آموزش کامل عیب یابی و تعمیر مادربرد
مادربرد اصلی ترین بخش یک سیستم به شمار میرود و کار آن کنترل کردن پردازشگر مرکزی و ارتباط دادن آن با قسمت های دیگر است. ساختار ظاهری مادر بورد شامل مجموعه ای از قطعات الکترونیکی مانند خازن، ترانزیستور، مقاومت، دیود، IC و ورودی هایی است که روی یک برد الکترونیکی بزرگ چند لایه قرار گرفته اند.
مهمترین چیپ های مادربرد
North Bridge یا MCH –Memory Controller Hub
پل ارتباطی بین پردازنده باRAM و اسلاتPCI Express یاAGP و South Bridge می باشد. انتقال اطلاعات ازSouth Bridge به CPU وRAM بر عهده این چیپ می باشد. به دلیل ارتباط قطعات در بالای مادربرد، اسمNorth را روی این چیپ گذاشته اند، همچنین به دلیل اهمیت بالای آن در مادربرد در بیشتر موارد به آن چیپ مادربرد گفته می شود.
از شرکت های سازنده این چیپ می توان به AMD، Intel، VIA، SIS وNVidia اشاره کرد.
South Bridge یاICH – I/O Controller Hub
پل ارتباطی بین PCI Bus، USB، LAN، Sound، SATA، IDE با North Bridge می باشد.
به دلیل ارتباط قطعات در پایین مادر بورد اسمSouth را روی این چیپ گذاشته اند.
از شرکت های سازنده این چیپ می توان به AMD، Intel، VIA، SIS وNVidia اشاره کرد.
پل ارتباطی بین پورت های خروجی LPT، PS2 و پورت های سریال وCOM می باشد.
مشخصات چیپ ها وIC های مادر بورد
سوکت CPU : پردازشگر در این قسمت قرار دارد. برای تست سوکتCPU از دستگاه امیلاتور استفاده می شود.
North Bridge یا MCH
پایین تر از CPU و در قسمت بالایی (تا حدودی مرکزی) مادربرد قرار دارد و روی آن یک Heat Sink قرار دارد تا حرارت آن توسط هیت سینک و هوا خنک شود.
برای گرفتن ولتاژ MCHاز آن جایی که به پایه های چیپ دسترسی نداریم از خازن های اطراف چیپ برای گرفتن ولتاژ استفاده می کنیم.
South Bridge یا ICH
در قسمت پایین طرف راست مادربرد قرار دارد.
برای گرفتن ولتاژICH از آن جایی که به پایه های چیپ دسترسی نداریم از خازن های اطراف چیپ برای گرفتن ولتاژ استفاده می کنیم.
هرIC ای که در مادربرد وجود دارد برای انجام وظیفه خود نیاز به کلاک های متفاوتی دارد. این پالس ها از طریقIC Clock Generator ایجاد می شود. عملکرد اینIC بدین طریق است که یک کلاک خارجی توسط اسیلاتور (کریستال) بدان اعمال می شود سپس اینIC با انجام عملیات ریاضی، کلاک های لازم برای قطعاتی چونCPU ، RAM ،MCH ،ICH ،PCI E وPCI را تامین می کند.
IC I/O
یک IC چهار طرفه با پایه های ریز و نزدیک به هم می باشد.
از شرکت های سازنده این چیپ می توان به ITE، Win Bond، ATI، VIA و MSCS اشاره کرد. نام شرکت سازنده این چیپ روی آن حک شده است
IC BIOS ولتاژ خود را در زمان روشن شدن مادر بورد از چیپI/O می گیرد
دکمه پاور یاPower Switch به چیپI/O متصل می باشد.
IC BIOS
از وظایف بایوس می توان به موارد زیر اشاره کرد. شناسایی و تست اولیه سخت افزار ها از نظر سالم بودن ، فعال کردن تراشه های بایوس دیگر قطعات ، عملیات بوت و راه اندازی سیستم عامل و …
IC BIOS ممکن است به 4 صورت زیر موجود باشد.
IC پهن چهار طرفه با 32 پایه و SMD که پایه هایش زیر آن جمع شده است و به آن PLCC می گویند.
IC پهن دو طرفه با 8 پایه وSMD
IC دو طرفه با 8 پایه بصورت DIP
Clock Generator
یکIC پهن دو طرفه می باشد و کنار آن یک اسیلاتور با شماره 14.3 وجود دارد.
IC Sound
از وظایف آن پردازش اطلاعات دیجیتال مربوط به صدا و مبدل سیگنال های دیجیتال و آنالوگ
IC پهن چهار طرفه (مربعی) با 48 پایه می باشد. معمولا روی آنRTL حک شده است. خازن های SMD زیادی اطرافIC وجود دارد. یک رگولاتور با شمارهL7805 در کنار آن وجود دارد. پایه های 35 و 36IC Sound دارای ولتاژ 2.5 ولت می باشد.
نکته : از رگولاتور ها برای تنظیم ولتاژ استفاده می شود. معمولا با L78XX نمایش داده می شوند که XX آخر هم به ولتاژ خروجی از رگولاتور می باشد مثلا در رگولاتور 7805 ولتاژ خروجی برابر 5 ولت می باشد. همچنینL یا M نشان دهنده جریان خروجی از رگولاتور می باشد.
L تا 1 آمپر جریان خروجی می دهد.
M تا 1.5 آمپر جریان خروجی می دهد.
رگولاتور ها 3 پایه دارند. پایه مثبت (ورودی) ، پایه منفی و پایه خروجی
در رگولاتور های سری 78XX ولتاژ ورودی باید 2 یا 3 ولت بیشتر از ولتاژ خروجی باشد.
IC LAN
مشخصه ظاهری خاصی ندارد ولی همیشه یکی از پایه های آن ولتاژ 12 ولت و یکی دیگر از پایه ولتاژ 5 ولت دارد.
یک اسیلاتور (کریستال) 25 مگا هرتزی در کنار آن وجود دارد.
در مواردی یک رگولاتور 8 پایه هم کنار IC شبکه وجود دارد.
مدارPWM پردازشگر
برای ایجاد ولتاژ ثابت جهت عملکردCPU مدارPWM یا Pules Width Modulation در اطرافCPU وجود دارد که شامل خازنها ، فت ها ، سلف ها و همچنین IC PWM می باشد.
بعد از اینکه ولتاژ 12 ولت از کانکتورATX 4 Pin وارد مدارLC (سلف و خازن) شد، مدارPWM برای ساخت ولتاژVcore (ولتاژ 1.3 ولت) کارهای زیر را انجام می دهد
IC PWM از طریق چیپ شمالی درخواست ساخت ولتاژVcore را بهCPU ارسال می کند.
