الإثنين مايو 04, 2015 2:48 pm من طرف whipixforward
المعالجات
نتج الشركات المصنعة للمعالجات موديلات وأشكال مختلفة من المعالجات ولكل شكل موضح مخصص له
ولكن ه غي ر DIP أول مع الج يس تخدم نظ ام تغلي ف يس مى IBM على اللوحة الأم لتركيبه عليه، وقد أنتجت شركة
مستخدم حالياً.
وه ي عب ارة ع ن ش ريحة مربع ة الش كل مغلف ة ،(Pin Grid Array) PGA ث م أنتج ت ش ريحة ت دعى
عل ى Socket ويتم تركيبه ف ي فتح ة مخصص ة ل ه ،Pins بغلاف من السيراميك يخرج منها مجموعة من الأسنان
حيث أنه يتم تثبيت هذا Zero-Insertion Force اختصار ZIF وكلمة ،ZIF Socket اللوحة الأم يطلق عليها
المعالج بدون دفع وبسهولة ف ي مكان ه ويغل ق علي ه ب ذراع يحك م إغ لاق الفتح ة عل ى أس نان المع الج، وق د ظه رت
.PPGA والشكل FC-PGA مثل PGA أشكال أخرى للمعالج
وهو عب ارة ع ن لوح ة الكتروني ة تحم ل المع الج ،(Single Edge Connector) SEC ثم أنتج النوع
.Motherboard مخصصة لها على اللوحة الأم Slot يتم تثبيتها في فتحة
Sockets أنواع فتحات المعالج
حس ب ع دد الثق وب الموج ودة به ا Socket يوحد موديلات مختلفة م ن فتح ات المع الج عل ى اللوح ة الأم
وكمية الطاقة (الفولت) التي تمد المعالج بها، والجدول التالي يحدد أهم تلك الموديلات وخصائصها والمعالجات التي
يمكنك تشغيلها:
المعالجات التي يشغلها (Pins) الموديل عدد الأسنان
486DX-486SX-486DX2-486DX4 169 Socket 1
486DX-486SX-486DX2-486DX4-PENTIUM 238 Socket 2
486DX-486SX-486DX2-AMD-486DX- 237 Socket 3
PENTIUM-CYRIX
PENTIUM60-66 PENTIUM120/133 overdrive 273 Socket 4
Pentium 75-133 MHz Pentium with MMX 320 Socket 5
Pentium 75-200 MHz Pentium with MMX 321 Socket 7
Pentium Pro 387 Socket 8
تبريد المعالجات
الشرائح الإليكترونية بصفة عامة تحتاج إلى التبري د نظ را لاحتوائه ا عل ى ترانزس تورات يم ر به ا التي ار
الكهربي فيؤدي ذلك إلى إنتاج حرارة تؤثر على أدء تلك الشرائح، وقد تؤدي إلى تلفها إذا زادت عن حد معين؛ لذلك
فإن معظم التطبيقات الحديثة اليوم تحتوي عل ى وح دات حساس ة للح رارة تق وم ب إغلاق الجه از عن د إرتف اع درج ة
، حرارة المعالج عن الحد المسموح به، وقد ظهرت الحاجة إلى تبري د المعالج ات بداي ة م ن المعالج ات مودي ل 486
ومع ظهور معالجات بنتيوم أصبح م ن الض روري تبري د المعالج ات نظ را لزي ادة ع دد الترانزس تورات به ا إل ى ح د
كبير.
طرق تبريد المعالجات
يتم تبريد المعالجات بأكثر من طريقة وسوف نستعرض فيما يلي بعض تلك الطرق:
المبرد الحراري: وهو عبارة عن شريحة م ن المع دن تلتص ق لس طح المع الج يخ رج منه ا ع دد كبي ر م ن ·
الأعمدة المعدنية. ويتم التبريد عن طريق دورة يتم من خلاله ا امتص اص اله واء الب ارد ودفع ه ف ي اتج اه
المعالج.
فوق شريحة معدنية أو فوق Fan ويتم من خلال هذه الطريقة تثبيت مروحة :Heat Sink /fan طريقة ·
المب رد الح راري وتق وم الش ريحة بامتص اص الح رارة م ن المع الج بينم ا تق وم المروح ة ب دفع الح رارة
للخارج.
