9- حزمة التعليمات الموسعة في معالجات إنتل

حزمة التعليمات الموسعة في معالجات إنتل :

تمتلك معالجات إنتل بنتيوم العديد من الميزات داخل رقاقاتها وهذه الميزات تسمى بالحزمة الموسعة وتهدف إلى تسريع التعامل مع المعطيات أثناء معالجتها ظهرت هذه الحزم جلياً في معالجات 80386 والتي تدعم منصة 32بت

1-   وحدة الفاصلة العائمة FPU :

المعالجات المتقدمة التي تدعم منصة 32 بت من عائلة إنتل تدعم هذه الميزة والتي تقوم على فصل رقاقة المعالجة من أجل إتمام عملية رياضية خاصة بالفاصلة العائمة وقد زودت شركة إنتل المعالجات ذات المعمارية 80287 ومعالجات 80387 بهذا النوع من الميزات وذلك بسبب حاجة المبرمجين لهذه الخاصية في ذلك الوقت حيث تقوم أيضاً بإعطاء قوة ودعم كبير في تعامله مع العتاد الصلب ربما هي عملية لإشباع رغبة المبرمجين حول العالم للاستفادة من هذه الميزات لتحقيق مكاسب أكبر في عالم التطبيقات و العتاد الصلب معاً

وتأتي هذه الوظائف مدمجة داخل رقاقة المعالج لتقديم دعم كافي للوظائف على شكل شيفرة تعليمات الإضافية ويستفاد منها عندما تطلبها وحدة التنفيذ أو حتى المسجلات

بعض المعالجات تقوم بحساب الفاصلة العائمة بدون دمجها مع المعالج وذلك من خلال توفير رقاقة خاصة بها على اللوحة أو حتى من خلال دارة الكترونية صغيرة في الحاسوب

تمكن مسجلات FPU وشيفرة التعليمات من من معالجات وظائف وعمليات معقدة جداً بسرعة كبيرة على سبيل المثال البرامج التي تعتمد على الجرافيكس والتطبيقات الخاصة بمدراء الأعمال حيث أجريت العديد من الدراسات على هذه الميزة والتي أضفت في النهاية إلى بأن معالج يحتوي على هذه الميزة أسرع من تلك المعالجات التي تفتقد لهذا النوع من التقنية     

مسجلات 80 بت من أجل بيانات نقطة الطوفان	مسجلات البيانات
مسجلات 16 بت لإعطاء تقرير عن حالة FPU	مسجلات الحالة
مسجلات 16 بت للتحكم في دفة FPU	مسجلات التحكم
مسجل 48 بت يعود إلى العملية التالية التي يتم تنفيذها	مسجل مؤشر التعليمات
مسجل 48 بت يشير إلى البيانات في الذاكرة	مسجل مؤشر البيانات
مسجل 11 بت للتحكم بالتعليمة الأخيرة في عملية المعالجة بواسطة fpu	مؤشر شيفرة العمليات
مسجلات 16 بت لوصف محتوى مسجلات البيانات الثماني	مسجلات العلامة

2-   حزمة التعليمات MMX :

أطلقت شركة إنتل هذه الحزمة في عام 1999 وقد احتوت على 57 تعليمة جديدة خاصة بدعم التطبيقات الفيديو والصوت وقامت فيما بعد بتطويرها ودمجت معها 70 تعليمة جديدة خاصة بعمليات الفاصلة العائمة سميت فيما بعد بحزمة التعليمات الموسعة SSE وبكل الأحوال فإن هذه التعليمات قد نجحت إلى حد كبير في عملية تسريع نقل البيانات ومعالجتها في حالة اعتماد التطبيقات المرئية والمسموعة عن نظيراتها تلك المعالجات التي لا تحتوي على هذه التعليمات وقد اعتمدت على مفهوم معالجة عدة بيانات بتعليمة واحدة بالنسبة لتعليمة MMX تختلف عن اطقم التعليمات SSE في موضوع ممارسة العمليات الرياضية بفاصلة عائمة أي إن التعليمة MMX لا يمكنها إجراء أي عملية تحوي على فاصلة وتكتفي بمعالجة أرقام حسابية صحيحة مما يجعلها ضعيفة في مجال معالجة التطبيقات الرسومية تحديداً الثلاثية الأبعاد منها و التي تعتمد على الفاصلة العائمة بالنسبة للتعليمة D NOW3 والتي أطلقتها شركة AMD فقد تم تخصيصها لحساب الفاصلة العائمة وجاءت مع 21 تعليمة وحققت ثورة كبيرة في مجال تشغيل تطبيقات الرسوم الثلاثية الأبعاد وقامت شركة إنتل بتبني هذه التعليمات في شرائح المعالج الخاص بها

3-   النواة الوهمية (Hyper threading) :

تقوم هذه التقنية على خلق نواة وهمية لكل نواة أساسية ضمن المعالج تعمل بموازاتها مما يجعل المعالج يعمل بضعف سرعته من خلال مضاعفة عدد الأنوية ولو وهمياً وتختلف استفادة البرامج من هذه التقنية فهناك برامج تستفيد منها بشكل كبير مثل برامج ضغط الملفات لأنها تعتمد بدرجة كبيرة على قدرة المعالج على نقل البيانات الثنائية بسرعة أكبر في حين أن هناك برامج لا تستفيد من هذه التقنية مثل برامج الوسائط المتعددة وكذلك الألعاب التي تعتمد على الترددات القصوى للمعالجات وليس سرعة نقل البيانات بكل الأحوال فإن لكل تقنية في النهاية حدود معينة

4-   الذاكرة المخبئة  Cash Memory:

تسمى ذاكرة الكاش وهي ذاكرة موجودة داخل رقاقات المعالجة تهدف إلى عملية تسريع قراءة البيانات من الذاكرة الرئيسية RAM وهي تعتبر اسرع وسائط التخزين وتعرف الذاكرة بكونها وسيط تخزين ساكن أي ان محتواه لا يتغير ما دمنا لم نقم بتخزين بيانات جديدة عليها فالمعالج عندما يحتاج إلى معلومة ما فسيقوم بطلبها من هذه الذاكرة وتبقى في داخلها وذلك يعود إلى احتمالية طلب المعالج هذه المعلومة مرة أخرى وهذه العملية تقوم بتوفير وقت في حال تم معالجة المعلومات مرة أخرى ولهذا النوع من الذواكر المخبئة مستويات متعددة اسرعها تلك التي تأتي في المستوى الأول حيث تكون إضافة إلى سرعتها صغيرة الحجم بالنسبة للمستوى الثاني والثالث من الذاكرة المخبئة فإن لها دور في عملية تنظيم مرور البيانات وليس فقط تخزينها منعاً لحدوث أي تداخل لهذه المعلومات مع بعضها بالنسبة للكاش المستوى الثالث يأتي أكبر حجماً مقارنة مع المستويات الأخرى وتعتمد سرعة هذه الذاكرة المخبئة على سرعة الناقل الأمامي وسرعة رقاقة المعالجة كما أن حجمها الكبير يساهم في عملية تسريع تدفق البيانات داخل هذه الذاكرة

شاركه على جوجل بلس

عن حذيفة مهيار