اگرCPU وجود داشته باشد در نتیجه پردازشگر به این درخواست جواب مثبت می دهد و ولتاژVcore ساخته خواهد شد
Front Panel
در مادربرد ولتاژی به نام ولتاژ 3.3 ولتStandby وجود دارد که با اتصال سوکتATX 24 Pin پاور به کانکتور آن ، روی بورد ساخته می شود. زمانی که مادربرد سوئیچ نشده باشد این ولتاژ در مادربرد وجود دارد.
این ولتاژ 3.3SB به فت 5،3،2 رفته و تبدیل به ولتاژ 5 ولت می شود.
نکته : فت 5،3،2 نزدیک کانکتور پنل جلوییPower Pin یا کنار اسلات هایPCI می باشد.
نکته : برای تشخیص فت 5،3،2 از پایه 14 یکی از اسلات هایPCI و پایه های فت های اطراف Power Pin و اسلات هایPCI تست بوق بگیرید. اگر صدای بوق شنیده شد فت 5،3،2 را پیدا کرده اید.
مراحل سوئیچ (روشن) شدن مادربرد :
دکمه پاور توسط کاربر زده می شود.
ولتاژ 5 ولتPower Pin واردI/O می شود.
چیپI/O ولتاژ قطعات مرتبط را تامین می کند.
چیپI/O بعد از ولتاژ دهی به قطعات مرتبط، به چیپICH اطلاع رسانی می کند.
چیپICH سراغ کانکتورATX 24 Pin می رود و اتصالPSON (سیم سبز و مشکی) را برقرار می کند.
مادربرد سوئیچ می شود و چیپMCH فعال می گردد.
مدارRTC
اطلاعات حافظهCMOS کامپیوتر در هنگام خاموشی توسط باتری لیتیومی در تراشه مذکور ذخیره می شود. ولتاژ باتری لیتیومی برابر 3 ولت می باشد.
اگر مادربرد سوئیچ باشد.
ولتاژ 3.3 ولت ازI/O و ولتاژ 3 ولت از باتری وارد دیود شاتکی می رود. دیود شاتکی ولتاژ بزرگتر یعنی 3.3 ولتI/O را از خود عبور می دهد.
ولتاژ 3.3 ولت وارد کریستال 32 می شود و کریستال تحریک می شود.
ولتاژ وارد ICH می شود و برق حافظهCMOS تامین می شود.
برای پیدا کردن دیود شاتکی در مدارRTC به روش زیر عمل کنید.
باتری لیتیومی را خارج کنید سپس از پایه مثبت باتری و پایه دیود های شاتکی اطراف مدارRTC تست بوق بگیرید. در صورت شنیدن صدای بوق، دیود شاتکی مدارRTC را پیدا کرده اید.
نکته : برای پاک کردن حافظهCMOS یاClear CMOS یاDefault کردن تنظیماتSetup کامپیوتر دو راه وجود دارد.
از طریق اتصال جامپر کنار باتری
از طریق در آوردن باتری و اتصال کوتاه در آن
باتری را خارج کنید سپس پایه های مثبت و بدنه را به هم اتصال کوتاه بدهید و مدت 30 ثانیه این کار را انجام دهید.
ایرادات عمده مادربرد
مادربرد سوئیچ نمی شود.
تست ظاهری بورد و قطعاتSMD مانند خازن ها و فت ها (در صورت نیاز با ذره بین)
تمیز کردن بورد و اسلات های آن با اسپری خشک
تست حرارت از قطعات نیمه هادی روی بورد مانند چیپ ها وIC ها و فت ها
قبل از سوئیچ شدن مادربرد هیچ قطعه ای نباید داغ کند. اگر قطعه ای قبل از سوئیچ شدن داغ کرد، قطعات اطراف آن را تست حرارت کنید اگر قطعات اطراف (معمولا فت ها) داغ بود آن را تست کنید.
چیپ ها وIC های مادربرد را با فشار دست تست کنید، اگر مادربرد سوئیچ شد چیپ مذکور راHeat کنید و اگرHeat کردن جواب نداد چیپ را تعویض یا ریبال کنید. فشار دست به این خاطر است چون ممکن است توپ های قلع زیر چیپ دچار لحیم مردگی شده باشند.
اگر ولتاژ 5 ولت درPower Pin وجود داشت، مادربرد را بصورتForce روشن کنید.
اگر مادربرد سوئیچ شد، ایراد مربوط بهICH یاI/O یا کریستال 32 می باشد.
چیپICH را ولتاژ گیری کنید (از طریق خازن های اطراف آن) اگر ولتاژ نداشت، ایراد مربوط بهICH است.
چیپI/O را ولتاژ گیری کنید (از طریق خازن های اطراف آن) اگر ولتاژ نداشت، ایراد مربوط بهI/O است.
از کریستال 32 مدارRTL ولتاژ گیری کنید، اگر ولتاژ نداشت ایراد از کریستال یاICH می باشد.
پایه های D+ و D- کانکتورUSB را تست بوق کنید، اگر صدای بوق شنیده شد، ایراد احتمالا ازICH می باشد.
اگر مادربرد سوئیچ نشد، مادربرد اتصالی دارد. این اتصالی می تواند در موارد زیر باشد :
اتصالی در مدارPWM پردازنده
در چک کردن اتصالی در بورد ، فت ها بیشترین اتصالی را ایجاد می کنند.
اتصالی در مدار های اطرافRAM و کارت گرافیک
در چک کردن اتصالی در بورد ، فت ها بیشترین اتصالی را ایجاد می کنند.
ولتاژ 3.3 ولتStandby را در پین شماره 14 اسلاتPCI و ولتاژ 5 ولت را درPower Pin اندازه بگیرید.
مادربرد سوئیچ می شود ولی تصویر نمی دهد.
ماژول هایRAM و گرافیک را از اسلات هایشان خارج کنید. دکمه پاور کیس را بزنید و به صدای بوق بایوس گوش دهید.
اگر صدای بوق ممتد بایوس شنیده شد مدارPWM پردازنده و خودCPU سالم می باشند.
اگر صدای بوق ممتد بایوس شنیده نشد، کارهای زیر را انجام دهید :
پردازنده را چک کنید، برای این کار پردازنده را در مادربرد سالم دیگری تست کنید.
IC BIOS را با پروگرامر آپدیت کنید.
مدارPWM پردازنده را چک کنید.
ولتاژ (1 تا 1.5 ولت) سلف و خازن های مدارPWM را چک کنید.
ولتاژ چیپ هایMCH وICH را اندازه گیری کنید. برای اندازه گیری ولتاژ چیپ ها از خازن های اطراف چیپ ها استفاده کنید.
ماژول های RAM را در اسلات های حافظه قرار دهید و به صدای بوق بایوس گوش دهید.
اگر صدای بوق بایوس مربوط به نبودن کارت گرافیک در اسلات (بوق ممتد به همراه دو بوق کوتاه در پایان صدا) شنیده شد، اسلات و ماژولهای RAM و قطعات اطراف آن سالم هستند.
