصبحت
‎٠‏ وقد صدرت العديد من المعالجات عبر
‏- قانون مور سيد الموقف * ؛ وكانت
‏وكان أ معالج لحاسب شخصي لنظام "آي بي أم " هو" 86 كة إنتل وهو ما يعتبر الجيل
الثالث "80386" أو "386" وهكذا , ويختلف كل جيل عن الجيل ‎١‏ قلت كبيرة غالبا ؛ وتأتي
المعالجات الأحدث أسرع وأقل استهلاكا للطاقة وكذلك بدعم للبرمجيا 8
على تقليدها ؛ وربما يكون هذا الجال قد تغير في الأونة الأخيرة بتفوق شركة 860
‏صناعة المعالجات
‏لا تحتكر شركة 138 صناعة المعالجات كما قد تنصور , بل إن أشهر وأحدث المعالجات هما من شركتي

إنتل و 800 بينما تفرغت شركة 1801 لعمل معالجات لمنصات أخرى غير الحاسب الشخصي
لاعب أساسي في السوق
تمر صناعة المعالج بالكثير من الخطوات الطويلة والمكلفة , إن صناعة معالج حديث قد تستغرق 90 يوماً
من العمل (طبعاً تتم صناعة المعالجات بالجملة ) باستخدام تقنيات عالية جداً . ويتكون الترانزستور من
مادة شبه مصلة غالبا ما تكون السيليكون
لالد سم ( عملية دقيقة جداً ) وتستعمل كل واحدة من هذه الرقاقات بعد
مليمتر
المعالجة في طخ 5 1 معالج يعطب منها حوالي 20 . وتكفي الكريستالة الواحدة لصنق
الآلاف من المعا ا السليكون أقل سمكاً كلما تمكنا من إنتاج معالجات أكثر
تأتي بعد ذلك مرحلة الج (:
جهد عمل المئات بل الآلاف م١‏
باستخدام أدوات دقيقة جداً وج
باستخدام الضوء ومواد حساسة|
قطعة معالج قائم بذاته
الورق) وهذه عملية تأخذ الكثير من الوقت وقد تستهلك
ور أو سنين .ثم بعد ذلك تبداً عملية التصنيع
,ضخمة جداً ومكلفة جداً ويتم تصنيع الترانزسترات
طهات تختلف باختلاف المعالج وحسب تعقيدة
ثم تأتي بعد ذلك عملية وضع كل رقاقة من هذه أ يؤل غلاف لها حتى تحميها من العوامل
الخارجية وحتى يسهل حملها والتعامل معها في التغليف يعبر التغليف أيضاً
عملية معقدة كون عدد الإبر كبير (المثات)
طبعاً بعض القطع من هذه الرقاقات قد لا تعمل نتيجة كون
يعمل بعضها أسرع من الأخرى لذا نجد الاختلاف في سرعات ل لت . كما إن نسبة
معالج جديد كان في البداية غالي الثمن بسبب قلة الخبرة التي تجعل
جداً ؛ ومع الوقت تقل النسبة وينخفض سعر المعالج
يحرص مصنعي المعالجات على تصميم معالجات من شرائج سيليكون ب يه ذلك
يعني نسبة أقل من المعالجات المعطوية وتخفيض التكلفة . وتخفيض الحرارة النا
تصبح أكثر قوة مع الوقت ؛ ولكي تكون أكثر قوة لابد أن تحوي عدد أكبر من الترانزسترا
؛ فتستعمل معماريات أصغر للمعالج كي تتيح لنا ذلك
تغليف المعالجات
إن الغرض من التغليف هو أن نجعل شريحة السيليكون سهلة الحمل وآمنة من العوامل الخارجية وأن
توصل من الخارج مع اللوحة الأمم حتى يتواصل المعالج مع الأجزاء الأخرى للحاسب.