مشاكل الحرارة الزائدة
يؤدي ارتفاع درجة حرارة المعالج نتيج ة لس وء نظ ام التبري د إل ى كث رة توق ف الجه از ع ن العم ل، وإل ى
وإلى بطء شديد في الأداء، كما يؤدي إلى مشاكل في ،Rest إعادة تشغيل الجهاز فجأة كما لو تم الضغط على مفتاح
نظام تخزين المعلومات. وللتأكد من أن المشاكل السابقة سببها هو سوء التبري د علي ك ملاحظ ة م ا إذا ك ان الجه از
يقوم بإعادة التشغيل من تلقاء نفسه من دون أن يك ون ذل ك بفع ل تش غيلك لأح د الب رامج، وإذا ك ان الجه از يتوق ف
فجأة عن العمل أو يصبح بطيئاً في تنفيذ العمليات المختلفة بعد فترة ثابتة دائماً، فإذا حدث ذلك فهذا يعني أن حرارة
المعالج أو الحرارة عموماً قد ارتفعت داخل الحاوية، وعليك على الفور التأكد من أن المروحة المثبتة فوق المعالج
تعمل بكفاءة أم لا، ويفضل وضع الكمبيوتر في مكان جيد التهوية أو أن تكون الغرفة الموجود داخلها مكيفة.
المعالج ومكونات اللوحة الأم
وه ي وس يلة ،Interrupts وسيلة التخاطب بين المعالج والمكونات الأخرى للحاسب تعرف بالمقاطع ات
تتمكن بها الدوائر الإلكترونية الموجودة على اللوحة الأم أو الموصلة بها مثل البطاق ات وش رائح ال ذاكرة م ن لف ت
هي الطريقة التي تستخدمها Interrupt Requests (IRQ) انتباه المعالج إلى شيء معين، وتعد أرقام المقاطعة
وحدات الكمبيوتر للتخاطب مع المعالج، فلكل وحدة أو مكون من المكونات رقم مقاطعة خاص به لا يتك رر، تحت وي
كل منها ي تحكم ف ي ٨ طلب ات مقاطع ة Interrupt Controller أي لوحة أم على شريحتين لحاكم طلب المقاطعة
أي أنه يوجد لدينا ١٦ طل ب مقاطع ة، وف ي حال ة اس تخدام وح دتين مختلفت ين ل نفس رق م طل ب المقاطع ة يح دث م ا
ويؤدي ذلك إلى توقف إحدى الوحدتين عن العمل أو حتى توقف الجهاز ككل عن العمل. Conflict يعرف بالتداخل
م ن الممك ن اس تخدام نف س رق م طل ب المقاطع ة لوح دتين مختلفت ين ولك ن بش رط ألا تس تخدم تل ك الوح دتين طل ب
المقاطعة في نفس الوقت.