اگر صدای بوق کارت گرافیک شنیده نشد، ماژولRAM و قطعات نیمه هادی اطراف آن را چک کنید.
ولتاژ خازن های اطراف ماژول های حافظه را اندازه بگیرید.
- RAM های SD RAM ولتاژ برابر 3.3 ولت
- RAM های DDR ولتاژ برابر 2.5 ولت
- RAM های DDR2 ولتاژ برابر 1.8 ولت
- RAM های DDR3 ولتاژ برابر 1.5 ولت
- RAM های DDR4 ولتاژ برابر 1.2 ولت
ماژول های RAM را در اسلات دیگری قرار دهید و به صدای بوق بایوس گوش دهید.
اگر صدای تک بوق کوتاه بایوس شنیده شد مادربرد سوئیچ می شود و سالم است. اگر صدای تک بوق کوتاه بایوس شنیده نشد، کارهای زیر را انجام دهید.
قطعات مادربرد را چک و تست حرارت بگیرید.
ممکن است چیپ MCH ایراد داشته باشد.
چون مادربرد سوئیچ می شود دلیل نمی شود که چیپMCH به درستی کار کند، می دانیم که چیپMCH از میلیون ها قطعات نیمه هادی ساخته شده است، ممکن است قطعات نیمه هادی مربوط به قسمت گرافیک در چیپMCH مشکل داشته باشند.
مادربرد سوئیچ می شود و تصویر می دهد ولی صدا ندارد.
IC Sound را چک کنید.
IC صدا را ولتاژ گیری کنید. دقت کنید کهIC Sound یک IC مربعی 48 پایه می باشد و پایه های 35 و 36 آن ولتاژ 2.5 ولت دارند.
ممکن استIC Sound سوخته باشد. برای تشخیص سوختگیIC Sound از کارت صدا استفاده کنید. کارت صدای سالمی را درون اسلاتPCI قرار دهید، اگر ایراد صدا برطرف شد، اشکال ازIC Sound در مادربرد می باشد.
مادربرد سوئیچ می شود و تصویر می دهد ولی اینترنت ندارد.
سوکت LAN را چک کنید. تست بوق از 8 پایه آن و تکان دادن سوکت امکان داره دچار قلع مردگی شده باشد
مدارRLC پشت سوکت را چک کنید.
کریستال 25 مگا هرتزی مدارLAN را چک کنید.
IC LAN را چک کنید. ممکن استIC LAN سوخته باشد. برای تشخیص سوختگیIC LAN از کارت شبکه استفاده کنید. کارت شبکه سالمی را درون اسلاتPCI قرار دهید، اگر ایراد شبکه برطرف شد، اشکال ازIC LAN در مادربرد می باشد.
مدار اتصالی دارد. در بیشتر موارد (99%) اتصالی مربوط به فت های مدارPWM پردازنده می باشد.
باد کردن خازن های اطرافCPU باعث اتصالی شده
سیستم تصویر نمی دهد
کارت گرافیکOn Board مشکل دارد.
اسلات PCI-E کارت گرافیک و اسلات های PCI را چک و در صورت لزوم تمیز کنید.
کارت گرافیک سالمی را درون اسلاتPCI-E قرار دهید، اگر مادربرد تصویر داد مشکل از چیپMCH می باشد.
مجموعه ای از درایور ها و گرداننده هایی است که در حافظه ROMوجود دارد. البته به این نکته توجه داشته باشید که در عمل این کار غیر ممکن می شود چرا که اگر قرار باشد تمام درایور های مربوط به سخت افزار های مهم مانند کارت گرافیک درون بایوس قرار بگیرند در نتیجه نیاز به داشتن مادربرد هایی با ROM های مختلفی می باشیم.
کارت گرافیک را در اسلاتPCI-E قرار دهید و به صدای بوق بایوس گوش دهید.
مادربرد سوئیچ می شود، تیک می خورد (فن نیم دور می چرخد و می ایستد) و مادربرد خاموش می شود.
با اتصال کانکتور ATX 4 Pin ، مادربرد سوئیچ نمی شود ولی با برداشتن کانکتور، مادربرد سوئیچ می شود.
مادربرد سوئیچ می شود و تصویر می دهد ولی هنگامی کهUSB وصل می شود مادربردFreez یاReset می شود.
مادربرد سوئیچ می شود و تصویر می دهد ولی سیستمFreez یاReset می شود.
اگر یکی از پورت های مادربرد کار نمی کند احتمال دارد خود پورت خراب شده باشد یا فیوز های پشت آن سوخته باشند.
اگر تمام سوکت هایSATA کار نمی کنند ایراد از چیپICH می باشد.
سوکتCOM را چک کنید.
IC 232 مدارCOM را چک کنید.
Basic Input Output System یا BIOS رابط بین سخت افزار های مختلف سیستم و سیستم عامل می باشد.
اطلاعات بایوس درون یک چیپROM نگهداری می شود. بایوس معمولی ترین نوع حافظهFlash می باشد.
حافظهFlash حافظه ای است که اطلاعات آن با قطع برق از بین نمی رود. حافظه ای به نامCMOS وجود دارد که بایوس بعضی اطلاعات را از آن می خواند. این حافظه از جنسRAM می باشد و از آنجایی که حافظه های RAM در صورت نرسیدن ولتاژ لازم بدان اطلاعات خود را از دست می دهند با استفاده از یک باتری لیتیومی برقIC CMOS تامین می شود.
حافظهCMOS مخفف Complementary Metal Oxide Semiconductor می باشد.
در تراشه های جدید، BIOS وCMOS در یک چیپ مجتمع شده اند، که مدار مجتمع بایوس نامیده می شود.
وظایف BIOS :
POST مخففPower On Self Test می باشد. به عملیاتی اطلاق می شود که سخت افزار های سیستم را تست می کند و در صورت سالم نبودن بوسیله اسپیکر بایوس بوق خاصی که مربوط به سخت افزار خاصی است را می کشد.
BIOS Setup تنظیمات مربوط به مادربرد می باشد و بایوس در طول راه اندازی سیستم عامل به آن احتیاج دارد. بیشتر بهSetup کامپیوتر شهرت دارد و معمولا با کلید هایDel و F2 فعال می شود. تنظیماتBIOS Setup در حافظهCMOS ذخیره خواهند شد.
برنامه ای است که سیستم را بوت و راه اندازی می کند.
مراحل بوت سیستم عامل
هنگامی که کامپیوتر خود را روشن می کنیدCPU نیاز دارد از جایی دستور بگیرد اما نمی تواند آن را از سیستم عامل دریافت کند بنابراین وظیفه بایوس این است که سیستم عامل را برای اجرا در حافظهRAM قرار دهد سپس سیستم عامل دستوراتی را بهCPU می فرستد تا پردازشگر شروع به پردازش کند.
بعد از اینکه IC BIOS برق خود را ازIC I/O دریافت کرد کارهای زیر انجام می شود.