كان أل معالج من نظام 18 يستخدم نظام تغليف يدعى 019 ولكن هذا الطريقة لم تعد تنفع في
المعالجات الأحدث بسبب العدد الكبير للابر الذي يستدعي أن يكون المعالج طويل جداً حتى يكفي كل
هذا العدد من الإبر لأن الإبر في هذا النوع من التغليف كانت تخرج من طرفين فقط من أطراف المعالج
لذا طور النوع الثاني من التغليف يسمى 088 وفيه يوضع المعالج داخل علبة مربعة أو مستطيلة

الشكل قليلة الارتفاع وتخرج إبر المعالج من الأسفل وتدخل في مقبس خاص على اللوحة الأم » ويوفر
هذا النوع من التغليف خروج عدد كبير من الإبر من أسفل الرقاقة . وكان التغليف نفسه يصنع أحياناً من
البلاستيك لذا يسمى 068 0 ؛ وأحياناً يصنع من السيراميك 6568 (يعتبر البلاستيك أفضل من
ازدادت الحاجة لعدد أكبر من الإبر مر ثانية فتم تعديل ال 068 وسمي 5068 ليتسع لعدد أكبر من الاير
‎٠‏ ومعالج بنتيوم غلف بهذه الطريقة . أما المعالج بنتيوم برو فقد تم تغليفه بطريقة خاصة باستخدام
طريقة اسمها "0687 080:200 ا9نا0 " حيث تحوي هذا التغليف ليس فقط المعالج بل أيضاً الذاكرة
المخبثية المدمجة به
كان | برو معالج مكلف كين الذاكرة المخبثية كانت داخل تغليف المعالج ثقررت إنتل إزالتها
م لمخبثية على اللوحة الأم - مثل المعالج بنتيوم سيجعل منها ذاكرة بطيئة فما هو
كان الحل ل 556 حيث وضع المعالج مع الذاكرة العشوائية على لوحة إلكترونية
مطبوعة 508 ترج يتصل مع اللوحة الأم بواسطة مقبس خاص به
المعالج بنتيوم الثاني
الكارترج فهو منزوع
) مع الذاكرة المخبثية على لوحة إلكترونية مطبوعة أما
أما في المفكرات فالأمر يختلف .
في قطعة واحدة لتقليل الوزن وا
حزمة تحوي المعالج والذاكرة المخبئية وطقم الرقاقات
كانت المعالجات المغلفة بطريقة 568 تر الأم بطريقة خاصة وكان من الصعب على معظم
وتركيب المعالج وصار يدعى مقبس 215 ومعناه
تزوير المعالجات
توجد في الأسواق معالجات مزورة ؛ تقوم عصابات التزوير بر بالليزر والذي يدل على
تردد المعالج واستبداله بسرعة أعلى للساعة ؛ فمثلاً قد يجلبو م ويمحون ال166
ويكتبون بدلاً منها 200 ؛ وخذ يا زيد المعالج المزور بسعر المعالج
انتشرت هذه الطريقة في المعالج بنتيوم بشكل كبير جداً ؛ وهناك م لكشف
أنت في قسم : المعالج
حتى يؤدي المعالج وظيفته لابد من أن
يقرأ التعليمات من الذاكرة العشوائية *)
يقرر ما هي البيانات اللازمة لتنفيذ التعليمات (*)
يجلب البيانات اللازمة لتنفيذ تلك التعليمات (*)
ينفذ التعليمات (*)

المخبئية (*)" لحفظ البيانات لحين تمكن الذاكرة العشوائية من قراءتها
التعليمات ومعالجات 8156 و 0156
يقوم المعالج باستقبال البيانات ( الصور أو الرسوم أو.... إلخ) والتعليمات * ( التي كتبها المبرمج )
ويقوم بمعالجة البيانات تبعاً لما تمليه عليه التعليمات ؛ أي أنه مثل الجندي الذي ينفذ الأوامر الصادرة له
من القيادة ( البرنامج ) , فمهمة المعالج أن ينفذ مجموعة التعليمات التي تصدر من البرنامج حتى يؤُدي
