Skip to Content

آرشیو دسته بندی ها:وبلاگ

CPU چیست ونحوه کارکرد آن

 

cpu چیست

CPU (واحد پردازش مرکزی) در یک کلام مغز کامپیوتر است! قطعه‌ای کوچک با وظیفه‌ای بزرگ؛ پردازش هر دستوری که به آن ارسال می‌شود. در این مقاله با ما باشید تا به صورت خلاصه با CPU و نحوه کار آن آشنا شوید.

کلمه CPU به معنای چیست؟

کلمه CPU مخفف عبارت Central Processing Unit به معنای “واحد پردازش مرکزی” است. همچنین این قطعه با نام‌های زیر نیز شناخته می‌شود:

  • Computer Processor (پردازنده کامپیوتر)
  • Central Processor (پردازنده مرکزی)
  • Brain of Computer (مغز کامپیوتر)
  • Processor (پردازنده)
  • Micro Processor (ریز پردازنده)

کلمه‌ای که معمولا به‌جای CPU مورد استفاده قرار می‌گیرد Processor است. دلیل آن‌که از CPU به عنوان مغز کامپیوتر یاد می‌شود، این است که CPU مهمترین وظیفه یک کامپیوتر را به عهده دارد یعنی پردازش!

CPU چیست؟

هر سیستم اطلاعاتی برای پردازش دستورات (عملکردهای منطقی، ریاضی و …)  نیاز به یک پردازنده (Processor) دارد. این وظیفه در کامپیوترها بر عهده CPU است.

CPU تقریبا تمامی دستورات داده شده بوسیله نرم‌افزارها و سخت‌افزارها را با استفاده از عملکردهای منطقی، محاسبات ریاضی و مقایسات پردازش می‌کند.

 CPU با استفاده از یک واحد ALU که مخفف Arithmetic & Logic Unit و به معنای “واحد محاسبه و منطق” است، تمامی دستورات ورودی را محاسبه، مقایسه یا بر طبق عملکردهای منطقی تصمیم گیری کرده و سپس در صورت نیاز، خروجی را تحویل می‌دهد. این فرایند بر روی ثبات‌های پردازنده به عنوان میزکار سی پی یو انجام می‌شود. منظور از عملکردهای ریاضی، همان چند عمل ساده مثل ضرب، تقسیم، جمع و تفریق است.

برای درک بهتر عملکرد CPU ، می‌توانید مغز انسان را به یاد آورید. ممکن است انسان بتواند بدون برخی از اعضای دیگر (در کامپیوتر مانند حافظه‌های جانبی و…)، به حیات خود ادامه دهد اما بدون مغز، امکان زندگی صفر است. در واقع شما نمی‌توانید هیچ تصمیمی بگیرید، اطلاعات را پردازش کنید، تصاویر را درک کنید، به سایر اعضا دستور بدهید و … . مغز یک پردازنده قوی همانند CPU است.

سی پی یو

مغز، یک پردازنده قوی!

در سیستم‌های بزرگ مانند سرورها ممکن است چندین CPU استفاده شود اما در سیستم های شخصی (PC مخفف Personal Computer ) معمولاً فقط یک فضا (Slot) برای CPU  بر روی برد اصلی (Motherboard یا Mainboard) وجود دارد.

هر Motherboard معمولاً فقط یک Slot برای اتصال به CPU دارد که محدوده خاصی از انواع CPU ها را پشتیبانی می‌کند. یکی از مهمترین نکاتی که در هنگام خرید Motherboard یا CPU ویا تعوض و آپگرید (Upgrade) پردازنده باید مورد توجه قرار گیرد، نوع پردازنده پشتیبانی شده توسط Motherboard است. ممکن است پردازنده‌ای که قصد خرید را دارید، توسط مادربرد شما پشتیبانی نشود.

سی پی یو CPU

پین‌های یک پردازنده

 

شاخص‌های یک پردازنده

پردازنده‌ها معمولاً دارای ۳ شاخص مهم هستند که بر روی قیمت آن‌ها نیز تاثیر بسیاری می‌گذارند. این سه شاخص عبارت اند از:

سرعت پردازنده

یکی از مهمترین عوامل در انتخاب و خرید یک پردازنده سرعت کلاک (Clock Speed) آن است که برای همه هسته‌های آن معمولاً عددی ثابت است. سرعت پردازنده نشانگر تعداد عملی است که یک هسته می‌تواند در هر ثانیه انجام دهد و واحد آن هرتز (Hertz) است که معمولاً به صورت مگاهرتز (MHz – میلیون هرتز) یا گیگاهرتز (GHz – میلیارد هرتز) بیان می‌شود.

برای مثال پردازنده‌ای که سرعت آن ۲.۵ گیگاهرتز است، می‌تواند در هر ثانیه ۲ میلیارد و نیم (۲۸۰۰۰۰۰۰۰۰) دستور را پردازش کند. درصورتی که پردازنده دارای هسته‌های بیشتر باشد، هر هسته می‌تواند بصورت مجزا ۲۸۰۰۰۰۰۰۰۰ دستور را پردازش کند. البته منظور دستورات ساده یک سیکلی هستند (مثلاً در طراحی RISC تقریباً همه دستورات یک سیکلی هستند) که در یک چرخه (Cycle) اجرا می‌شوند.

 

حافظه نهان

مورد دیگری که معمولاً از سرعت نیز بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرد، حافظه نهان (Cache) پردازنده است. حافظه نهان می‌تواند دارای چند لایه باشد که با حرف L نشان داده می‌شود. معمولاً پردازنده‌ها تا ۳ لایه حافظه نهان دارند که لایه اول (L1) نسبت به دوم (L2) و دوم نیز نسبت به سوم (L3) دارای سرعت بیشتر و حافظه کمتری است. حافظه نهان معمولاً تا چند ده مگابایت می‌تواند فضا برای ذخیره کردن داشته باشد که هرچه این فضا بیشتر باشد، قیمت پردازنده نیز بالاتر خواهد رفت.

حافظه کش وظیفه حفظ داده را دارد و به دلیل اینکه سرعت آن بسیار بیشتر از حافظه اصلی (RAM) است، بنابراین تاخیر در اجرای دستورات را بسیار می‌کاهد. پردازنده برای بدست آوردن داده، ابتدا حافظه نهان خود را چک می‌کند و در صورتی که در آن حافظه، داده مورد نظر وجود نداشته باشد به سراخ حافظه اصلی می‌رود. به این صورت حافظه نهان بر روی سرعت پردازنده تاثیر زیادی دارد.

برای مثال پردازنده اینتل i7-2600 دارای دو ست ۴ * ۳۲ کیلوبایت برای حافظه نهان لایه اول (L1) که یکی وظیفه حفظ داده و دیگری وظیفه حفظ دستورات را دارد. این پردازنده دارای ۴ * ۲۵۶ کیلوبایت حافظه لایه دوم (L2) بوده و ۸ مگابایت حافظه لایه سوم (L3) دارد.

هسته‌های پردازشی

هسته‌های پردازنده، درواقع پردازنده‌های مستقلی هستند که هر یک به صورت جداگانه دستورات را پردازش می‌کند. امروزه پردازنده‌ها معمولاً دارای بیش از یک هسته هستند که به کاربران این امکان را فراهم می‌کنند که مجموعه دستورات یا برنامه‌های خود را با استفاده از پردازش موازی (Parallel Computing) سریع تر از قبل اجرا کنند. البته داشتن هسته‌های بیشتر به معنای افزایش کارایی کلی پردازنده نیست. چون بسیاری از برنامه‌ها هنوز از پردازش موازی استفاده نمی‌کنند. یعنی عملاً سایر هسته‌ها کار به مراتب کمتری نسبت به یک هسته انجام می‌دهند.

البته با تکنولوژی‌هایی مثل هایپرتریدینگ (Hyper Threading) یک هسته، خود به جندین ریسمان یا به زبان ساده، هسته مجازی تقسیم می‌شود. برای مثال پردازنده‌های i5 دو هسته‌ای اینتل، با استفاده از این تکنولوژی به چهار ریسمان یا هسته مجازی تقسیم می‌شوند.

 

CPU چگونه کار می‌کند؟

در پروسه پردازش دستورات در CPU چهار مرحله اصلی وجود دارد: ۱- فراخوانی ۲- رمزگشایی ۳- پردازش و اجرا  ۴- بازنویسی. این چهار مرحله اصلی به ترتیب اجرا شده و فرآیند پردازش دستور به اتمام می‌رسد.