اجرای عملیاتPOST برای تست قطعات و سخت افزار های سیستم و راه اندازی آنها (در صورت نداشتن مشکل در این بخش اسپیکر بایوس یک بوق کوتاه می کشد و اطلاعات بدست آمده برای کاربر نمایش داده می شود)
در ابتدا بایوس حافظهCMOS را بررسی می کند و به اطلاعاتی در مورد سیستم و سخت افزار ها دست پیدا می کند.
مادربرد تست می شود.
مقدار دهی اولیه به ثبات ها (حافظه های کوچک درون CPU)
حافظهRAM تست می شود بدین صورت که تک تک خانه هایRAM با ارسال سیگنال شمارش می شوند.
کارت گرافیک تست و راه اندازی (فعال شدن بایوس کارت گرافیک) می شود.
بارگذاری درایور ها و گرداننده های سخت افزار ها و دستگاه ها در حافظهRAM مانند هارد و کیبورد و موس (پورت هایPS2 وUSB و اسلات هایPCI) اجرای عملیاتBoot Strap برای پیدا کردنMBR برنامهLoader یاBoot Strap با استفاده از حافظهCMOS یاSetup کامپیوتر و بخشBoot در آن متوجه می شود که سیستم عامل قرار است از روی هارد بوت شود. بنابراین 512 بایت اول هارد (MBR) هدف قرار می گیرد وMBR برای اجرا درونRAM قرار می گیرد و اطلاعات جدولMBR خوانده می شود. بایوس متوجه می شود که پارتیشن بندی هارد به چه صورت می باشد همچنین پارتیشنActive که سیستم عامل در آن قرار دارد را پیدا می کند. وظیفهBoot Loader بالا آوردن سیستم عامل می باشد. بوت لودر برای سیستم های عامل مختلف فرق می کند.
در نسخه های لینوکسی ازGrub یاLilo استفاده می شود.
در نسخه های ویندوزی ازNT Loader وBoot MGR استفاده می شود.
Startup Module : ابتداStartup Module اجرا می شود. این برنامه در ابتدای کار خود پردازنده را به حالت حفاظت شده (Protected Mode) می برد با این کارPaging حافظه فعال شده و جدول صفحات (Page Tables) و جدول توصیف گر وقفه (Interrupt Descriptor Table) و جدول توصیف گر عمومی (General Descriptor Table) ساخته می شوند. این کارها باعث می شود تا سیستم عامل توان اجرا شدن پیدا کند. در حالت پیش فرض پردازنده در حالت واقعی (Real Mode) قرار دارد که در این حالت تنها 640 کیلو بایت از حافظهRAM برای سیستم عامل در نظر گرفته می شود و در حالتProtected Mode تمام حافظهRAM برای سیستم عامل آدرس دهی می شود.
OS Loader : بعد از انجام وظایفStartup Module نوبت به انجام وظیفهOS Loader می شود. وظیفهOS Loader بارگذاری سیستم عامل از هارد یا دیسک های سخت یا حافظه های فلش می باشد. این کار ها با کمک بایوس انجام می شود و بایوس بر آنها نظارت دارد.
برای فهمیدن این امرNTLDR پارتیشن اصلی که ویندوز در آن قرار دارد را جستجو می کند تا فایلHiberfil.sys را پیدا کند.
اگر فایلHiberfil.sys پیدا شد، NTLDR بررسی می کند که آیا درون آنActive Set (مجموعه ای از تنظیمات آخرین دفعه ای است که ویندوز اجرا شده است) قرار دارد یا خیر.
اگرActive Set وجود داشت، اطلاعاتActive Set درونRAM بارگذاری می شود و کامپیوتر از همان جایی کهHibernate شده بود به کارش ادامه می دهد.
اگر فایلHiberfil.sys پیدا نشد، NTLDR از فایلBoot.ini برای بالا آوردن سیستم عامل کمک می گیرد.
در بوت لودر ویندوز 7 (Boot MGR) ازBCD که مخففBoot Configuration Data می باشد به جایboot.ini استفاده می شود.
فایل Hal.dll که مخفف Hardware Abstraction Layer می باشد نیز در حافظه بارگذاری می شود. HAL به عنوان لایه ای بین سخت افزار و نرم افزار اجازه می دهد برنامه ها براحتی بتوانند به سخت افزار ها دسترسی پیدا کنند. فایل Hal.dllدرون پوشه System32قرار دارد. در واقع این فایل رابط بین کرنل و سخت افزار می باشد
درایور های دیگر سخت افزار های کامپیوتر نیز در RAM بارگذاری می شوند. همانطور که می دانید درایور های PS2 و موس در عملیات POST بارگذاری شده بودند. در اینجا درایور های دیگر سخت افزار ها، بارگذاری می شوند.
اطلاعات مربوط به بوت از اول کار تا اینجا در رجیستری ویندوز ذخیره می شوند تا در صورتی که در دفعات بعد روند بوت دچار مشکل شد بتوان با انتخاب گزینه Last Known Good Configuration از منوی بوت (F8) بتوان ویندوز را با تنظیمات قبلی راه اندازی کرد.
مسیری که اطلاعات در رجیستری ذخیره می شوندHKEY_Local_Machine>Hardware می باشد.
MBR کارهای لازم را انجام می دهد و نوعFile System پارتیشن ها را تشخیص می دهد سپسMBR ادامه کار را به دستBoot Loader می سپارد. در واقع MBR شامل کد هایی است که باعث اجرایBoot Loader می شود.
وظیفهNTLDR یا (NTLDR.exe) بارگذاری سیستم عامل درRAM می باشد. NTLDR از دو بخش تشکیل شده است.
NTLDR همچنان بررسی می کند که آیا سیستم بصورتHibernation (خواب زمستانی) خاموش شده است یا خیر؟
NTLDR اطلاعات موجود در فایل متنیBoot.ini را بررسی می کند. این اطلاعات شامل سیستم عامل های نصب شده در هارد و موقعیت آنها در پارتیشن های هارد می باشد. اگر چند سیستم عامل وجود داشت با یک محدوده زمانی اطلاعات آن برای کاربر نمایش داده می شود سپس کاربر سیستم عامل مطلوب خود را انتخاب می کند. اگر فایلBoot.ini در پارتیشنActive پیدا نشدNTLDR پیام خطایی نشان می دهد و کاربر لازم است جهت رفع خطا کار های لازم را انجام دهد.
NTDetect.com در RAM بارگذاری می شود و اطلاعات کلی درباره سخت افزار های سیستم را از BIOSمی گیرد سپس اطلاعات را به NTLDR می دهد. وقتی این کار انجام شد پیام Starting Windows نمایش داده می شود
در ادامه NTLDR، کرنل یا هسته سیستم عامل (NTOSKrnl.exe) را بارگذاری می کند و کنترل را دست فایلNTOSKrnl قرار می دهد. اطلاعات گرفته شده از سخت افزار های سیستم ازNTLDR بهNTOSKrnl سپرده می شود. فایلNTOSKrnl درون پوشهSystem32 قرار دارد.
