Home آموزش بررسی اجمالی پردازنده‌های مرکزی نسل نهم (Coffee Lake Refresh) اینتل و چیپست Z390

بررسی اجمالی پردازنده‌های مرکزی نسل نهم (Coffee Lake Refresh) اینتل و چیپست Z390

54 second read
0
0
7

بدون شک عرضه نسل جدیدی از انواع پردازشگرهای مختلف و به دنبال آن سرازیر شدن طیف عظیمی از ویژگی‌های گوناگون از گذشته تا عصر حاضر به‌عنوان یکی از جذاب‌ترین قدم‌های مثبت در صنعت تراشه‌های نیمه هادی به شمار رفته و کاربران بسیاری هرساله چشم انتظار معرفی محصولات تازه‌نفس از جانب کمپانی‌های مطرح فعال درزمینهٔ طراحی و توسعه سخت‌افزارهای نیمه هادی می‌باشند. در میان سیل عظیم انواع و اقسام سخت‌افزارها و ویژگی‌های معرفی شده از جانب کمپانی اینتل، آنچه توجهات فراوانی را به خود معطوف کرده و کاربران بسیاری را در انتظار قرار داده است نسل نهم پردازنده‌های مرکزی رایانه‌های رده دسکتاپ می‌باشد که با فراهم آوردن محصولاتی با پشتیبانی از تعداد هشت هسته فیزیکی در پلتفرم میان رده و سری پردازشگرهای مصرف‌کنندگان حقیقتاً لایق ستایش به شمار می‌روند. پردازشگرهای سبد محصولاتی نسل آتیه قابل استفاده توسط تراشه هدایتگر Z370 و پلتفرم کافی لیک بوده و تغییرات آن‌چنان محسوسی را، صرفه نظر از افزایش تعداد هسته‌های فیزیکی، کش سطح سوم و میزان انرژی مصرفی با خود به ارمغان نمی‌آورند، اما از آنجایی که عرضه چیپست یا چیپست‌هایی جدید با انتشار هر نسل از پردازنده‌های مرکزی تازه‌نفس به‌نوعی در قالب انبوه امضاهای اینتل به شمار رفته و با تار و پود استراتژی کمپانی نامبرده عجین شده است، لذا نسل نهم پردازنده‌های مرکزی سری Core نیز همراه با تراشه هدایتگری جدید تحت عنوان Z390 همراهی شده و به بازار عرضه می‌گردد.

نسل نهم

همان‌طور که پیشتر نیز گفته شد، عرضه نسل جدیدی از پردازنده‌های مرکزی تازه‌نفس از جمله مورد انتظارترین اقدامات کمپانی‌های فعال درزمینهٔ طراحی و توسعه سخت‌افزارهای رایانه‌ای به شمار می‌رود، بنابراین بدون ارائه هرگونه توضیحات اضافی و مقدمه چینی‌های کلیشه‌ای مستقیماً به بالین سبد محصولاتی سری نهم کمپانی اینتل و پردازشگرهای آن می‌رویم.

نسل نهم

جایگاه نخست پشته محصولاتی نسل نهم کمپانی اینتل از آن پردازنده مرکزی قدرتمند Core i9-9900K می‌باشد که با برخورداری از تعداد هشت هسته فیزیکی، پرچم‌داری قدرتمند در میان دیگر برادران خود به شمار می‌رود. توان پردازشی چشمگیر محصول فوق با عنایت به پشتیبانی از فناوری Hyper Threading و افزایش تعداد رشته‌های پردازشی موجود به شانزده عدد همچنان با فزونی بیشتری همراه شده و بستری میمون و مبارک را فراهم آورده است. فرکانس کاری پردازنده مذکور برابر با ۳٫۶ گیگاهرتز در نظر گرفته شده است که افزایش آن به ۵٫۰ گیگاهرتز (در حالت توربو) در بین تنها دو هسته امکان‌پذیر می‌باشد؛ این در حالی است که فرکانس توربو در سرتاسر تمامی هسته‌های موجود برابر با ۴٫۷ گیگاهرتز بوده و امکان افزایش بیشتر آن به دلیل وجود محدودیت‌های سخت‌افزاری و دمایی گوناگون ممکن نمی‌باشد. پشتیبانی از فناوری DDR4 با قابلیت استفاده از ماژول‌های حافظه تا فرکانس بیش از ۲۶۶۶ مگاهرتز نیز از جمله دیگر ویژگی‌های پردازنده مرکزی قدرتمند مذکور به شمار می‌رود.