مرحله اول: فراخوانی

در مرحله اول، پردازنده دستوری که باید پردازش کند را از طرف حافظه مربوط به یک برنامه (از طریق RAM یا به صورت مستقیم) دریافت می‌کند. این برنامه ممکن است در حداقل شرایط یک دستور و در حداکثر شرایط بینهایت دستور را برای پردازش به CPU ارسال کند. به همین دلیل هر یک از این دستورها باید در محل‌های جداگانه آدرس دهی شوند. اما مشکل اینجاست که واحد پردازشی CPU نمی‌داند کدام دستورات را در کدام یک از آدرس ها باید به ترتیب اجرا کند. برای حل این مشکل یک واحد دیگر به نام PC که مخفف عبارت Program Counter به معنای “شمارنده برنامه” است، وجود دارد. این واحد مسئول حفظ ترتیب و وضعیت دستوراتی است که به پردازنده ارسال می‌شوند. به طور ساده، واحد پردازشی CPU هر یک از آدرس‌هایی که برای پردازش نیاز دارد را از طریق این واحد شمارنده بدست می‌آورد.

مرحله دوم: رمزگشایی

پس از دریافت دستورات، CPU باید بتواند این دستور را درک کند. واحد پردازنده CPU دستورات را در حالت کدهایی OP ( به معنای کدهای پردازشی یا Operation Codes) می‌تواند پردازش کند. کدهای پردازشی زبان قابل درک ماشین و سخت افزارها هستند.

نوشتن برنامه‌ها به زبان باینری بسیار سخت است به همین خاطر زبان‌های برنامه نویسی سطح بالایی وجود دارد که نوشتن برنامه را آسان‌تر می‌کند. زبان‌های برنامه نویسی مختلفی وجود دارد که سازندگان برنامه‌ها می‌توانند از آن‌ها استفاده کنند. به همین دلیل واحدی به نام Assembler (تبدیل کننده به اسمبلی) وجود دارد که ابتدا دستورات را به زبان سطح پایین اسمبلی (Assembly) تبدیل کرده سپس واحد دیگری این دستورات اسمبلی را به کدهای OP تبدیل می‌کند. حال این دستورات که به صورت کدهای OP در آمده اند، آماده پردازش در واحد پردازنده CPU هستند.

مرحله سوم: پردازش و اجرا

مرحله سوم و البته مهمترین مرحله، پردازش و اجرا است. در این مرحله واحد پردازنده CPU یک دستور باینری را از یک آدرس مخصوص در دست دارد. این واحد تمامی دستورات را به کمک واحد ALU (مخفف Arithmetic & Logic Unit و به معنای “واحد محاسبه و منطق”)، پردازش می‌کند.

ممکن است درحین پردازش، نیاز به یک دستور دیگر باشد که در این صورت Program counter دستور مورد نیاز را در اختیار واحد پردازنده CPU قرار می‌دهد یا ممکن است واحد پردازش، دستورات را برای زمان دیگری در ثبات‌های (Registers) داخلی خود ذخیره کند.

مرحله چهارم: بازنویسی

معمولا هر دستور یک مقدار خروجی دارد که در این مرحله این مقدار خروجی در حافظه جانبی کامپیوتر (مانند هارد دیسک‌ها،دیسک‌های حالت جامد و…) ذخیره یا به سایر قطعات ارسال می‌شود. برای نمونه فرض کنید که یک دستور برای نشان دادن یک عبارت به CPU برای پردازش ارسال می‌شود. CPU پس از پردازش این دستور، همان عبارت را به عنوان خروجی بازمی‌گرداند یا به فرض، یک عمل ریاضی به عنوان مثال ۲ ضرب در ۲ به  CPU برای پردازش ارسال می‌شود. حال CPU پس از پردازش عدد ۴ را به عنوان خروجی برمی‌گرداند.

در اغلب موارد، CPU این مقدار خروجی را که از مرحله اجرا و پردازش بدست آورده است را در ثبات‌های خود ذخیره می‌کند.  با این کار، CPU می‌تواند از این خروجی‌ها به سرعت در دستورات دیگر استفاده کند. فرض کنید یک عملیات مقایسه به CPU برای پردازش ارسال می‌شود. در این گونه موارد، CPU از مقادیر خروجی قبلی که در ثبات‌های خود ذخیره کرده استفاده می‌کند تا نتیجه مقایسه را در یکی از ثبات‌های دیگر خود، یا به عنوان خروجی باز گرداند.

در این چهار مرحله اصلی، پردازنده فقط یک دستور که از Program Counter ارسال شده را پردازش می‌کند. پس از اتمام این چهار مرحله، درصورتی که دستور دیگری در صف پردازش وجود داشته باشد، توسط PC به سی پی یو داده می‌شود و مراحل از اول شروع می‌شوند تا زمانی که تمامی دستورات پردازش شوند.

سی پی یو CPU

پردازنده قدیمی اینتل Core 2

 

برخی از تولید کنندگان CPU

در لیست زیر نام برخی از معروفترین تولید کنندگان CPU قرار گرفته است:

  • Intel (اینتل)
  • AMD (اِی اِم دی)
  • IBM (آی بی اِم)
  • nVidia (اِنویدیا)
ادامه مطلب

مفهوم مادربرد (Motherboard) و اجزای اصلی آن

مفهموم مادربرد

مادربرد (Motherboard) یا بورد اصلی (Mainboard) قطعه‌ایست الکترونیکی که سایر قطعات سخت افزاری از جمله CPU، RAM و … را به یکدیگر وصل می‌کند.

 

مادربرد چیست؟

مادربرد (Motherboard که مادربورد نیز تلفظ می‌شود)، بورد اصلی یا مین بورد (Mainboard) و همه اینگونه اصطلاحات به یک قطعه الکترونیکی اشاره دارند که در داخل کیس، لپتاپ‌ها، گوشی‌های موبایل، ساعت‌های هوشمند و همه این گونه گجت‌های دیجیتالی وجود دارد.

اگر محفظه کیس کامپیوترتان را باز کنید، بزرگترین قطعه داخل کیس را مشاهده خواهید کرد که قطعات کامپیوتری از جمله پردازنده (CPU)، حافظه موقتی (RAM)، هارد دیسک‌ها (HDD)، کارت گرافیک (GPU) و سایر کامپوننت‌ها را به یکدیگر وصل کرده و انرژی الکتریکی و برق مورد نیاز این قطعات را از طریق منبع تغذیه (PSU) فراهم می‌کند. این قطعه مادربرد نام دارد.

برای درک بهتر مادربرد، یک شهر بزرگ را در نظر بگیرید. خیابان‌ها، آزاد راه‌ها و همه مسیر‌ها ارتباطی موجود در شهر (به علاوه چند ساختمان کنترلی که این مسیرها را کنترل می‌کنند) همگی عواملی هستند که که سایر ساختمان‌های مهم مثل ساختمان شهر داری، ترمینال‌ها و … را به یکدیگر وصل می‌کند.

کار مادربرد نیز دقیقاً به این صورت است. روی مادربرد یا برد اصلی همه قطعات سخت افزاری اصلی نصب می‌شوند (مثل ساختمان‌های مهم در مثال بالا) و همه این قطعات با استفاده از مسیرهای الکترونیکی ریز به یکدیگر وصل می‌شوند (مثل راه‌های یک شهر).

 

اجزای اصلی مادربرد

مادربرد دارای اجزای بسیار متنوعی است با این حال مهمترین این اجزا (کامپوننت‌ها) عبارت اند از:

باس (Bus)

به مسیرهایی که داده‌ها از آن‌ها عبور می‌کنند و یک یا چندین قطعه سخت افزاری را به یکدیگر وصل می‌کنند، به اصطلاح باس (Bus) گفته می‌شود. باس (Bus) مسیرهای ارتباطی بر روی ‌مادربرد است که قطعات را به یکدیگر وصل می‌کند.

هرچقدر این باس‌ها عریض تر و کیفیت ساختشان بهتر باشد، سرعت انتقال داده‌های بیشتری بین قطعات را خواهیم داشت. این سرعت ممکن است توسط جنس مسیر، تنظیمات ‌مادربرد و یا در اکثر موارد، فاکتورهای محدود کننده خود قطعات سخت افزاری، به یک سرعت خاص محدود شوند. درست مثل این که ما جاده‌های بسیار عریضی داشته باشیم اما حداکثر سرعت مجاز ما کم باشد.

از بین این مسیرها، یک باس نقش بسیار مهمی در عملکرد کل سیستم دارد که پردازنده یا همان سی پی یو را به نورث بریج یا پل شمالی (North Bride) بر روی خود ‌مادربرد وصل می‌کند. این باس گذرگاه سمت جلو یا Front Side Bus (یا به اختصار FSB) نامیده می‌شود. FSB فقط از طریق یک باس واحد این انتقال را انجام می‌دهد. سرعت FSB معمولاً یکی از فاکتورهای تعیین کننده قیمت ‌مادربرد به حساب می‌آید.

 

چیپست Northbridge و Southbridge

اگر یادتان باشد، در مثال اول این پست گفتیم که ‌مادربرد شامل برخی از قطعات کنترل کننده است که مثل عوامل کنترل کننده مسیرهای یک شهر عمل می‌کنند. نورت بریج (پل شمالی) و سوث بریج (پل جنوبی) دو قطعه مهم برای کنترل ارتباط بین اجزای مختلف سیستم هستند.