NTOSKrnl فایلWinLogon.exe را اجرا می کند وWin Logon نیز فایلLsass.exe که مخففLocal Security Administration می باشد را اجرا می کند. صفحه لاگین ویندوز نمایش داده می شود و کاربر با وارد کردن مشخصات کاربری خود وارد ویندوز می شود و برنامه های موجود در پوشهStartup ویندوز اجرا می شوند. کاربر اختیار کامپیوتر را بدست می گیرد و عملیاتBoot پایان می یابد.
نکته : فایل هایntldr.exe وntdetect.com وboot.ini درون پارتیشنActive که سیستم عامل از درون آن بوت می شود قرار دارند. این فایل ها بصورت مخفی هستند و در صورت پاک شدن یکی از آن ها سیستم عامل بوت نخواهد شد.
منابع سیستمی به 4 گروه زیر تقسیم می شوند :
IRQ ها
آدرس هایI/O
آدرس های حافظه
کانال های DMA
با کمک این کانال ها دستگاه های ورودی و خروجی بدون استفاده از ریز پردازنده، می توانند با حافظه بصورت مستقیم تعامل داشته باشند. با استفاده ازDMA حجم کارCPU برای پردازش اطلاعات ورودی و خروجی کاهش پیدا می کند. برای استفاده از این کانال ها، IC کنترل کنندهDMA باید با ریزپردازنده برای ارسال اطلاعات ورودی و خروجی بدون تداخل با دیگر اطلاعاتی که در باس داده در حافظه رد و بدل می شود، به یک توافق برسد. برای ایجاد این توافق برای هر کانال نیاز به دو خط یکی برای ارسال درخواست آزاد سازی باس داده در حافظه از کنترل کننده به پردازشگر و دیگری برای تایید آزاد سازی از پردازشگر به کنترل کننده داریم.
IRQ چیست؟
بین دو چیپMCH وICH خطوط مستقیمی به نام IRQ یاInterrupt Request وجود دارند. این خطوط به خطوط درخواست وقفه مشهور هستند. وسایلی مثل درگاه های I/O، صفحه کلید، دیسک درایور ها، کارت شبکه و غیره می توانند وقفه یا درخواست خود را برای سرویس گرفتن از پردازنده از طریق این خطوط به پردازنده ارسال کنند. فرض کنید کارت شبکه می خواهد اطلاعات جدیدی دریافت می کند، IC کارت شبکه یک درخواست از طریق خطIRQ مخصوص خود (IRQ5) به پردزانده ارسال می کند. پردازنده کارهای دیگر خود را برای لحظه ای متوقف می کند و به درخواست وقفه کارت شبکه (IRQ5) پاسخ می دهد و IC کارت شبکه بعد از گرفتن پاسخ اقدام به ارسال اطلاعات می کند.
خطوطIRQ برای وسایل مختلف شماره های ویژه ای دارد. همیشه کوچکترین شماره از خطوطIRQ در اولویت هستند. مثلا بین کیبورد (IRQ1) و موس (IRQ4) درخواست کیبورد در اولویت قرار دارد
در گذشته وقتیIRQ وجود نداشت، پردازشگر با روشPooling مرتبا ورودی های دریافتی از کاربر (پورت های ورودی) را چک می کرد. این کار سیکل هایی از پردازشگر را به خود اختصاص می داد و باعث هدر رفتن منابع می شد ولی با وجودIRQ این مشکل حل شد. اماIRQ هم مشکلات خاص خود را داشت. به هر وسیله تنها می توان یک خطIRQ اختصاص داد. اگر دو کارت روی یک باس قرار داشته باشند (نوع اسلاتPCI باشد)، این دو کارت می توانند از یکIRQ استفاده کنند.
جدولIRQ ها
FSB : مخففFront Side Bus می باشد. FSB (باس بین پردازنده و پل شمالی) فرکانس این باس مرجعی برای فرکانس کاری تمام قطعات دیگر از جمله پردازشگر وRAM و گرافیک و هر آنچه به مادربرد اتصال دارد می باشد. تمام قطعات فرکانس کاری خود را با فرکانسFSB هماهنگ می کنند. به طور کلیFSB بیشتر به معنای سرعت پردازش بالاتر و کامپیوتر سریعتر می باشد.
North Bridge از طریقMemory Controller موجود در آن بوسیلهMemory Bus به ماژول هایRAM متصل می شود.
در کامپیوتر های نسلPentium 4 اگر مقدارFSB برابر400 مگا هرتز باشد چون پردازش ها بصورتQuad می باشد در نتیجه سرعت باس برابر 100 مگا هرتز می باشد ولی چون در یک پالس در لبه بالا رونده و در لبه پایین رونده داده دو بار ارسال می شود در نتیجه در مجموع 4 بار سریعتر این کار انجام می شود. به عدد 4 ضریب سرعت پردازنده می گویند.
نکته : پردازنده های شرکتAMD بصورتDual کار می کنند.
نکته : علاوه بر باسFSB یک باس دیگر وجود دارد که سرعت این باس ازFSB بیشتر است. این باس رابط بین پردازشگر و حافظهL2 Cache می باشد.
حافظه کش، يك حافظه بسيار سريع از نوع استاتيك است كه داخل خود پردازنده قرار دارد. به دليل اينكه بسياري از عمليات كامپيوتر تكراري و قابل پيش بيني است و تراشه هاي سيليكونی بسيار سريعتر از درايو هاي ديسك مكانيكي مي باشند، سرعت دسترسي به اطلاعات با قرار گرفتن در اين بخش، بسيار سريعتر مي شود.
اين حافظه بينCPU وRAM قرار مي گيرد. حافظه کش با استفاده از الگوريتم هاي پيچيده خود، پيش بيني مي كند كه پردازنده در مراحل بعدي پردازش به چه اطلاعاتي نياز خواهد داشت و نتيجه را درون خودش ذخيره مي كند و زماني كه پردازنده نياز به داده اي پيدا مي كند ابتداCache را چك مي كند، اگر اطلاعات مربوطه در حافظه موجود باشد از حافظهCache خوانده می شود بنابراین چون پردازنده، بيت هاي اطلاعاتي را از فضاي داخل خود بدست مي آورد، خيلي سريعتر عمل مي كند تا اينكه اين اطلاعات را از درون حافظه اصلي سيستم بيرون بكشد. اما اگر اطلاعات داخلCache نباشد، پردازنده به حال انتظار مي رود تا داده مورد نظر از حافظه اصلي بهCache برسد و از آنجا نيز در اختيار پردازنده قرار بگيرد بنابراين هر چه حافظه کش بزرگتر باشد، كارايي سیستم بيشتر است.
محاسبه فرکانس کاریCPU
فرکانس پردازشگر از رابطه زیر بدست می آید.