طراحی اصلی شیرازه پردازنده مرکزی Core i9-9900K بر پایه نمونه همسان نسل قبل خود، یعنی Core i7-8086K صورت پذیرفته و تنها تعداد دو هسته فیزیکی بیشتر و افزایش فرکانس ۵٫۰ گیگاهرتز توربو از یک هسته به دو هسته را با خود به ارمغان آورده است. تمامی پردازنده‌های مرکزی خانواده Core i9 از دو مگابایت حافظه کش سطح سوم بر هسته برخوردار می‌باشند.

جایگاه ثانویه پردازنده‌های مرکزی هشت هسته‌ای از آن Core i7-9700K می‌باشد که در مقایسه با برادر بزرگ‌تر خود، یعنی Core i9-9900K از فناوری Hyper Threading پشتیبانی نکرده و تعداد رشته‌های پردازشی آن مساوی با هشت عدد می‌باشد. فرکانس کاری پردازنده مرکزی نامبرده برابر با ۳٫۶ گیگاهرتز در انرژی مصرفی ۹۵ وات است، اما امکان افزایش آن به ۴٫۹ گیگاهرتز در قالب تنها یک هسته هنگام فعال‌سازی حالت توربو میسر می‌باشد. پردازنده مرکزی نامبرده جایگزین مستقیمی برای پردازشگر Core i7-8700K نسل قبل به شمار می‌رود، اگرچه طراحی هر دو تراشه مذکور یکسان و بر پایه ریزمعماری کافی لیک است، اما پردازنده ۹۷۰۰K تعداد دو هسته فیزیکی بیشتر و افزایش فرکانس فراتری را (در حالت توربو) برای مصرف‌کنندگان خود به ارمغان آورده و میزان حافظه کش سطح سوم آن نیز با کاهش اندکی همراه و برابر با ۱٫۵ مگابایت بر هسته تنظیم شده است.

از جمله دیگر پردازنده‌های مرکزی متمرکز برای اهداف اورکلاک می‌توان به Core i5-9600K با برخورداری از تعداد شش هسته فیزیکی و عدم پشتیبانی از فناوری Hyper Threading اشاره کرد. میزان تشابهات پردازشگرهای Core i5 نسل فعلی نسبت به نمونه‌های سری پیشین خود بسیار نزدیک به یکدیگر بوده و تفاوت‌های موجود تنها در بخش افزایش اندک فرکانس کاری قابل مشاهده می‌باشد.

نسل نهم

پردازنده‌های مرکزی نسل نهم کمپانی اینتل تحت اسم رمز کافی لیک رفرش (Coffee Lake Refresh) در حالت کلی بر پایه پلتفرم کافی لیک توسعه پیدا کرده‌اند و از آنجایی که هیچ‌گونه تغییری در ریز معماری پردازشگرهای فوق صورت داده نشده است، ساختار آن‌ها را می‌توان نسخه تازه شده‌ای از پردازنده‌های مرکزی نسل هشتم (کافی لیک) دانست که چیدمان پشته محصولاتی آن اندکی دگرگون شده است. اگر به خاطر داشته باشید، پردازنده‌های مرکزی کافی لیک نسخه ریفرشی از پردازشگرهای کبی لیک (نسل هفتم) محسوب می‌شوند که خود تکرار دوباره‌ای بر پلتفرم اسکای‌لیک (نسل ششم) می‌باشد، بنابراین نسل نهم پردازنده‌های مرکزی کمپانی اینتل در حقیقت همان پلتفرم اسکای‌لیک است که به تعداد سه مرتبه (نسل هفتم، نسل هشتم و نسل نهم) تازه‌سازی شده و با معماری یکسان، اما تغییرات بسیار جزئی همچون افزایش فرکانس کاری، افزایش تعداد هسته‌های مرکزی و … به بازار عرضه شده‌اند.