نورت بریج قطعه‌ای بر روی مادربرد است که کنترلر حافظه RAM در آن وجود داشته و مثل یک چهار راه برای کنترل ترافیک و رساندن داده‌ها از سی پی یو به سایر قطعات مثل RAM و کارت گرافیک و برعکس است. این کامپوننت قطعاتی مثل کارت گرافیک و حافظه رم را نیز به یکدیگر وصل می‌کند. Northbridge با FSB به پروسسور اصلی وصل می‌شود.

مفهوم مادربرد

 

با این حال بر روی مادربردهای مدرن باس FSB را نمی‌توانید پیدا کنید! چون اصلاً باسی به نام اف اس بی وجود ندارد. در CPU های مدرن با طراحی جدید بجای این که به نورت بریج متکی باشد، کنترلر حافظه (Memory Controller) و برخی از کنترلرهای دیگر در طراحی‌های مختلف، قرار داده می‌شوند. بدین صورت پردازنده به صورت کاملاً مستقیم می‌تواند به حافظه‌ها دسترسی داشته باشد که سرعت و عملکرد سیستم را به صورت چشمگیری افزایش می‌دهد.

قطعه Soutbridge به صورت مستقیم به قطعه Northbridge وصل بوده و از طریق آن به پردازنده وصل می‌شود. Southbridge کارهای ضعیف تری را نسبت به نورت بریج انجام می‌دهد.
در داخل Southbridge کنترلرهای مختلفی برای ورودی/خروجی‌ها (I/O Controllers) در نظر گرفته شده و یکی از وظایف اصلی آن مرتبط کردن Northbridge (رابط CPU و RAM و PCI-E هایی مثل کارت گرافیک) با ورودی/خروجی‌هایی مثل درگاه USB، هارد دیسک، سیستم پایه‌ای خروجی ورودی یا بایوس، کارت‌های PCI، کنترلرهای صدا و … است.

 

 

سوکت پردازنده (CPU Socket)

“هر CPU ای به هر مادربردای نمیخوره”. ممکنه این حرف را چندین بار شنیده باشید. هر نسل مدل از مادربوردی تنها پردازنده‌هایی را قبول می‌کنند که با آن‌ها سازگار باشند. سازگار بودن از لحاظ تکنولوژی بکار رفته در پردازنده، نحوه ارتباط آن با سایر اجزا، سرعت‌هایی که پشتیبانی می‌کنند و … . اولین فاکتور سازگار بودن پردازنده با برد اصلی، نوع سوکت‌های پردازنده است.

منظور از سوکت، آرایش پین‌هایی است که در محل قرار گیری سی پی یو بر روی مادربورد قرار دارند.

برای مثال در تصویر زیر می‌توانید سوکت ۷۷۵ LGA اینتل را مشاهده کنید:

Intel 775 LGA Socket

سوکت ۷۷۵ LGA
منبع تصویر: hardwaresecrets.com

سوکت اینتل

بایوس (BIOS)

بایوس یک سفت افزار (Firmware) است که در داخل یک تراشه (Chip) بر روی همه مادربرد (Motherboard) در کامپیوترهای شخصی سازگار با IBM قرار می‌گیرد. سفت افزار یا فریم ویر به برنامه‌های سطح پایین تقریباً ثابتی (البته طی شرایطی قابل تغییر هستند) گفته می‌شود که در چیپ‌های الکتریکی ذخیره شده و معمولاً کنترل آن دستگاه را بر عهده می‌گیرند.

سفت افزار BIOS فقط خواندنی است به همین دلیل به آن ROM BIOS نیز گفته می‌شود. توجه کنید که حافظه فقط خواندنی هم تحت شرایطی مانند آپدیت کردن و … قابل عوض شدن است. زمانی که کامپیوتر را روشن می‌کنید، بایوس وارد عمل شده و همان طور که از نامش پیداست، انواع خروجی‌ها و ورودی‌ها را تشخیص داده، مدیریت کرده و آن‌ها را تست می‌کند. پس از تست کردن نوبت به آن می‌رسد که سیستم عامل را راه اندازی کند. این کار با تشخیص دادن رکورد راه انداز اصلی (MBR) روی حافظه تنظیم شده (حافظه‌ای که در بایوس تنظیم می‌شود تا بوت از طریق آن حافظه انجام گیرد. مثل هارد دیسک ها، فلش مموری‌ها و …) انجام می‌گیرد.

ادامه مطلب

کابل MHL چیست و چه کاربردی دارد ؟

کابل MHL چیست و چه کاربردی دارد ؟

کابل

این روزها شاهد رشد سریع و چشمگیر گوشی‌های هوشمند و تبلتها با قابلیت‌های جدید شگفت انگیزشان هستیم. ضمن این که سرعت و کیفیت تصاویرشان هر روز بیشتر و بیشتر می شود. دیگر برای نمایش فایل‌های صوتی، تصویری نیازی به حمل لپ‌تاپ نیست و می توانیم فایل‌ها را در گوشی انتقال داده و به پروژکتور یا تلویزیون و … وصل کنیم.

نکته جالب و جذاب دیگر لذت بردن بیشتر از بازیها است. در نتیجه برای کسانی که به بازی‌های موبایل و تبلت علاقه‌مند هستند شاید جالب باشد که با استفاده از ام اچ ال می‌توان گوشی هوشمند یا تبلت خود را به یک سینمای خانواده تبدیل کرده و به طور مثال بتوانید صدا و تصویر را با کیفیت بالا به HD TV منتقل کنید.

با این مقدمه، حالا چگونه می‌توانیم گوشی‌های همراه و تبلت‌ها را به ویدئو پروژکتور یا تلویزیون از طریق کابل MHL وصل کنیم؟ قبل از ارائه توضیحات بیشتر، بهتر است به برخی نکات دیگر نیز اشاره کنیم:

MHL چیست ؟

پیوند اچ دی موبایل (Mobile High-definition Link) یا ام اچ ال (MHL) به معنی اتصال موبایل با کیفیت بالا است. بنابراین نوعی استاندارد صنعتی به منظور ارتباط صوتی یا تصویری بین گوشی‌های هوشمند یا تبلت‌های برخوردار از این سیستم به پخش کننده‌هایی مانند تلویزیون، ویدئو پروژکتور، HDTV، مانیتور و … می باشد.

ویژگی ها:

از ویژگی‌های استاندارد ام اچ ال، وجود یک کابل با یک رابط پین دار (با پین کم) است که قابلیت پشتیبانی تا کیفیت بالای ۱۰۸۰p یعنی ۱۰۸۰پی را دارد و هم‌زمان می‌تواند دستگاهی که به اچ دی تی وی وصل است را شارژ کند. هم چنین با نصب اپلیکیشن (نرم‌افزار) مخصوص روی موبایل، می توان از طریق ریموت کنترل TV عملکردهای موبایل را کنترل کرد.

تاریخچه :

در سال ۲۰۱۱ برای اولین بار رابط MHL به بازار معرفی شد. MHL در حقیقت اقتباسی از HDMI است که در حالت کلی برای دستگاه‌هایی مانند گوشی های هوشمند و تبلت‌ها کاربرد دارد. در نتیجه از کابل MHL می توان برای تبدیل Micro USB موبایل و تبلت به HDMI استفاده کرد. باید توجه کرد که هر چند به پورت HDMI شباهت دارد اما یک پورت HDMI محسوب نمی شود.

کابل HDMI :

 

کابل hdmi

منبع تصویر +

کابل HDMI چیست ؟

نوعی رابط است که بدون فشرده سازی تصویر و صدا با حفظ کامل کیفیت اطلاعات را به پروژکتور و سایر دستگاه‌ها منتقل می‌کند. به بیان دیگر برای اتصال لپ‌تاپ ها و سیستم‌های صوتی و تصویری که از این کابل پشتیبانی می‌کنند به پروژکتور کاربرد دارد. هم چنین کنسول‌های بازی و بعضی DVD-Player ها را میتوان با کابل HDMI به ویدئو پروژکتور متصل کرد.
هم چنین بر خلاف HDMI که کابلی با ۱۹ رشته اتصال است، MHL فقط ۵ رشته اتصال دارد که وزن آن را سبک‌تر و اندازه را کوچک‌تر می‌کند.

 

این استاندارد توسط کنسرسیوم MHL، که مجموعه ای از تولید کنندگان لوازم الکترونیکی است آغاز شد و شامل شرکت های سونی، توشیبا، سامسونگ، نوکیا و سیلیکون تصویر (خالق فن آوری) می‎شود. تعداد گسترده‌ای از تولید کنندگان لوازم الکترونیکی نیز به امضا‌کنندگان این کنسرسیوم پیوستند.