فرکانس پردازشگر = ضریب Multiplier * فرکانس واقعی FSB
به مثال زیر توجه کنید.
FSB = 533 MHz 533/4=133
اگرFSB برابر 533 مگا هرتز باشد، چون سیستم بصورتQuad کار می کند در نتیجه مقدار واقعیFSB برابر 133 مگا هرتز می باشد.
پردازنده هایPentium 4 که از فن آوریHT یاHyper Threading بهره می برند دارای باس واقعی 200 مگا هرتز می باشند که باQuad کار کردنFSB برابر 800 می باشد. این پردازشگر ها روی سوکت های 478 و 775 قرار داشتند.
پردازنده هایPentium 4 Extreme Edition روی باس 800 مگا هرتز کار می کنند و تنها یک سری از این مدل (فرکانس 3.46 گیگا هرتز) روی باس 1066 کار می کند. این پردازشگر ها روی سوکت های 478 و 775 قرار داشتند.
آنچه ذکر شد مربوط به معماری سنتی شرکتIntel می باشد که در معماری جدیدFSB حذف شده است.
در معماری جدید شرکتIntel باسFSB حذف شده و به جای آن از باسQPI استفاده می شود
پردازنده از طریق باسQuick Path Interconnect یاQPI به آی سیI/O Hub یاIOH متصل می شود.
پردازنده از طریق باسMemory Bus مستقیما با ماژول هایRAM در ارتباط است.
Memory Controller ازNorth Bridge به پردازنده انتقال داده شده است، به همین دلیل پردازنده مستقیما از طریق باسMemory Bus به ماژول های RAM متصل است.
North Bridge وSouth Bridge در یکدیگر ادغام شدند و نام IC I/O Hub یاIOH شده است
بنابراین در معماری جدید شرکتIntel دو باس خارجی وجود دارد.
Memory Bus که باس حافظه نامیده می شود و مستقیما باCPU در ارتباط است.
QPI یا باس بینCPU و چیپIOH
روش کارQPI
QPI مانندHT یا (Hyper Transport در شرکت AMD) دارای دو مسیر مجزا برای ارتباط بینCPU وIOH می باشد. یکی از مسیر ها برای ارسال اطلاعات و مسیر دیگر برای دریافت اطلاعات می باشد. در باسQPI عملیات ارسال و دریافت اطلاعات بصورت همزمان می تواند انجام بگیرد. همانطور که می دانید درFSB به علت اینکه تنها یک باس خارجی وجود دارد اطلاعات نمی توانند همزمان ارسال و دریافت شوند بنابراین در یک لحظه اطلاعات می توانند ارسال یا دریافت شوند.
هر یک از مسیر ها 20 بیت (16 بیت داده و 4 بیت کدCRC یا کشف خطا) داده را انتقال می دهند. برای انتقال هر بیت نیاز به دو مسیر (به خاطر استفاده از روش سیگنالینگ تفاضلی) داریم.
مشاهده می شود که در مسیر های ارسال و دریافت اطلاعات 20 زوج مسیر وجود دارد. به خاطر استفاده در روش سگنالینک تفاضلی ازPair Link استفاده می شود. در مسیر ارسال اطلاعات 40 مسیر و در مسیر دریافت اطلاعات نیز 40 مسیر وجود دارد، علاوه بر این 80 لاین 4 لاین دیگر برای کلاکینگ در نظر گرفته شده است که در مجموع 84 لاین در تکنولوژیQPI وجود دارد که در مقایسه باFSB که 150 لاین داشت کمتر است. موضوع کمتر شدن تعداد خطوط در باسQPI سبب شده است تا مادربرد های با طراحی ساده تر و کم هزینه تر ساخته شوند.
اولین نسخهQPI با فرکانس واقعی 3.2 گیگا هرتز در بازار عرضه شد. همانطور که می دانید این فرکانس در مقایسه با فرکانس هایFSB بسیار بالا می باشد. بیشترین فرکانس درFSB برابر 1600 مگا هرتز بود.
عملکرد باس هایQPI مانند تکنولوژی RAM هایDDR می باشد. می دانید کهRAM هایDDR در یک پالس دو مرتبه (یک بار در لبه بالا رونده کلاک و یک بار در لبه پایین رونده کلاک) اطلاعات را منتقل می کنند. با استناد به این کارکرد باس 3.2 گیگا هرتزی می تواند در دو برابر فرکانس واقعی خود کار کند.
شرکتIntel برای مقایسه عملکردQPI از روشGT/s که مخففGigabyte Transfer/Second می باشد، استفاده می کند.
برای بدست آوردن حداکثر نرخ اطلاعات در باسQPI از فرمول زیر استفاده می شود.
بیت های منتقل شده در یک پالس * (فرکانس * 2) / 8 = نرخ انتقال اطلاعات بر حسب GB/S
بنابراین برای محاسبه نرخ اطلاعات در فرکانس 3.2 گیگا هرتز فرمول بصورت زیر تغییر می کند.
16 * (3.2 * 2) / 8 = 12.8 GB/S
همانطور که می دانید در باس هایQPI در هر پالس 16 بیت داده منتقل می شود همچنین به خاطر استفاده از روش ضریب سرعت (2) در بالا بردن فرکانس (مانند آنچه درRAM هایDDR وDDR2 وDDR3 استفاده می شود) مقدار فرکانس 3.2 گیگا هرتز در ضریب سرعت 2 ضرب می شود سپس فرکانس بدست آمده در 16 بیت ضرب می شود و برای اینکه حاصل کار بصورت بایت محاسبه شود نتیجه بر 8 تقسیم می شود.
دقت کنید که نرخ اطلاعات 12.8 گیگا بایت برای یک مسیر محاسبه شده است. همانطور که می دانید در باس هایQPI مانندHT درAMD از دو مسیر برای انتقال اطلاعات استفاده می شود بنابراین پهنای باند واقعی درQPI دو برابر مقدار 12.8 می باشد. با این محاسبات نرخ انتقال اطلاعات در یک ثانیه در باس های QPI برابر 25.6 گیگا بایت می باشد.
حال می خواهیم نرخ اطلاعات سریعترین باسFSB با فرکانس 1600 مگا هرتز و اولین باسQPI با فرکانس 3.2 گیگا هرتز را با هم مقایسه کنیم.
برای بدست آوردن پهنای باند فرکانس 1600 مگا هرتز در باس هایFSB از فرمول زیر استفاده کنید.
بیت های منتقل شده در یک پالس * (فرکانس * 4) / 8 = نرخ انتقال اطلاعات بر حسب GB/S
برای محاسبه نرخ اطلاعات در فرکانس 1600 مگاهرتز ، دقت کنید که فرکانس واقعی باسFSB در این مورد برابر 400 مگا هرتز می باشد و از آن جایی که باس بصورتQuad کار می کند (دو مرتبه انتقال اطلاعات در لبه بالارونده کلاک و دو مرتبه انتقال اطلاعات در لبه پایین رونده کلاک) مقدار 400 در 4 ضرب می شود و فرکانس 1600 مگاهرتز ساخته می شود.