كالقيام بسلسلة من العمليات المترابطة ) . فالبرنامج هو عبارة عن مجموعة كبيرة
التي تؤدي في مجملها عمل مفيد وهو القائد والمحرك للمعالج
دعني أقرب*الأميها إذا أردت جمع الأعداد 8 + 9 + 3 فإن البرنامج يصدر الأوامر التالية للمعالج
اجمع
اجمع ‎١‏ 7 0 :
هذا مثال عن أمرين ( ‎٠‏ هناك أوامر ( تعليمات ) أعقد بكثير للقيام بعمليات أكثر
تعقيداً ؛ ولكل معالج من المافللجات من التعليمات التي يستطيع فهمها ؛ فمثلاً قد يستطيع
معالج ما فهم تعليمة معينة بيكنا معال كج لا يفهمها , وهذا هو السر في اختلاف أنظمة الحاسب عن
ويخرج المعالج من المصنع " ل أي أنه يستطيع تنفيذها , ويستطيع تنفيذ أي
هو السبب في أن الحاسب يستطيع القيام قد ركبت له برنامج لأداء ذلك العمل . وقد
اتقسم مصنعو المعالجات في فلسفة بناء المعا
الفريق الأول زودوا معالجاتهم بالكثير من التعليمات ‎١‏ 7 ه المعالجات معالجات 56©
زود معالجاته بعدد قليل من التعليمات البسيطة وتسمى' معالجات 8156
حاسبات ماكنتوش
حاسبات 180
عدد التعليمات التي يدعمها المعالج نب
أقل
أكثر
عدد التعليمات اللازمة لتنفيذ برنامج ما
أكثر
أقل
الزمن اللازم لتنفيذ تعليمة
أقل
أكثر
إن الحكم على من منهما أسرع ليس شيئاً سهلاً وإن ذلك يعتمد على تصميم المعالج نفسة ككل

وعلى برامج التجميع المستخدمة في إنتاج البرامج وعلى عوامل أخرى ؛ واليوم أصبج مصنعي
المعالجات يتجهون إلى استعمال كلا الفلسفتين معاً وأصبح الفارق بينهما يندثر شيئاً فشيئاً
ما زالت المعالجات الحديثة تفهم نفس التعليمات التي تفهمها المعالجات القديمة فهي لا تستبدك
ولكن المعالجات الحديثة قد زادت عليها العديد من التعليمات . فقي كل مرة ينتج المصنعون ( مثل
شركة إنتل ) جيلاً جديداً من المعالجات يتم إضافة كمية من التعليمات لتحسين الأداء ؛ أي أن أحدث
معالج من إنتل يستطيع فهم نفس التعليمات التي كان أقدم معالج من إنتل يفهمها ؛ ويرمز للتعليمات
6 وتشمل كل المعالجات التي تعمل على نظام //180 حتى من غير شركة إنتل
7 تعليمة جديدة .وأخرجت شركة 20/0 تعليمات لتسريع حسابات الفاصلة العائمة
سمي > 1114 ولكنها خاصة بأرقام الفاصلة العائمة
,تعليمات 2 116 وقي عبارة عن 70 تعليمة جديدة خاصة بعمليات الفاصلة
هذ بها المعالج بنتيوم الثالث 500 ميجاهيرتز
افة وحدة خاصة في المعالج تقوم بتحويل تعليمات 0156 إلى
فالمعالج الذي يعمل بهذه الطريقة هو في الحقيقة معالج
فستأخذ ونا أطول في حسابها . أي الحالة الثانية آ:
هو جمع الأرقام ولكن بال بالنسبة للجاسب الأمر يختلف
جمع أي رقمين في لمج البصر ولكن الأهم والأصعب هو
الذاكرة العشوائية بأسرع وقت ممكن (أي عملية جلب البيانات و
الموضوع
الميجاهيرتز هو وصف لعدد نبضات الكهرباء التي تسري في سلك معين'
تردد ناقل معين 100 ميجاهيرتز فهذا معناه أنه يرسل 100 مليون نبضة