انواع کابل MHL

به طور کلی دو مدل کابل MHL داریم :
۱- اکتیو (Active): برای کارکردن به برق نیاز دارد. در شکل زیر نمونه‎ای از رابط یا آداپتور کابل MHL را مشاهده می‌کنید.

کابل mhl

Active MHL Adaptor

Active MHL Adapterکابل mhlکابل mhl

منبع تصویر +

۲- پسیو (Passive) : جهت کار به برق نیاز ندارد. در حال حاضر خیلی از رابط‌هایی که تولید می‌شود احتیاج به آداپتور جانبی نداشته و هم‌چنین باعث شارژ گوشی همراه نیز می‌شوند.

Passive MHLcable

Passive MHLcable

 

بسیاری از گوشیهای جدیدتر هوشمند اندروید و تبلت‌های اندروید باریک‌تر، از پورت میکرو USB استفاده می‌کنند این دستگاه را می‎توان به وسیله یک آداپتور VGA متصل کرد. با این حال، این تنها با دستگاه‌هایی که با MHL سازگاری دارند کار خواهد کرد. مهم است که قبل از برنامه ریزی برای پخش تصاویر از طریق این دستگاه‌ها از سازگاری آن‌ها با MHL مطمئن شوید. برخی گوشی‌ها هم از یک پورت Micro HDMI که بسیار شبیه به پورت Micro USB است استفاده می‌کند. باز هم توصیه می‌شود که به دفترچه راهنمای گوشی همراه خود مراجعه کنید و یا با جستجوی اینترنتی از قابلیت گوشی خود اطلاع پیدا کنید. در ضمن کاربران ویندوز ۸ باید آگاه باشند که گوشی ویندوز ۸ هنوز قادر به ارسال فیلم به پروژکتور نمی باشند.

 

سوالات متداول و ذکر چند نکته مهم :

۱- آیا همه تلویزیون ها MHL دارند؟
خیر، معمولا تلویزیون های جدید از این امکان برخوردارند، با استفاده از یک رابط کافی است تلویزیون پورت HDMI داشته باشد. بنابراین به یک رابط Micro USB به HDMI نیاز داریم.

۲- آیا همه گوشی ها یا تبلت ها دارایMHL هستند؟
خیر، به این دلیل که نوع MHL های گوشی‌ها نیز متفاوتند. ممکن است هر گوشی که دارای پورت Micro USB است دارای تکنولوژی MHL نباشد. باید به دفترچه مشخصات گوشی مراجعه کنید. به طور مثال تبدیل MHL گوشی های سامسونگ با LG و SONY فرق می کند.
در صورتی ساپورت کردن موبایل یا تبلت می توانید از دو دستگاه زیر استفاده کنید:
دستگاه تبدیل mhl به HDMI برای پخش کننده های با ورودی HDMI.
دستگاه تبدیل mhl به VGA یا همان RGB برای پخش کننده های با ورودی VGA.

به طور مثال اکثر گوشی های هواووی دارای خروجی MHL نیستند، یعنی خروجی تصویر HDMI نمی دهد. برای اطمینان اینکه دستگاه شما MHL را جواب می دهد یا نه لطفا به سایت http://www.gsmarena.com مراجعه نمایید.

۳- کدام گوشی بیشتر از MHL پشتیبانی می کند؟
سامسونگ بیشترین دستگاه دارای MHL را دارد، که روی اسمارت فون‌ها، تبلت‌ها و فبلت‌های این شرکت فعال است.

۴- چرا تبلت من تصویر نشان نمی دهد؟
بعضی از تبلت ها که خروجی HDMI دارند HDMI آنها فعال نیست ولی تبلت‌ها و گوشی‌هایی که دارای MHL باشند می‌توان آنها را از طریق مبدل Micro USB to HDMI یا Micro USB to VGA به پروژکتورهای دارای ورودی VGA یا HDMI متصل نمود. هم چنین باید توجه داشت که کابل MHL،گوشی و تبلت‌های LG و SONY و مدل سامسونگ با سوکت ۵ پین Micro USB و انواع سری گوشی با ساخت قبل از S3 جواب می دهد.

ادامه مطلب

تفاوت های VGA، DVI ، HDMI و DISPLAY PORT

تفاوت های VGA، DVI ، HDMI و DISPLAY PORT

 

امروزه با پیشرفت های پرشتاب تکنولوژی شاهد انواع و اقسام اتصالات و کابل‌های جدید هستیم. ممکن است با خود بگویید که با وجود انواع مختلف این اتصالات و پورت‌های ورودی و خروجی تصویر در کامپیوتر و تلویزیون و ویدئو پروژکتورها ،کدامیک را باید انتخاب کنیم. خصوصا در سال های اخیر کاربران زیادی به سمت مانیتورها و تلویزیون‌هایی با رزولوشن ۴K یا بهتر بگوییم Ultra HD  گرایش پیدا کرده اند و به تدریج نسل اتصالات قدیمی DVI و VGA نیز جای خود را به اتصالات نسل جدید مانند  HDMI و DisplayPort داده‌اند ، با این توضیحات، قصد داریم در این مقاله اشاره‌ای گذرا به برخی از محاسن و ویژگی‌های چهار اتصال پرطرفدار داشته باشیم.

 

تفاوت hdmi,dvi,vga

انواع خروجی تصویربا پا گذاشتن نمایشگرهای ۴K / Ultra HD به عرصه مانیتورهای رایانه و  هم تلویزیون، ممکن است در شگفت باشید که قابلیت های چهار اتصال محبوب چه می باشند و باید از کدامیک استفاده کنید. به راهنمای ما درمورد محاسن و مشکلات HDMI ،DVI ،Display Port  و کابل قدیمی خوب VGA خوش آمد می گوییم شما در این راهنما می توانید درباره موارد جدید، قدیمی و آن‌هایی که به تازگی از رده خارج شده‌اند، باخبر شوید.

HDMI

این روزها، تقریبا تمام تلویزیون‌ها و مانیتورهای کامپیوتر از اتصال HDMI پشتیبانی می‌کنند. HDMI که مخفف (High-Definition Multimedia Interface) است سیگنال‌های صوتی و تصویری دیجیتال را از این کابل ارسال می‎کند. احتمال دارد، در صورتی که سعی دارید چیزی را به تلویزیون  وصل کنید – از جمله رایانه – شاید بخواهید که از کابل HDMI استفاده کنید.

HDMI در طیف بسیار وسیعی از محصولات الکترونیکی مصرفی، از جمله لپ‌تاپ و رایانه رومیزی، تلفن همراه، دانگل کروم کست (Chromecast)، دستگاه روکو (Roku’s streaming stick)،پخش Blu-ray، جعبه کابل HD، و خیلی خیلی چیزهای بیشتر استفاده می‌شود – بنابراین اچ دی ام آی ظاهر  آشنا و جذابی برای اکثر مردم دارد و به طور کلی محبوب ترین اتصال در میان مصرف کنندگان عمومی به شمار می‌رود.

تا همین اواخر HDMI v1.4 استانداردی بود که شرکت‌های لوازم الکترونیکی مصرفی به کار می‌بردند. اتفاق خوب این است که (معمولا) همه لوازم داخل منزل شما از  HDMI 1.4 پشتیبانی می‌کنند، اما باید بدانید که یک نسخه جدید، به نام HDMI 2.0 عرضه شده است که قابلیت HDMI را بالاتر می‌برد.

کابل hdmi

 

کابل HDMIپس از معرفی تلویزیون های ۴K/Ultra HD، پورتHDMI 2.0 وارد بازار شد. این پورت می‌تواند سیگنال های ویدئویی را با رزولوشن ۳۸۲۰ x 2160  تا ۶۰ فریم در ثانیه تا ۳۲  کانال دیجیتال صوتی چند کاناله غیر فشرده، از طریق همان کابل های HDMI پر سرعتی که برای سال‌ها مورد استفاده قرار گرفته شده‌اند، ارسال کند. این موضوع صحت دارد که: جز سخت افزاری که کابل را به آن‌ها وصل می‌کنید ،هیچ چیزی درباره کابل‌ها یا اتصال دهنده ها تغییر نکرده است. بنابراین نیازی نیست که انتظار داشته باشید وقتی که قصد ارتقاء سیستم تان را دارید ،مجبور به خرید یک دسته کابل جدید باشید.

 

تلویزیون Ultra HD

تلویزیون های Ultra HDاز آنجایی که HDMI در این ورژن جدید توسعه پیدا کرده است، بنابراین در حال حاضر، دلیلی وجود ندارد که به سراغ هر کدام از این نوع اتصالات موجود بروید، مگر در برخی شرایط بسیار خاص، که ما در ادامه مطلب به آن می‌پردازیم.