64 * (1.6) / 8 = 12.8 GB/S
مشاهده می شود که بالاترین فرکانسFSB در مقایسه با اولین فرکانسQPI دارای یک نرخ اطلاعات برابر 12/8 گیگابایت بر ثانیه هستند.
نکته : باس هایFSB بصورتQuad کار می کنند ولی باس هایQPI مانندHT درAMD بصورتDual کار می کنند. ضریب سرعت در باسFSB برابر 4 و ضریب سرعت در باس هایQPI برابر 2 می باشد. باس هایFSB از فرکانس پایین تر ولی با ضریب سرعت بیشتر (4) استفاده می کنند ولی باس هایQPI از فرکانس بالاتر ولی با ضریب سرعت کمتر (2) استفاده می کنند.
در باس هایFSB نرخ اطلاعات 12/8 گیگا بایت در ثانیه برای اطلاعات ارسالی و دریافتی می باشد یعنی پهنای باند برای ارسال و دریافت اطلاعات در اینجا 12/8 گیگا بایت در ثانیه می باشد در حالی که پهنای باند در باس هایQPI برای مسیر های ارسال و دریافت اطلاعات هر کدام 12/8 گیگا بایت در ثانیه است.
از آنجایی که در مادربرد با باسFSB ، کنترل کننده حافظه درون چیپNorth Bridge قرار دارد بنابراین اطلاعات حافظه نیز از طریق باسFSB به پردازنده منتقل می شود و ترافیک زیادی روی باس ایجاد می شود در حالی که در QPI کنترل کننده حافظه از چیپ پل شمالی به درون پردازنده منتقل شده است و ترافیک حافظه از باس حافظه که مستقیما به پردازنده وصل است می گذرد و باری روی باسQPI از این لحاظ وجود ندارد و تنها داده های مربوط بهI/O منتقل می شوند.
درFSB اطلاعات بصورت 64 بیت منتقل می شوند در حالی که درQPI اطلاعات بصورت 16 بیت منتقل می شوند.
QPI همچنین ازHT درAMD نیز سریعتر می باشد. حداکثر نرخ اطلاعات در باس هایHT برابر 10/4 گیگا بایت در ثانیه می باشد که از مقدار 12/8 گیگا بایت درQPI کمتر می باشد.
نکته : در محاسبه خطوطQPI به زوج سیم هایی اشاره شد که از روش سیگنالینگ تفاضلی استفاده می کرد. همانطور که گفته شد فرکانس درQPI بر خلافFSB بسیار بیشتر است و افزایش فرکانس باعث ایجاد نویز در گذرگاه ها و مسیر های انتقال داده می شود. با استفاده از روش سیگنالینگ تفاضلی نویز ناشی از فرکانس های بالا گرفته می شود. سیگنالینگ تفاضلی از روشCancellation برای حذف نویز در مسیر استفاده می کند.
اما در روشCancelling چه اتفاقی می افتد؟
زمانی که در یک سیم جریان الکتریکی جاری می شود در اطراف آن میدان مغناطیسی ایجاد می شود که روی محیط اطراف خود تاثیر می گذارد. اگر این میدان های مغناطیسی در یک سیم قوی باشند روی سیم های مجاور اثر می گذارد و باعث از بین رفتن اطلاعات در سیم های اطراف می شوند. به این مشکلCross Talk گفته می شود. در روش Cancelling هر سیگنال دو مرتبه انتقال داده می شود. در این روش یک سیگنال مشابه با سیگنال اصلی اما با ولتاژ منفی برای گیرنده ارسال می شود. زمانی که گیرنده دو سیگنال با ولتاژ قرینه را دریافت می کند آن ها را با هم مقایسه می کند. تفاوت بین این دو سیگنال نویز می باشد و گیرنده به راحتی می تواند درصد نویز را تشخیص دهد و آن را حذف کند. بنابراین حالا متوجه شدید که به خاطر استفاده از روش سیگنالینگ تفاضلی از زوج سیم درQPI وHT استفاده می شود.
مقایسه تکنولوژیFSB وHT در شرکت هایIntel وAMD
وجه تشابه این دو شرکت در اوایل کار استفاده از باس های 64 بیتی می باشد. در واقع باس هایFSB وHT بصورت 64 بیت داده را منتقل می کنند و رقابت دو شرکت تنها در دو مورد بود.
فرکانس در پردازنده و باس ها
تعداد دفعات انتقال اطلاعات در یک کلاک (ضریب سرعت)
شرکت هایIntel وAMD در اوایل کار هر دو از باسFSB استفاده می کردند. در پردازنده هایPentium 4 وDual Core شرکت اینتل و پردازنده های مبتنی بر سوکت 462 شرکتAMD مانندAthlon XP هر دو از باسFSB استفاده می کردند.اما فرکانس و تعداد دفعات انتقال اطلاعات در یک پالس در دو شرکت متفاوت بود
در پردازنده هایAMD مبتنی بر سوکت 462 از ضریب سرعت (2) استفاده می شد یعنی در یک سیکل دو مرتبه اطلاعات (یک مرتبه در لبه بالا رونده کلاک و یک مرتبه در لبه پایین رونده کلاک) منتقل می شد. برای مثال در پردازنده هایSempron K7 شرکتAMD فرکانس برابر 400 مگا هرتز بود. در واقع فرکانسFSB برابر 200 مگا هرتز است که با توجه به ضریب سرعت 2 باسFSB در فرکانس 400 مگا هرتز کار می کند. در این پردازنده حداکثر نرخ اطلاعات با توجه به فرمول زیر برابر 3/2 گیگا بایت در ثانیه می شود.
64 * (200*2) / 8 = 3.2 GB/S
اولین پردازندهPentium 4 دارای باس 400 مگا هرتز بود و از آنجایی که سیستم بصورتQuad کار می کرد مقدار واقعی فرکانس برابر 100 مگا هرتز بود. نرخ انتقال اطلاعات برای این فرکانس با توجه به فرمول زیر برابر 3.2 گیگا بایت در ثانیه می شود.
64 * (100*4) / 8 = 3.2 GB/S
نکته : مشاهده شد که شرکتIntel از فرکانس 100 مگا هرتز و شرکتAMD از فرکانس 200 مگا هرتز به نرخ انتقال اطلاعات 3/2 گیگا بایت در ثانیه رسیدند. در اینجا شرکتIntel یک گام از شرکتAMD جلوتر افتاد چرا که با پایین آوردن فرکانس و کاهش نویز در گذرگاه به نرخ های انتقال اطلاعات برابر یا بیشتر ازAMD دست پیدا کرده بود.
اما چه شد شرکتAMD باسFSB را فراموش کرد؟ چند دلیل برای این کار وجود داشت.