وسوف نستعرض في الجدول التالي أرقام القاطعات والوحدات المخصصة لكل منها:
IRQ الوحدة طلب المقاطعة
IRQ0 System Timer
IRQ1 Keyboard لوحة المفاتيح
IRQ محجوز 2
IRQ3 COM2+COM4
IRQ4 COM1+COM3
IRQ5 SOUND CARD
IRQ6 Floppy disk Controller
IRQ7 LPT الطابعة 1
IRQ8 REAL TIME CLOCK
IRQ محجوز 9
IRQ متاح للاستخدام 10
IRQ11 VGA Card
IRQ12 Ps/2 Mouse Connector
IRQ13 Math Coprocessor
IRQ14 Primary IDE
IRQ15 Secondary IDE
ولما كانت المقاطعة إشارة إلى المعالج للفت انتباهه فإن المعالج يستجيب لتلك المقاطعة المتول دة برمجي ا (أي عن طريق البرامج) أو فيزيائياً (أي عن طريق أحد وحدات الكمبيوتر) وذلك من خ لال ش ريحة تس مى ش ريحة
وف ي ك لا الح ا لتين يتوق ف المع الج ع ن ،Programmable Interrupt Controller أو PIC حاكم المقاطع ة
Interrupt المهمة الجاري تنفيذها ليقوم بتنفيذ برنامج فرعي مقيم ف ي ال ذاكرة يس مى برن امج مع الج المقاطع ة
وبعد الانتهاء من تنفيذ مهمته يستأنف المع الج المعالج ة م ن النقط ة الت ي توق ف عنه ا عن د المقاطع ة . Handler
من توليد إشارات مقاطعة عبر Ports وتستطيع بعض الأجهزة كالاسطوانة الصلبة ولوحة المفاتيح ومنافذ الاتصال
ال ذي PIC ويتم مراقبة تلك الخطوط بواسطة حاكم المقاطعة ،IRQ مجموعة محجوزة من خطوط طلب المتقاطعة
ب أعلى أس بقية ويأخ ذ طل ب Clock يح دد أس بقيات طلب ات المقاطع ة، فعل ى س بيل المث ال تتمت ع مقاطعةالس اعة
.IRQ المقاطعة الخاص با الرقم 0
وه ي الش ركة الت ي IBM محج وزان، فق د أرادت ش ركة IRQ و 9 IRQ وبما أن ك لاحظ ت أن ال رقم 2
IRQ وضعت جدول المقاطعات بحجز هذين الرقمين لاستخدامها في أي أغراض قد تطرأ فيم ا بع د، أم ا ال رقم 10
فهو متاح للاستخدام من قبل مبرمجين كل حسب الغرض الذي يريده.
اختيار اللوحة الأم المناسبة للمعالج
نظراً لتعدد موديلات وأشكال المعالجات وإختلاف سرعاتها وطريقة التركيب على اللوحة الأم لذلك لا توجد
لوحة أم يمكنها تشغيل ك ل أن واع المعالج ات فك ل لوح ة أم يمكنه ا تش غيل مودي ل أو ن وع مع ين م ن المعالج ات ولا
يمكنها تشغيل الأنواع الأخرى، وعند شراؤك للوحة الأم يجب مراعاة العناصر الآتية:
الخاص باللوحة الأم مع سرعة الناقل الخاص بالمعالج. BUS ١. توافق سرعة الناقل
أو SD-RAM التي يمك ن تركيبه ا عل ى اللوح ة الأم ه ل ه ي م ن الن وع RAM ٢. نوع الذاكرة العشوائية
.RD-RAM أو DD-RAM
وس تعرف ف ي فص ل لاح ق المزي د ح ول ال ذاكرة العش وائية ،Cache Memory ٣. حج م ال ذاكرة المخب أة
والذاكرة المخبأة.
بحي ث يمك ن إع ادة برمجته ا أو Flash Rom Bios ويراع ى أن تك ون م ن الن وع BIOS ٤. نوع شريحة
الت ي تتواف ق م ع Plug & Play " وأن تك ون باللوح ة الأم خاص ية "وص ل وش غل ،Update تح ديثه ا
الوحدات والبطاقات الحديثة
نتج الشركات المصنعة للمعالجات موديلات وأشكال مختلفة من المعالجات ولكل شكل موضح مخصص له
ولكن ه غي ر DIP أول مع الج يس تخدم نظ ام تغلي ف يس مى IBM على اللوحة الأم لتركيبه عليه، وقد أنتجت شركة
مستخدم حالياً.