DisplayPort

دیسپلی پورت DisplayPort یکی از رابط‌های صوتی و تصویری دیجیتالی محسوب می‌شود که به وسیله آن می‌توان هم صدا و هم تصویر را انتقال داد و از این نظر بسیار شبیه HDMI است. Display Port برای جایگزینی با  VGA, DVI و FPD-Link طراحی شده است. Display Port هم چنین با DVI و VGA با استفاده از دانگل آداپتور سازگار است. هم چنین در تجهیزات و نوت بوک های مک Apple  نیز استفاده می‌شود که با مبدل های خاص می‌توان خروجی دیگری از آن ها را دریافت کرد. به طور مثال در ویدئو پروژکتور ان ای سی مدل MODEL: NP–PA722X  از این پورت استفاده می شود.

لازم به توضیح است که دیسپلی پورت، یک رابط صفحه نمایش دیجیتالی است که توسط انجمن استاندارد الکترونیک ویدیو (VESA) توسعه یافته است. DisplayPort گزینه‌ای برای استفاده برای  مصرف کننده‌گان HDTV نیست. ( مگر این که برنامه ای برای خرید تلویزیون پاناسونیک Panasonic’s top-of-the-line 4K TV داشته باشید که تنها تلویزون خانگی است که می‌دانیم از دیسپلی پورت پشتیبانی می‌کند).

Display port

Display port & panasonicبا این وجود، دیسپلی پورت یک گزینه کاملا قابلیت داری است که (بعضی‌ها یک گزینه ترجیحی می‌گویند) برای اتصال کامپیوتر شما به یک مانیتور کامپیوتر می‌باشد. نسخه ۱٫۲ دیسپلی پورت، با تمام سخت‌افزارهای لازم و نرم افزارهای به روز رسانی‌اش حداکثر رزولوشن ۳,۸۴۰×۲,۱۶۰در ۶۰ FPS، که آن را آماده تقابل با ۴K/Ultra HD content می‌کند و محتوای دیجیتال صوتی را درست مانند HDMI نیز عبور می‌دهد. امروزه با وجود رواج HDMI، دیسپلی پورت به چندین ویژگی‌اش می‌بالد است که آن را در جایگاهی به عنوان یک جایگزین مستقیم قرار می‌دهد.

display port

 

displayportمهم ترین ویژگی آن، قابلیت اتصال چند مانیتور به کابل دیسپلی پورت است، که باعث می‌شود فرمت عالی برای طراحان گرافیک، برنامه نویسان و هر کسی که در تمام طول روز سر و کارش با رایانه است، داشته باشد. کاربران می‌توانند به منظور ساده و موثر کردن عادت‌های کاریشان تا پنج مانیتور را به صورت اتصال زنجیره ای به یکدیگر متصل کنند.

نکته : ( daisy chain / اتصال زنجیره ای،به صورتی که دستگاه ها به یکدیگر با استفاده از کابل متصل می شوند).

اتصال همزمان چند مانیتور با دیس پلی

 

اتصال همزمان چند مانیتور بوسیله دیسپلی پورتبرنامه های کاربردی زیادی برای چنین تنظیمی وجود دارد – شاید بارزترین و مفیدترین آن‌ها این است که در حالی که تایپ کردن بر روی صفحه دیگر انجام می شود، قابلیت ارجاع بر روی صفحه نمایش دیگر امکان پذیر باشد و این کار باعث حذف دیوانه وار گرفتن دائم کلیدهای Alt-Tab می گردد.

در حالی که نسخه فعلی دیسپلی پورت، ۱٫۲ است، اخیرا  VESA از برنامه خود برای انتشار نسخه ۱٫۲a خبر می‌دهد که این یعنی، حل مشکلات گسستگی گرافیکی و شاترینگ توسط یکپارچه سازی چیزی است که Adaptive-Sync نامیده می شود، .فن آوری جدید در تلاش برای از بین بردن مشکل از طریق هماهنگی سخت افزار کامپیوتر جهت تطبیق با سیستم GPU به همراه رفرش ریت (refresh rate)مانیتور است. هم چنین  Adaptive-Sync شایع است که قادر به کاهش رفرش ریت برای کارهای کمتر مورد نیاز است که احتمالا منجر به کاهش مصرف برق می شود.

DVI

DVI (رابط تصویری دیجیتال) به عنوان یک فرمت اتصال استاندارد نمایش، در حدود سال ۱۹۹۹ شهرت یافت، اما در طول زمان HDMI عملاجایگزین آن شده است.DVI برای انتقال تصویر دیجیتال غیر فشرده طراحی شده است و می تواند جهت پشتیبانی از حالت های مختلفی از قبیل DVI-D (مخصوص تصاویر دیجیتال)، DVI-A (مخصوص تصاویر آنالوگ ) یا DVI-I (برای انتقال تصاویر دیجیتال و آنالوگ) پیکربندی شود. سیگنال ویدئو دیجیتال که از انتهای رابط DVI عبور می‌کند، اساسا با HDMI یکسان است، با این وجود، تفاوت‌هایی بین دو فرمت وجود دارد، به طور مثال، DVI فاقد سیگنال صوتی می‌باشد.

کابل DVI

 

کابل DVIشما دیگر شاهد استفاده از DVI بر روی تلویزیون های HD یا پلیرهای Blu-ray نخواهید بود، به هر حال، از آن جایی که به کابل‌های صوتی اضافی نیاز است، شما هم دیگر تمایل به استفاده از  DVI برای تلویزیون های فلت/ یا با صفحه نمایش مسطح را ندارید. اما برای مانیتورهای کامپیوتر که اغلب فاقد بلندگو هستند، هنوز DVI یک گزینه پرطرفدار محسوب می‌شود. هم چنین شما اتصالات DVI را نیز بر روی بعضی از ویدئو پروژکتورهای قدیمی‌تر می‌توانید مشاهده  کنید که معمولا در گوشه پر گرد وخاک یک دفتر افتاده اند. با این وجود، اگر ۴K می‌خواهید، پس لازم است که به سراغ HDMI یا DisplayPort بروید.

به طورر مثال شاهد استفاده از پورت DVI در ویدئو پروژکتور In Focous هستیم ( لطفا به تصویر زیر توجه کنید).

کابل DVI در ویدیو پروژکتور

ویدئو پروژکتور اینفوکوس /InFocusدو نوع مختلف اتصالات DVI، سینگل لینک (Single link) و (dual-link)  وجود دارد. پین های اتصال  dual-link به طور موثری قدرت انتقال را دو برابر می‌کند و سرعت و کیفیت سیگنال بالاتری را ارایه می‌دهد. به طور مثال یک تلویزیون ال سی دی با استفاده از اتصال Single link می‌تواند حداکثر رزولوشن ۱۹۲۰×۱۲۰۰ را نمایش دهد اما اتصال dual-link برای همان صفحه نمایش، حداکثر رزولوشن ۲۵۶۰×۱۶۰۰ را پخش می‌کند.

VGA

اتصال VGA  در یک دوره‌ای استاندارد صنعتی محسوب می‌شد و در حال حاضر یک کابل انتقال تصویر با یک پله عقب‌تر است، (VGA (Video Graphics Array یک اتصال صرفا تصویری آنالوگ است که دیگر به ندرت در تلویزیون‌ها دیده می‌شود، با این وجود هنوز هم می‌توانید رد و نشانه‌ای از آن در رایانه‌های شخصی و پروژکتورهای قدیمی مشاهده کنید.

کابل VGA

 

کابل VGAدر اواخر سال ۲۰۱۰، جمعی از شرکت های بزرگ فناوری مانند اینتل و سامسونگ برای به فراموشی سپردن  VGA گرد هم آمدند و برنامه‌های شان را برای کنارگذاشتن این رابط  و تسریع در بکارگیری HDMI و DisplayPort به عنوان رابط های پیش فرض برای مانیتور کامپیوتر اعلام کردند. ( نکته : از معایب این کابل این است که تنها قابلیت انتقال تصویر آنالوگ را دارد).

البته ما توصیه نمی کنیم که برای عدم استفاده از VGA ،تصمیم خودتان را عوض کنید، اما در صورتی که این کابل را در کنار  دارید – وحساسیت خاصی نسبت به کیفیت تصویر ندارید، در صورت لزوم این کابل کار شما را راه می اندازد.

گاهی اوقات اتصال ۱۵ پین اشاره به  “PC-RGB” “D-sub 15” یا “DE-15” دارد و بعضی از لپ‌تاپ ها و سایر دستگاه‌های کوچکتر در محل پورت اتصال VGA فول سایز به صورت مینی (mini-VGA) تولید می‌شوند.

نتیجه گیری

اگر قصد اتصال به تلویزیون را دارید، HDMI خیلی عالی است. در صورتی که گیمر هستید و تمام روز را پای کامپیوتر می نشینید، ممکن است، DisplayPort بهترین گزینه برای شما باشد، به ویژه اکنون که محبوبیت بیشتری پیدا کرده است و درنتیجه پشتیبانی بیشتری دارد. اما از طرفی DVI و VGA هنوز هم اتصالات قوی مانیتور رایانه به شمار می‌روند اما VGA توان کیفیت تصویر محدودی دارد و دیگر موضوع بحث نمی‌باشد. اما دست آخر ما از  HDMI و DisplayPort به عنوان بهترین اتصالات مورد انتخاب مان طرفداری می‌کنیم.