نسل نهم پردازنده‌های مرکزی کمپانی اینتل در حالت کلی تعداد سه محصول با قابلیت برخورداری از حداکثر پتانسیل اورکلاک را در بطن خود نهفته دارد که عناوین آن‌ها به همراه مشخصات فنی در جدول زیر قابل مشاهده می‌باشند. اگر به خاطر داشته باشید پیشتر گفته شد که پردازنده‌هایی نظیر Core i9-9900K از قابلیت افزایش فرکانس خود تا مرز ۵٫۰ گیگاهرتز در فیمابین دو هسته فیزیکی (هسته‌های شماره یک و دو) برخوردار می‌باشند، اما چرا امکان افزایش این مهم به تعداد هسته‌های منطقی بیشتر میسر نمی‌باشد؟ در پاسخ باید گفت که محدودیت‌هایی نظیر افزایش میزان دمای تولیدی، فرآیندهای پس‌زمینه ویندوز و … در جلوگیری از بهبود این موضوع بسیار تأثیرگذار می‌باشند، لذا مشاهده حالت توربو در بین تعداد دو تا چهار هسته از پردازنده‌های مرکزی بسیار معمول به شمار رفته و محصول اشاره شده نیز از این قاعده مستثنی نمی‌باشد. علاوه بر آن ذکر این نکته نیز ضروری است که افزایش دقیق فرکانس کاری پردازنده به ۵٫۰ گیگاهرتز در بسیاری از شرایط گوناگون امکان‌پذیر نبوده و عملیات فزونی تا مرز مقدار در نظر گرفته شده انجام می‌پذیرد.

نسل نهم

یکی دیگر از قابل ستایش‌ترین تغییرات انجام پذیرفته در سری نهم پردازنده‌های مرکزی کمپانی اینتل، استفاده از مواد با کیفیت انتقال حرارت و لحیم نمودن پخش‌کننده گرمای داخلی (IHS) به سطح مدار چاپی می‌باشد. کمپانی اینتل به‌صورت رسمی اعلام کرده است که پردازنده‌های مرکزی اورکلاک پذیر نسل آینده خود (قابل مشاهده در جدول فوق) از لایه‌ای خمیر لحیم در فیمابین سطوح IHS و die برخوردار هستند که در افزایش راندمان و کاهش میزان دمای تولیدی بسیار تأثیرگذار می‌باشد.

بدون شک شما نیز با حرارت بسیار شدید تولیدی توسط پردازنده‌های مرکزی اینتل و کاهش عملکرد پردازشگر به‌واسطه میزان حرارت بالای آن آشنایی دارید. علت اصلی این مهم مستقیماً به استفاده از مواد رابط بی‌کیفیت جهت اتصال دو سطح نامبرده به یکدیگر باز می‌گردد که در مقایسه با خمیرهای لحیم از قابلیت رسانایی دمایی بسیار پایین‌تری برخوردار بوده و منجر به عدم انتقال صحیح حرارت از پردازنده به پخش‌کننده گرمای داخلی می‌شود. این مهم اگرچه در حالت کلی معایب فراوانی را در خصوص نیاز به سیستم خنک‌سازی قوی‌تر با خود به ارمغان آورده است، اما بستر انجام اقداماتی همچون جدا نمودن IHS از سطح die (دیلید) و جایگزینی خمیر واسط انتقال حرارت به‌صورت مستقیم توسط کاربران و به دنبال آن افزایش راندمان پردازنده مرکزی در اورکلاک را نیز فراهم آورده بود که خوشبختانه سرانجام توسط کمپانی اینتل مرتفع و اکنون بهبودهای فراوانی حاصل گشته است. حقیقت استفاده از خمیر پر کیفیت و لحیم بودن پخش‌کننده گرمای داخلی به سطح پردازنده مرکزی حکایت از آن دارد که پردازنده‌های مرکزی جدید و تازه‌نفس نسل بعد در فناوری ساخت ++۱۴ با گرمای کمتری به فعالیت پرداخته و راندمان بیشتری را در فرکانس کاری یکسان نسبت به نمونه‌های پیشین خود به ارمغان آورند.