يمكنه من إرسال معلومات أكثر من ناقل آخر يعمل بتردد 66 ميجاهيرتز
متساوي في الحالتين )
إن المعالج يقوم بتبادل البيانات مع الأجزاء الأخرى عبر الناقل وفيما يعمل المعالج بسرعة قد نج إلى
0 ميجاهيرتز أو أكثر لا تعمل باقي أجزاء الحاسب بهذه السرعة الكبيرة لأن ذلك من شأنع يجعل
الحاسب ككل غالي الثمن
وحتى يتم تبادل البيانات بين المعالج وناقل النظام الي سرعة بدون أي أخطاء لابد من التنسيق بينهما
- لأن ناقل النظام يعمل في أغلب الأحيان بسرعة 66 أو 100 ميجاهيرتز فيما تبلغ سرعة المعالجات
عدة أضعاف ذلك ( مثلاً 500 ميجاهيرتز ) - من خلال تعيين نسية لعدد ذورات ساعة(تردد) المعالج إلى
عدد دورات ساعة (تردد) الناقل وهوماً يسمى بعامل المضاعفة * وهو النسبة بين تردد المعالج وتردد
ناقل النظام ويكون عادة عدد صحيح أو عدد يقبل القسمة على 0.5 ومن الأمثلة على معامل المضاعفة
فمثلاً في حالة المعالج بتردد 500 ميجاهيرتز فإن تردد الناقل هو 100 ميجاهيرتز ومعامل المضاعفة في

وفي عالم الحاسب تكون سرعة تبادل المعلومات عبر هذا الناقل مهمة جداً لأن الناقل يعتبر بطيئاً
بالنسبة للمعالج , فقيما يبلغ تردد الناقل 100 ميجاهيرتز مثلاً نجد معالجات بتردد 550 ميجاهيرتز » فإذا
لم يستطع الناقل توصيل البيانات بسرعة كافية فإن ذلك يعني عدم الاستفادة بصورة تامة من قذرات
المعالج حيث أن المعالج يكون أسرع من الناقل في تلقي البيانات ويكون المعالج في أحيان كثيرة واققاً
الانتظار أقل في المعالج كلما أمكن استغلال قدرات المعالج بصورة أفضل , ولكن تذكر أن الذاكرة
المخبثية تمنع حدوث حالة الانتظار إلى حد كبير
يمكن لأكثر من هلها
على نفس الحاسب ؛ ولكن ليس كل المعالجات تستطيع ذلك , كما
؛ إن سرعة حاسب ذو معالجين يعتمد على عدة عوامل
يجب أن يكون فيها فنحتين أو أكثر للمعالج , إن الأغلبية
يجب أن يدعم المعالج هذه ‎١‏
يدعم تعدد المعالجات فإنه سيعمل ولكن الأداء
بمعالج واحد ) ؛ ومن أشهر أنظمة التشغيل التي
إن نظام مثل وندوز 98 لا يدعم تعدد المعالجات
إن النظام سيستفيد بالتأكيد من تعدد
تدعم تعدد المعالجات هو وندوز آلا وكذلك !
ولكن لا تقلق فلو شغلت أكثر من برنامج في'
وحتى يستطيع المعالجين ( أو المعالجات في حالة وجويخ6ا ) التفاهم والتنسيق فيما
بينهم فإنه لابد من استخدام بروتوكول موحد ؛ وتستخدم" ات إنتل بروتوكول يسمى 8016م
الآن !!!!! لذا فإذا أردت تركيب حاسب متعدد المعالجات فإن الحل الوحيد حتى الأ
إن معالجات الجيل السادس من إنتل لهي أفضل الحلول لتعدد المعالجا كل معالج منهم
يحتضن ذاكرته المخبئية داخله مما يمنع تزاحم المعالجات على الذاكرة يحدث في
حالة معالجات الجيل الخامس
تقوم المعالجات بدور "الدماغ" للحاسب فتقوم بالعمليات الحسابية له ؛ والمعالج مع أنه آله إلا أن بعض
الأخطاء يمكن أن تحدث أثناء أداء عمله ؛ تظهر في أغلب الأحيان أخطاء بسيطة في تصميم المعالجات