ادامه مطلب

کارت گرافيک (VGA) چيست؟ 

کارت گرافيک (VGA) چيست؟

كارت گرافیك در كامپیوتر شخصی دارای جایگاهی خاص است . كارت های فوق اطلاعات دیجیتال تولید شده توسط كامپیوتر را اخذ و آنها را بگونه ای تبدیل می نمایند كه برای انسان قابل مشاهده باشند. در اغلب كامپیوترها ، كارت های گرافیك اطلاعات دیجیتال را برای نمایش توسط نمایشگر ، به اطلاعات آنالوگ تبدیل می كنند. در كامپیوترهایLaptop اطلاعات، همچنان دیجیتال باقی خواهند ماند زیرا این كامپیوترها اطلاعات را بصورت دیجیتال نمایش می دهند. 
اگر از فاصله بسیار نزدیك به صفحه نمایشگر یك كامپیوتر شخصی نگاه كنید ، مشاهده خواهید كرد كه تمام چیزهائی كه بر روی نمایشگر نشان داده می شود از “نقاط” تشكیل شده اند . نقاط فوق ” پیكسل ” نامیده می شوند. هر پیكسل دارای یك رنگ است . در برخی نمایشگرها ( مثلا” صفحه نمایشگر استفاده شده در كامپیوترهای اولیه مكینتاش ) هر پكسل صرفا” دارای دو رنگ بود: سفید و سیاه . امروزه در برخی از صفحات نمایشگر ، هر پیكسل می تواند دارای 256 رنگ باشد. در اغلب صفحات نمایشگر ، پیكسل ها بصورت ” تمام رنگ “(True Color) بوده و دارای 16/8 میلیون حالت متفاوت می باشند. با توجه به اینكه چشم انسان قادر به تشخیص ده میلیون رنگ متفاوت است ، 16/8 میلیون رنگ بمراتب بیش از آن چیزی است كه چشم انسان قادر به تشخیص آنها بوده و به نظر همان ده میلیون رنگ كفایت می كند! 
هدف یك كارت گرافیك ، ایجاد مجموعه ای از سیگنالها است كه نقاط فوق را بر روی صفحه نمایشگر ، نمایش دهند. 

كارت گرافیك چیست ؟ 


یك كارت گرافیك پیشرفته، یك برد مدار چاپی بهمراه حافظه و یك پردازنده اختصاصی است . پردازنده با هدف انجام محاسبات مورد نیاز گرافیكی ، طراحی شده است . اكثر پردازنده های فوق دارای دستورات اختصاصی بوده كه به كمك آنها می توان عملیات گرافیك را انجام داد. كارت گرافیك دارای اسامی متفاوتی نظیر : كارت ویدئو ، برد ویدئو ، برد نمایش ویدئوئی ، برد گرافیك ، آداپتور گرافیك و آداپتور ویدئو است . 

مبانی كارت گرافیك 

بمنظور شناخت اهمیت و جایگاه كارت های گرافیك ، یك كارت گرافیك با ساده ترین امكانات را در نظر می گیریم . كارت مورد نظر قادر به نمایش پیكسل های سیاه وسفید بوده و از یك صفحه نمایشگر با وضوح تصویر 480 * 640 پیكسل استفاده می نماید. كارت گرافیك از سه بخش اساسی زیر تشكیل می شود :

حافظه . اولین چیزی كه یك كارت گرافیك به آن نیاز دارد ، حافظه است . حافظه رنگ مربوط به هر پیكسل را در خود نگاهداری می نماید. در ساده ترین حالت ( هر پیكسل سیاه و سفید باشد ) به یك بیت برای ذخیره سازی رنگ هر پیكسل نیاز خواهد بود. با توجه به اینكه هر بایت شامل هشت بیت است ، نیاز به هشتاد بایت(حاصل تقسیم 640 بر 8 ) برای ذخیره سازی رنگ مربوط به پیكسل های موجود در یك سطر بر روی صفحه نمایشگر و 38400 بایت ( حاصلضرب 480 در 80 ) حافظه بمنظور نگهداری تمام پیكسل های قابل مشاهده بر روی صفحه ، خواهد بود .

اینترفیس كامپیوتر . دومین چیزی كه یك كارت گرافیك به آن نیاز دارد ، روشی بمنظور تغییر محتویات حافظه كارت گرافیك است . امكان فوق با اتصال كارت گرافیك به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پیدا خواهد كرد. كامپیوتر قادر به ارسال سیگنال از طریق گذرگاه مربوطه برای تغییر محتویات حافظه خواهد بود.

اینترفیس ویدئو . سومین چیزی كه یك كارت گرافیك به آن نیاز دارد ، روشی بمنظور تولید سیگنال برای مانیتور است . كارت گرافیك می بایست سیگنال های رنگی را تولید تا باعث حركت اشعه در CRT گردد. فرض كنید كه صفحه نمایشگر در هر ثانیه شصت فریم را بازخوانی / باز نویسی می نماید ، این بدان معنی است كه كارت گرافیك تمام حافظه مربوطه را بیت به بیت اسكن و این عمل را شصت مرتبه در ثانیه انجام دهد. سیگنال های مورد نظر برای هر پیكسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه یك پالس افقی sync ، نیز ارسال می گردد.عملیات فوق برای 480 خط تكرار شده و در نهایت یك پالس عمودی sync ارسال خواهد شد.

پردازنده های كمكی گرافیك 

یك كارت گرافیك ساده نظیر آنچه در بخش قبل اشاره گردید ،Frame Buffer نامیده می شود. كارت، یك فریم از اطلاعاتی را نگهداری می نماید كه برای نمایشگر ارسال شده است . ریزپردازنده كامپیوتر مسئول بهنگام سازی هر بایت در حافظه كارت گرافیك است . در صورتیكه عملیات گرافیك پیچیده ای را داشته باشیم ، ریزپردازنده كامپیوتر مدت زمان زیادی را صرف بهنگام سازی حافظه كارت گرافیك كرده و برای سایر عملیات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلا” اگر یك تصویر سه بعدی دارای 10000 ضلع باشد ، ریزپردازنده می بایست هر ضلع را رسم و عملیات مربوطه در حافظه كارت گرافیك را نیز انجام دهد. عملیات فوق زمان بسیار زیادی را طلب می كند. 

كارت های گرافیك جدید ، بطرز قابل توجه ای ، حجم عملیات مربوط به پردازنده اصلی كامپیوتر را كاهش می دهند. این نوع كارت ها دارای یك پردازنده اصلی پر قدرت بوده كه مختص عملیات گرافیكی طراحی شده است. با توجه به نوع كارت گرافیك ، پردازنده فوق می تواند یك ” كمك پردازنده گرافیكی ” یا یك ” شتاب دهنده گرافیكی ” باشد. پردازنده كمكی و پردازنده اصلی بصورت همزمان فعالیت نموده و در مواردیكه از شتاب دهنده گرافیكی استفاده می گردد ، دستورات لازم از طریق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئولیت انجام آنها را برعهده خواهد داشت . 

در سیستم های ” كمك پردازنده ” ، درایور كارت گرافیك عملیات مربوط به كارهای گرافیكی را مستقیما” برای پردازنده كمكی گرافیكی ارسال می كند. سیستم عامل هر چیز دیگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد كرد. در سیستم های ” شتاب دهنده گرافیكی ” ، درایور كارت گرافیك هر چیز را در ابتدا برای پردازنده اصلی كامپیوتر ارسال می كند. در ادامه پردازنده اصلی كامپیوتر ، شتاب دهنده گرافیك را به منظور انجام عملیات خاصی هدایت می كند. مثلا” پردازنده ممكن است به شتاب دهنده اعلام نماید كه :” یك چند ضلعی رسم كن ” در ادامه شتاب دهنده فعالیت تعریف شده فوق را انجام خواهد داد. 

 

عناصر دیگر بر روی كارت گرافیك 

یك كارت گرافیك دارای عناصر متفاوتی است : 

پردازنده گرافیك . پردازنده گرافیك بمنزله مغز یك كارت گرافیك است . پردازنده فوق می تواند یكی از سه حالت پیكربندی زیر را داشته باشد : 

Graphic Co-Processor . كارت هائی از این نوع قادر به انجام هر نوع عملیات گرافیكی بدون كمك گرفتن از پردازنده اصلی كامپیوتر می باشند. 

Graphics Accelerator. تراشه موجود بر روی این نوع كارت ها ، عملیات گرافیكی را بر اساس دستورات صادره شده توسط پردازنده اصلی كامپیوتر انجام خواهند داد. 