نسل نهم

با توجه به توضیحات ارائه شده تاکنون، حتماً شما هم به این نکته پی برده‌اید که فناوری Hyper Threading در بسیاری از پردازنده‌های مرکزی نسل نهم اینتل غایب بوده و تنها در پردازشگرهای سری Core i9 (و احتمالاً پردازنده‌های پنتیوم) قابل مشاهده می‌باشد، اما دلیل این مهم چیست؟

بخش عمده‌ای از تصمیم کمپانی اینتل به پیاده‌سازی سیاست خطی‌سازی پشته محصولاتی خود و ایجاد فاصله در میان واحدهای مختلف می‌باشد. جهت درک بهتر موضوع یک پردازنده مرکزی چهار هسته‌ای را در نظر بگیرید که تعداد رشته‌های پردازشی آن به لطف فناوری نامبرده به هشت عدد افزایش پیدا کرده‌اند. پردازنده فرضی ما در اجرای برخی از دستورات و موقعیت‌های مختلف ممکن است عملکرد فراتری را از یک پردازشگر شش هسته‌ای و بدون پشتیبانی از فناوری HT از خود ارائه دهد که این مهم خود درزمینهٔ کاهش ارزش بعضی از محصولات و تمایل بیشتر مصرف‌کنندگان به تهیه و خرید واحدهایی به‌خصوص تأثیرگذار می‌باشد.

از جمله دیگر دلایل غیبت فناوری Hyper Threading می‌توان به ایجاد حفره‌های امنیتی سخت‌افزاری و ایجاد بستر مناسب برای تدارک حملاتی همچون Spectre Meltdown ،L1TF و موارد مشابه اشاره کرد. این مهم با غیرفعالسازی قابلیت مذکور در سطح سخت‌افزاری و هنگام طراحی و توسعه پردازنده‌های مرکزی می‌تواند به‌صورت کامل مرتفع شده و بستری ایمن‌تر را برای مصرف‌کنندگان به ارمغان آورد. ممکن است با خود بگویید که عدم پشتیبانی از فناوری مذکور در کاهش راندمان پردازنده‌های مرکزی تأثیرگذار است، اما در پاسخ باید گفت که امنیت اطلاعات شخصی اولویت بسیار بسیار فراتری را به خود اختصاص داده و آیتمی قابل ریسک محسوب نمی‌شود، ضمن اینکه بسیاری از مصرف‌کنندگان پردازنده‌های مرکزی نسول پیشین به‌منظور ایمن‌سازی رایانه از بروز حملات اشاره شده باید خود فناوری Hyper Threading را به‌صورت دستی غیرفعال کنند.

یکی دیگر از بخش‌های جالب توجه تشریح پردازنده‌های نسل نهم کمپانی اینتل، میزان حافظه کش سوم بر هسته فیزیکی در مدل‌های مختلف می‌باشد. در نسول پیشین، پردازشگرهای خانواده Core i7 از دو مگابایت کش سطح سوم بر هسته برخوردار بوده‌اند، در حالی این مقدار در پردازنده‌های مرکزی خانواده Core i5 اندکی کمتر و برابر با ۱٫۵ مگابایت بوده است (پردازنده‌های خانواده Core i3 نیز به‌صورت متغیر از دو و یک و نیم مگابایت حافظه در مدل‌های مختلف برخوردار بوده‌اند). این در حالی است که استراتژی کمپانی اینتل در این نسل تغییر یافته و گنجایش کامل حافظه، یعنی دو مگابایت تنها در ساختار پردازنده‌های مرکزی خانواده Core i9 مورد استفاده قرار گرفته است و پردازشگرهای Core i7 نیز ۱٫۵ مگابایت کش سطح سوم بر هسته را دریافت کرده‌اند. این مهم در کاهش عملکرد واحدهای پردازنده‌های مرکزی در شرایط به‌خصوص تأثیرگذار می‌باشد، اما افزایش اندک فرکانس کاری و همچنین فزونی تعداد هسته‌های مرکزی ممکن است جبرانگر آن باشد.

در بخش بعدی نوشته، به آشنایی بیشتر با ویژگی‌های پردازنده‌های مرکزی نسل نهم (Coffee Lake Refresh) کمپانی اینتل پرداخته و سپس حسن ختام نوشته را با بررسی تراشه هدایتگر Z390 و قابلیت‌های منحصر به فرد آن اعلام می‌داریم.

سخت افزار ایران

Load More Related Articles
Load More By مارتین کاظمی
Load More In آموزش

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Check Also

هلیکوباکتر پیلوری چیست؟ علائم، تشخیص و رِژیم غذایی

پیلوری یک باکتری بسیار رایج است. بسیاری از مردم آن را دارند ولی از وجودش آگاه نیستند. با ا…