ويتم تصحيحها , هذه الأخطاء تكون ناارة الحدوث ومع ذلك تصحج هذه الأخطاء وهذا هو السبب في
إصدارة تعالج بعض الأخطاء التي ظهرت للمهندسين بعد إصدار الإصدارة الأولي ولهذا يوجد ما يسمى
رقم الخطوة (*) في أي معالج , وكلما كان رقم الخطوة أعلى كلما كان أفضل من ناحية احتواة على
أخطاء أقل
أما خطأ المعالج بنتيوم الشهير فقد كان له شأن آخر ؛ كان مقدراً أن هذا الخطأ يحدث حوالي كل 24

ساعة مرة ويحصل في حسابات الفاصلة العائمة الضرورية في الحسابات الهندسية ؛ قد اضطرت
شركة إنتل لاستبدال كافة المعالجات التي تحوي الخطأ وهذا بعد خسارة كبيرة لإنتل ولكنها استفاات
أنماط عمل المعالجات
أنماط العمل هي وصف للبيئة التي يعمل فيها المعالج من حيث قدرته على الوصول للذاكرة العشوائية
وعلى قن تشغيل أكثر من برنامج في نفس الوقت , إن نمط العمل لمعالج ما في وقت من
الأوقا ام التشغيل الذي يستخدمه وكذلك على نوع المعالج الذي تستخدمه ؛ وهذه مقارنة
بين أ إلجات
النمط المحمي!
النمط الحقيقي ‎١‏
‎١‏ النمط
جميع المعالجات ,
الجيل الثاني وما أحدث
الجيل الثالث وما بعدة
‏كمية الذاكرة العشوائية التي ا‎
‏يعتمد على عرض ناقل العناوين‎
‏عدد البرامج التي يمكنه تشغيلها في نفس الوقت‎
‏غير محدود
‏سرعة القراءة والكتابة للذاكرة العشوائية ‎١‏
‏بطيئة
‏سوم قيطا
‏بطيئة ب
‏نظام التشغيل الذي يعمل في هذا النمط
‏دوس ,
جميع أنظمة تشغيل وندوز ويمكن لدوس الآن العمل به بمساعدة بعض البرامج
جميع أنظمة وندوز
‏دعم الذاكرة التخيلية
‏نعم
تسمح بالانتقال بين النمط المحمي والنمط الحقيقي بحرية بدون إعادة تشغيل الحاسب ؛ بينما

يستطيع المعالج 286 الانتقال دورة واحدة قط ؛ أما معالج الجيل الأول فلا يمكنه ذلك على الإطلاق فهو
يعمل في النمط الحقيقي فقط
نافذة دوس من داخل وندوز - إذا كنت قد استعملت هذه النافذة فستعرف ما أتحدث عنه
الطريقة الثانية للا إضافة ما يسمى ال 00116 01162 وهو معالج يمكن معالجك الأصلي من
نك هذا المعالج أن تتأكد من إمكانية تركيبه في لوحتك الأم . مع
فولتية المعالج
طبعاً المعالج كجهاز إلكتروني يحتاج للكهرباء ؛ و
أحد الأسباب التي تجعل
اللوحة الأم تتحكم بنوع المعالج هي مقدار الفولتية التي يعمل ا
يجعل اللوحات الأم للمعالج بنتيوم لا تستطيع تشغيل بنتيوم
الثاني بفولتية تختلف
لماذا تهمنا فولتية المعالج ؟
الفولتية الأعلى تعني زيادة درجة الحرارة مما يؤثر على المعالج من استقرار
عمله ويولد مشاكل في التبريد
في الحاسبات المحمولة : الفولتية الأعلى تعني استهلاك طاقة أعلى مما يعجل"
الفولتية الأقل تعني معدل استهلاك طاقة أقل
كانت أغلب المعالجات تعمل بفولتية 5 فولت ثم تم إنقاص هذه الفولتية إلى 3.3 فولت دجي
من الحاسب بفولتيات مختلفة فأصبح المعالج بقسم لقسمين
1- وحدة الدخل والخرج تعمل ب 33 فولت
2- قلب المعالج ويعمل بأقل من ذلك (حسب المعالج )
المعالج
فولتية وحدة الإدخال والإخراج