Frame Buffer . تراشه فوق ، حافظه موجود بر روی كارت را كنترل و اطلاعاتی را برای ” مبدل دیجیتال به آنالوگ ” (DAC) ارسال خواهد كرد . عملا” پردازشی توسط تراشه فوق انجام نخواهد شد. 

-حافظه . نوع حافظه استفاده شده بر روی كارت های گرافیك متغیر است . متداولترین نوع ، از پیكربندی dual-ported استفاده می نماید. در كارت های فوق امكان نوشتن در یك بخش حافظه و امكان خواندن از بخش دیگر حافظه بصورت همزمان امكان پذیر خواهد بود. بدین ترتیب مدت زمان لازم برای بازخوانی / بازنویسی یك تصویر كاهش خواهد یافت . 

Graphic BIOS . كارت های گرافیك دارای یك تراشه كوچكBIOS می باشند. اطلاعات موجود در تراشه فوق به سایر عناصر كارت نحوه انجام عملیات (مرتبط به یكدیگر) را تبین خواهد كرد.BIOS همچنین مسئولیت تست كارت گرافیك ( حافظه مربوطه و عملیات ورودی و خروجی ) را برعهده خواهد داشت . 

Digital-to-Analog Converter ) DAC) . تبدیل كننده فوق راRAMDAC نیز می گویند. داده های تبدیل شده به دیجیتال مستقیما” از حافظه اخذ خواهند شد. سرعت تبدیل كننده فوق تاثیر مستقیمی را در ارتباط با مشاهده یك تصویر بر روی صفحه نمایشگر خواهد داشت . 

Display Connector . كارت های گرافیك از كانكتورهای استاندارد استفاده می نمایند.اغلب كارت ها از یك كانكتور پانزده پین استفاده می كنند. كانكتورهای فوق همزمان با عرضهVGA :Video Graphic Array مطرح گردیدند. 

Computer(Bus) Connector . اغلب گذرگاه فوق از نوعAGP است ..پورت فوق امكان دستیابی مستقیم كارت گرافیك به حافظه را فراهم می آورد.ویژگی فوق باعث می گردد كه سرعت پورت های فوق نسبت بهPCI چهار مرتبه سریعتر باشد. بدین ترتیب پردازنده اصلی سیستم قادر به انجام فعالیت های خود بوده و تراشه موجود بر روی كارت گرافیك امكان دستیابی مستقیم به حافظه را خواهد داشت . 

 

استاندارد های كارت گرافیك 

اولین كارت گرافیك در سال 1981 توسط شركتIBM عرضه گردید. كارت فوق بصورت تك رنگ و با نامMonochrome Display Adapters)MDAs) ارائه گردید. صفحات نمایشگری كه از كارت فوق استفاده می كردند ، متنی بودند. رنگ نوشته سفید یا سبز و زمینه سیاه بود. در ادامه كارت های چهار رنگHercules Graphic Catd)HGC) ارائه گردیدند. سپس كارت های هشت رنگColor Graphic Adapter)CGA) و كارت های شانزده رنگEnhanced Graphic Adapter)EGA) ارائه گردیدند. تولیدكنندگانی دیگر، نظیر كمودور كامپیوترهائی را معرفی كردند كه دارای كارت های گرافیك از قبل تعبیه شده و ساخته شده در سیستم بودند. كارت های فوق قادر به نمایش تعداد زیادی رنگ بودند. 

* 720 بودند. یك سال بعد استانداردSuper Video Graphic Array)SVGA) مطرح گردید. استاندارد فوق قادر به ارائه 16/8 میلیون رنگ با وضوح تصویر 1024 * 1280 است . 

كارت های گرافیك از استانداردهای متفاوتی پیروی می نمایند. تولیدكنندگان كارت گرافیك همواره سعی در افزایش تعداد رنگ و وضوح تصویر با توجه به راهكارهای اختصاصی خود دارند. كارت های گرافیك می بایست قادر به اتصال به سیستم باشند. كارت های گرافیك قدیمی اغلب از طریق اسلات هایISA و یا PCI به سیستم متصل می شوند . اغلب كارت های گرافیك جدید از پورتAGP برای اتصال به كامپیوتر استفاده می نمایند. 

ادامه مطلب

GPU چیست؟

GPU چیست؟

GPU چیست؟

GPU چیست؟

GPU مخفف Graphics Processing Unit می باشد که به مرکز پردازشهای گرافیکی گفته می شود. GPU به پردازنده ای که برای مدیریت عملیات گرافیکی طراحی شده است اطلاق می شود. این پردازنده هر دو نوع محاسبات 2D و 3D را شامل می شود. البته اساسا رندرینگ 3D بیشتر مدنظر می باشد.

تاریخچه

سیستم PC های اولیه دارای پردازنده های GPU نبودند و CPU سیستم مجبور بود تمام محاسبات استاندارد کامپیوتر و عملیات گرافیکی را خود انجام دهد. با افزایش نیازهای نرم افزاری و افزایش محاسبات گرافیکی سیستم به ویژه در بازی های ویدئویی، نیاز به یک پردازنده جداگانه برای انجام عملیات گرافیکی به وجود آمد. در 31 اوت 31 سال 1999 میلادی، شرکت NVIDIA اولین GPU برای رایانه های رومیزی را معرفی کرد که GeForce 256 نام داشت. این پردازنده گرافیکی می توانست 10 میلیون چندضلعی را در ثانیه پردازش کند و به سیستم این اجازه را می داد تا پردازش گرافیکی بسیار بهتری به نسبت پردازنده اصلی سیستم انجام شود.
موفقیت نخستین واحد پردازش گرافیکی باعث شد هم سخت افزارها و هم توسعه دهندگان نرم افزار به سرعت به پشتیبانی از GPU مجبور کرد. مادربرد ها با اسلات های سریعتر PCI و اسلات AGP ساخته می شدند و بصورت پیشرفته ای برای کارتهای گرافیکی طراحی می شدند و پردازنده GPU به نوعی یکی از نیازهای عمومی سیستم تبدیل شده بود. API های نرم افزاری مانند OpenGL و Direct3D تولید شدند تا به توسعه دهندگان نرم افزاری کمک کنند تا بتوانند از GPU ها در برنامه هایشان استفاده کنند. امروزه پردازش های اختصاصی گرافیکی یکی از استاندارد های سیستم است و نه تنها در رایانه های رومیزی بلکه در سرورها، لپ تاپ ها، گوشی های هوشمند و کنسول های بازی های ویدئویی نیز این نیاز وجود دارد.

 

عملکرد

هدف اولیه GPU رندرینگ گرافیک 3D می باشد که از چند ضلعی ها تشکیل شده است. از آنجا که بیشتر تبدیلات چند ضلعی شامل اعداد اعشاری هستند، پردازنده های گرافیکی برای انجام عملیات اعشاری ممیزی طراحی شده اند دقیقا همانطور که در محاسبات عدد صحیح با پردازنده اصلی انجام می شود. این طراحی تخصصی به GPU ها این اجازه را می دهد تا محاسبات گرافیکی را به صورت بسیار موثرتر از حتی سریعترین پردازنده ها انجام دهند. انتقال پردازشهای گرافیکی به پردازنده گرافیکی که GPU نام دارد امکان انجام بازی های مدرن به شکل امروزی را فراهم کرده است.

در حالی که پردازنده گرافیکی GPU در رندرینگ گرافیکی پیشرفته بکار می رود، اما توان آن می تواند برای اهداف دیگر نیز مورد استفاده قرار گیرد. در حال حاضر بسیاری از سیستم عامل ها و برنامه های نرم افزاری از GPGPU را پشتیبانی می کنند. GPGPU به مفهوم پشتیبانی از محاسبات عمومی در واحد پردازش گرافیکی می باشد. فن آوری هایی مانند OpenCL و CUDA به توسعه دهندگان نرم افزاری اجازه می دهد تا از GPU برای کمک به CPU در محاسبات غیر گرافیکی استفاده کنند. این قابلیت می تواند عملکرد کلی یک کامپیوتر یا سایر دستگاه های الکترونیکی را بهبود ببخشد.

 

 

ادامه مطلب

UDIMM چیست؟

UDIMM

udimm

UDIMM (unregistered memory) is a type of memory chip used mostly in desktop and laptop computers. More commonly called unbuffered memory, UDIMMs run faster than registered memory (RDIMM) and cost less, but are not quite as stable as RDIMMs. The DDR memory chips in use today are a type of UDIMM.

ادامه مطلب

مفهوم حافظه ROM Read-Only Memory

مفهوم حافظه ROM Read-Only Memory

مفهوم حافظه ROM Read-Only Memory

حافظه های فقط خواندنی ROM

حافظه فقط خواندنی ROM ، مخفف Read-Only Memory می باشد و به نوعی از حافظه کامپیوتر اطلاق می شود که در آن داده ها از قبل بر روی حافظه ذخیره شده اند. هنگامی که داده ها بر روی یک تراشه ROM نوشته شده باشند نمی توان آنها را حذف کرد و فقط آن داده ها می تواند خوانده شوند.