انتقال اطلاعات در باس هایFSB بصورت 64 بیتی بود. بنابراین نیاز به 64 مسیر برای هر بیت می باشد. به غیر از این 64 مسیر باید مسیر های زیادی برای کنترل و آدرس دهی در نظر گرفت که در مجموع باعث می شود تعداد مسیر ها درFSB برابر 150 مسیر شود. این قضیه مشکلاتی داشت که به بیان آنها می پردازیم.
باس FSB یک باس پر ترافیک است چرا که تنها راه ارتباط قطعات دیگر مانند I/O و حافظه با پردازنده می باشد و با بالا بردن فرکانس باس FSB بود که باعث نویز و اختلال در انتقال داده ها بیشتر می شود.
عملیات ارسال و دریافت انتقال اطلاعات بطور همزمان در باسFSB امکان پذیر نمی باشد. نمی توان در یک لحظه اطلاعات را ارسال یا دریافت کرد. به عبارت دیگر باسFSB یک باس واحد و مشترک برای انتقال اطلاعات بین پردازنده و دیگر قطعات می باشد.
طراحی مادربرد با وجود 150 مسیر یک طراحی پیچیده و هزینه بر می باشد.
تمام این موارد دست در دست هم قرار داد تا شرکتAMD در پردازنده هایAMD 64 مانند Athlon 64، Athlon64 X2، Opteron، Sempron وPhenom معماری خود را تغییر دهد و باسFSB را حذف و باسHT یاHyper Transport را جایگرین آن کند. در معماری جدید شرکتAMD به جای باس واحدFSB از دو باس خارجی (باس حافظه و باس HT) استفاده می کند. باسHT توسط کمپانی هایNVidia وApple وAMD عرضه شد.
باسHT در طراحی خود دو ضعفFSB را برطرف کرد.
استفاده از باس حافظه بصورت مستقل از باسHT برای ارتباط ماژول حافظه با پردازنده
استفاده از دو مسیر مستقل برای ارسال و دریافت اطلاعات، بنابراین در یک لحظه اطلاعات می تواند بین قطعاتI/O و پردازنده، ارسال و دریافت شود.
باسHT با استفاده از روش سیگنالینگ تفاضلی توانست نویز حاصل از فرکانس های بالای کاری خود را برطرف کند. برای این کار از زوج سیم ها برای ارسال و دریافت اطلاعات استفاده می کند. روش کار بدین صورت است که برای ارسال و دریافت یک بیت از یک زوج سیم استفاده می شود.
نکته : شرکتAMD در کلیه پردازنده هایش اطلاعات را بصورت 16 بیتی منتقل می کند یعنی به جای مسیر های 64 بیتی درFSB مسیر های 16 بیتی داریم.
تعداد سیم ها برای انتقال اطلاعات 16 زوج سیم می باشد.
در باس هایHT اطلاعات با ضریب سرعت 2 منتقل می شوند. یعنی اطلاعات در هر سیکل دو مرتبه منتقل می شوند.
انواع مدل های HT : تکنولوژیHyper Transport در سه نسخه ایجاد شد :
HT 1.x
پردازنده های مبتنی بر سوکت 754 و پردازنده هایSempron مبتنی بر سوکتAM 2 از این نسخه استفاده می کنند.
فرض کنید فرکانس کاری پردازنده برابر 800 مگا هرتز می باشد. برای بدست آوردن حداکثر نرخ اطلاعات با توجه به این فرکانس به فرمول زیر توجه کنید.
16 * (800*2) / 8 = 3.2 GB/S
از آنجایی که نرخ اطلاعات 3/2 گیگا بایت در ثانیه برای یک مسیر می باشد و در باس هایHT دو مسیر مستقل برای ارسال و دریافت اطلاعات داریم بنابراین با ضرب 3/2 در 2 پهنای باند 6/4 گیگا بایت در یک ثانیه بدست خواهد آمد.
نکته : در باس هایHT می توان دو کار انجام داد. بالا و پایین آوردن فرکانس
بالا بردن نرخ انتقال بیت ها در یک سیکل از 16 بیت تا 32 بیت و پایین آوردن نرخ اطلاعات در یک سیکل از 16 بیت تا 8 بیت
حداکثر پهنای باندی کهHT 1.x می تواند داشته باشد با توجه به فرمول زیر برابر 12/8 گیگا بایت در ثانیه می باشد. البته در حالت واقعی در پردازنده هایHT 1.x عرض باس 16 بیت در نظر گرفته می شود.
32 * (800*2) / 8 = 6.4 GB/S
6.4 * 2= 12.8 GB/S
HT 2.x
این نسخه در سال 2006 عرضه شد و پردازنده هایAthlon 64 مبتنی بر سوکتAM 2 از این نسخه استفاده می کنند و همچنین کلیه پردازنده های مبتنی بر سوکت 939 وAM 2 به استثنای پردازنده هایSempron دارای نرخ انتقال اطلاعات برابر 4 گیگا بایت در ثانیه هستند.
در این نسخه فرکانس و نرخ انتقال اطلاعات بیشتر شد همچنین در این نسخه امکاناتی فراهم شد تا پردازنده ساده تر از گذشته با اسلات هایPCI-E ارتباط برقرار کند
پردازنده هایHT 1.x وHT 2.x با یکدیگر سازگار هستند یعنی اگر پردازندهHT 1.x روی مادربردHT 2.x قرار بگیرد، پردازنده با همان میزان سرعتHT 1.x کار می کند.
حداکثر پهنای باندی کهHT 2.x می تواند داشته باشد با توجه به فرمول زیر برابر 22/4 گیگا بایت در ثانیه می باشد. البته در حالت واقعی در پردازنده هایHT 2.x عرض باس 16 بیت در نظر گرفته می شود.
32 * (1400*2) / 8 = 11.2 GB/S
11.2 * 2= 22.4 GB/S
HT 3.x
پردازنده هایPhenom مبتنی بر سوکتAM 2+ از این نسخه استفاده می کنند.
در این نسخه فرکانس و نرخ انتقال اطلاعات بیشتر شد همچنین این نسخه دارای چندین خصوصیت جدید نسبت بهHT 2.x می باشد. این خصوصیات شامل موارد زیر است.
AC Operating Mode (وضعیت عملیاتی)
Link Splitting یاUn-Ganging (شکافتن مسیر)
Hot Plugging
Dynamic Link Clock / Width Adjustment (تنظیم فرکانس و عرض باس بصورت دینامیکی)
پردازنده های HT 3.x با پردازنده های دیگر HT1.x و HT 2.x سازگار می باشد ولی در صورت استفاده از پردازنده HT 1.x در مادربرد HT 3.x کارایی پردازنده و سیستم کاهش می یابد.
پردازنده های این نسخه دارای حداکثر نرخ انتقال اطلاعات 10/4 گیگا بایت در ثانیه می باشند.
نویسنده : مهندس عیسی رشوند
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.