بر خلاف حافظه اصلی کامپیوتر که RAM نام دارد حافظه ROM محتویات خود را حتی زمانی که کامپیوتر خاموش است نیز حفظ می کند. حافظه ROM به عنوان حافظه غیر فرار نامیده می شود در حالی که حافظه RAM فرار است.

اکثر رایانه های شخصی دارای مقدار کمی حافظه ROM هستند که اغلب برنامه های کلیدی از قبیل بوت کننده های کامپیوتر را ذخیره می کنند. علاوه بر این، ROM ها به طور گسترده در ماشین حساب ها و دستگاه های جانبی مانند پرینترهای لیزری که فونت های آنها اغلب در ROM ها ذخیره می شوند، استفاده می شوند.

یکی از انواع دیگر ROM ها حافظه ای به نام PROM می باشد که مخفف programmable read-only memory می باشد و قابل خواندن و برنامه ریزی می باشد. حافظه های PROM به عنوان تراشه های خالی تولید می شوند که داده ها می توانند با دستگاهی خاص به نام برنامه نویس PROM بر روی آنها نوشته شوند.

حافظه ROM يک نوع مدار مجتمع (IC) است که در زمان ساخت داده هائی در آن ذخيره می گردد. اين نوع حافظه ها علاوه بر استفاده در کامپيوترهای شخصی در ساير دستگاههای الکترونيکی نيز به خدمت گرفته می شوند. حافظه های ROM از لحاظ تکنولوژی استفاده شده، دارای انواع متفاوتی است :

  • ROM
  • PROM
  • EPROM
  • EEPROM
  • Flash Memory

هر يک از مدل های فوق دارای ويژگی های منحصربفرد خود می باشند . حافظه های فوق در موارد زيردارای ويژگی مشابه می باشند:

  • داد ه های ذخيره شده در اين نوع تراشته ها ” غير فرار ” بوده و پس از خاموش شدن منبع تامين انرژی اطلاعات خود را از دست نمی دهند.
  • داده های ذخيره شده در اين نوع از حافظه ها غير قابل تغيير بوده و يا اعمال تغييرات در آنها مستلزم انجام عمليات خاصی است.

 

 

ادامه مطلب

پردازنده‌ی مرکزی (CPU)

پردازنده‌ی مرکزی (CPU)

پردازنده مرکزی

پردازنده‌ی مرکزی (Central Processing Unit) یا CPU مغز کامپیوتر است: این قطعه تمام محاسباتی را انجام می‌دهد که در عمل کامپیوتر را فعال نگه می‌دارند. پردازنده‌ی مرکزی عامل اصلی تعیین‌کننده‌ی سرعت کلی و عملکرد کامپیوتر است، ولی تنها عامل آن نیست. هر پردازنده‌ی مرکزی تعداد مشخصی هسته دارد. هسته‌های یک پردازنده واحدهای کوچک‌تر محاسباتی هستند که در اصل هر کدام از آن‌ها برای خود یک پردازنده محسوب می‌شوند. هسته‌های پردازنده به کامپیوتر اجازه می‌دهند در آن واحد روی چندین عملیات یا وظیفه کار کند. بنابراین هر چه تعداد هسته‌ها بیشتر باشد بهتر است. علاوه بر این، هر هسته یک سرعت پردازش یا «سرعت کلاک» (Clock Speed) دارد. سرعت پردازش که معمولا با واحد گیگاهرتز (GHz) نشان داده می‌شود معیاری است برای سنجیدن این که یک پردازنده چه قدر سریع می‌تواند عملیات سنگین را انجام دهد.

متاسفانه مقایسه کردن عملکرد پردازنده‌های مرکزی بر اساس تعداد هسته‌ها و سرعت پردازش کاری به شدت دشوار و غیر قابل اعتماد است. چرا که چندین عامل مختلف در عملکرد یک پردازنده تاثیر دارد که اکثر آن‌ها به ریزمعماری (microarchitechture) پردازنده مربوط می‌شود. ریزمعماری در اصل شیوه‌ی کنار هم قرار گرفتن هسته‌ها و دیگر اجزای یک پردازنده را مشخص می‌کند. هر کدام از دو کمپانی مطرح اینتل و AMD طراحی ریزمعماری خاص خودشان را دارند. زمانی که به عناوینی نظیر اینتل «اسکای‌لیک» (Skylake)، اینتل «کبی لیک» (Kaby Lake) یا AMD Zen برمی‌خورید، در واقع صحبت از ریزمعماری‌های مختلف است. در این مورد همیشه پردازنده‌های جدیدتر بهتر هستند، چرا که ریزمعماری‌های جدیدتر به پردازنده‌ها اجازه می‌دهند سریع‌تر، بهینه‌تر و با مصرف انرژی کمتر کار کنند.

اینتل و AMD همچنین در هر نسل از ریزمعماری‌ها از برچسب‌های خاصی (برای مثال i3، i5 و i7 در مورد اینتل) برای نمایش دادن عملکرد نسبی پردازنده‌ها استفاده می‌کنند. این روشی مفید است که اجازه می‌دهد به سرعت قدرت پردازشی را که می‌توانید از یک پردازنده توقع داشته باشید متوجه شوید. طبیعتا در مورد اینتل پردازنده‌های i7 بهترین عملکرد را دارند. وقتی نوبت به AMD برسد، صحبت از Ryzen 3، Ryzen 5 و بالاترین رده یعنی Ryzen 7 خواهد بود. اگر به دنبال بهترین پردازنده می‌گردید، همچنین باید به قابلیتی که اینتل آن را hyper-threading و AMD آن را multi-threading هم‌زمان می‌خواند توجه داشته باشید. این تکنولوژی‌ها به طور مؤثر تعداد هسته‌ها را (به صورت مجازی) دو برابر می‌کنند. بنابراین با در اختیار داشتن این قابلیت، عملکرد کامپیوتر شما برای کارهای سنگینی مانند ویرایش ویدیو یا نرم‌افزارهای نقشه‌کشی مانند AutoCAD به طرز چشمگیری بهتر خواهد بود.

اگر قصد نداشته باشید شخصا کامپیوترتان را از صفر به طور کامل جمع کنید، احتمالا این اطلاعات تمام چیزی است باید در مورد پردازنده‌ها بدانید. البته پردازنده‌های مرکزی مشخصات فنی دیگری مانند میزان حافظه‌ی پرسرعت کش و قابلیت پردازش گرافیکی آنبرد هم دارند. اگر پردازنده‌ی مرکزی شما قدرت پردازش گرافیکی کافی را داشته باشد، ممکن است نیازی به خرید کارت گرافیکی مجزا نداشته باشید.

ادامه مطلب

حافظه رم چیست؟ 

حافظه رم چیست؟

RAM یا Random Access Memory گونه‌ای از حافظه برای ذخیره‌سازی داده‌هاست که اجازه می‌دهد فایل‌ها در مدت زمانی کوتاه نوشته و خوانده شوند؛ بدون اینکه در این خواندن و نوشتن تقدم و تأخر زمانی اهمیتی داشته باشد.‌ حافظه رم به دلیل سرعت بالای آن در خواندن و نوشتن از سایر حافظه‌ها‌، از جمله دیسک سخت است.

رم به سیستم شما اجازه می‌دهد ‌با سرعت بالا به داده‌های مورد نیاز دسترسی داشته باشد و در نتیجه رم تأثیر بالایی بر سرعت عملکرد سیستم شما دارد. نکته دیگر آنکه رم یک حافظه موقتی است که پس از هر بار راه‌اندازی دوباره سیستم عامل تمامی داده‌های ذخیره شده ‌روی آن پاک می‌شود.

RAM

این امر از رم یک حافظه موقت عالی برای ذخیره‌سازی داده‌ها می‌سازد که برای برنامه‌هایی که نیاز به دسترسی سریع و مداوم به داده‌ها دارند، به کار گرفته می‌شود. برای مثال اگر از یک واژه‌پرداز برای نوشتن یک متن استفاده کنید، در حالی که مشغول ویرایش هستید، اطلاعات و داده‌های آن ‌روی رم ذخیره می‌شود تا در حین ویرایش، بتوانید به شکل زنده همه تغییرات اعمال شده را در آن واحد ببینید.

اساسا دو گونه متفاوت از رم وجود دارد: استاتیک یا ثابت و دینامیک یا متغیر. رم دینامیک یا DRAM زمان دسترسی ‌حدود ۶۰ نانو ثانیه (یک میلیاردم ثانیه) را مقدور می‌سازد، در حالی که SRAM یا رم استاتیک زمان دسترسی ۱۰ نانو ثانیه دارد. با ‌وجود این، DRAM به دلیل هزینه کمتر آن بیشتر مورد اقبال و استفاده است.

ادامه مطلب