وه ي عب ارة ع ن ش ريحة مربع ة الش كل مغلف ة ،(Pin Grid Array) PGA ث م أنتج ت ش ريحة ت دعى
عل ى Socket ويتم تركيبه ف ي فتح ة مخصص ة ل ه ،Pins بغلاف من السيراميك يخرج منها مجموعة من الأسنان
حيث أنه يتم تثبيت هذا Zero-Insertion Force اختصار ZIF وكلمة ،ZIF Socket اللوحة الأم يطلق عليها
المعالج بدون دفع وبسهولة ف ي مكان ه ويغل ق علي ه ب ذراع يحك م إغ لاق الفتح ة عل ى أس نان المع الج، وق د ظه رت
.PPGA والشكل FC-PGA مثل PGA أشكال أخرى للمعالج
وهو عب ارة ع ن لوح ة الكتروني ة تحم ل المع الج ،(Single Edge Connector) SEC ثم أنتج النوع
.Motherboard مخصصة لها على اللوحة الأم Slot يتم تثبيتها في فتحة
Sockets أنواع فتحات المعالج
حس ب ع دد الثق وب الموج ودة به ا Socket يوحد موديلات مختلفة م ن فتح ات المع الج عل ى اللوح ة الأم
وكمية الطاقة (الفولت) التي تمد المعالج بها، والجدول التالي يحدد أهم تلك الموديلات وخصائصها والمعالجات التي
يمكنك تشغيلها:
المعالجات التي يشغلها (Pins) الموديل عدد الأسنان
486DX-486SX-486DX2-486DX4 169 Socket 1
486DX-486SX-486DX2-486DX4-PENTIUM 238 Socket 2
486DX-486SX-486DX2-AMD-486DX- 237 Socket 3
PENTIUM-CYRIX
PENTIUM60-66 PENTIUM120/133 overdrive 273 Socket 4
Pentium 75-133 MHz Pentium with MMX 320 Socket 5
Pentium 75-200 MHz Pentium with MMX 321 Socket 7
Pentium Pro 387 Socket 8
تبريد المعالجات
الشرائح الإليكترونية بصفة عامة تحتاج إلى التبري د نظ را لاحتوائه ا عل ى ترانزس تورات يم ر به ا التي ار
الكهربي فيؤدي ذلك إلى إنتاج حرارة تؤثر على أدء تلك الشرائح، وقد تؤدي إلى تلفها إذا زادت عن حد معين؛ لذلك
فإن معظم التطبيقات الحديثة اليوم تحتوي عل ى وح دات حساس ة للح رارة تق وم ب إغلاق الجه از عن د إرتف اع درج ة
، حرارة المعالج عن الحد المسموح به، وقد ظهرت الحاجة إلى تبري د المعالج ات بداي ة م ن المعالج ات مودي ل 486
ومع ظهور معالجات بنتيوم أصبح م ن الض روري تبري د المعالج ات نظ را لزي ادة ع دد الترانزس تورات به ا إل ى ح د
كبير.
طرق تبريد المعالجات
يتم تبريد المعالجات بأكثر من طريقة وسوف نستعرض فيما يلي بعض تلك الطرق:
المبرد الحراري: وهو عبارة عن شريحة م ن المع دن تلتص ق لس طح المع الج يخ رج منه ا ع دد كبي ر م ن ·
الأعمدة المعدنية. ويتم التبريد عن طريق دورة يتم من خلاله ا امتص اص اله واء الب ارد ودفع ه ف ي اتج اه
المعالج.
فوق شريحة معدنية أو فوق Fan ويتم من خلال هذه الطريقة تثبيت مروحة :Heat Sink /fan طريقة ·
المب رد الح راري وتق وم الش ريحة بامتص اص الح رارة م ن المع الج بينم ا تق وم المروح ة ب دفع الح رارة
للخارج.
مشاكل الحرارة الزائدة
يؤدي ارتفاع درجة حرارة المعالج نتيج ة لس وء نظ ام التبري د إل ى كث رة توق ف الجه از ع ن العم ل، وإل ى
وإلى بطء شديد في الأداء، كما يؤدي إلى مشاكل في ،Rest إعادة تشغيل الجهاز فجأة كما لو تم الضغط على مفتاح
نظام تخزين المعلومات. وللتأكد من أن المشاكل السابقة سببها هو سوء التبري د علي ك ملاحظ ة م ا إذا ك ان الجه از
يقوم بإعادة التشغيل من تلقاء نفسه من دون أن يك ون ذل ك بفع ل تش غيلك لأح د الب رامج، وإذا ك ان الجه از يتوق ف
فجأة عن العمل أو يصبح بطيئاً في تنفيذ العمليات المختلفة بعد فترة ثابتة دائماً، فإذا حدث ذلك فهذا يعني أن حرارة
المعالج أو الحرارة عموماً قد ارتفعت داخل الحاوية، وعليك على الفور التأكد من أن المروحة المثبتة فوق المعالج
تعمل بكفاءة أم لا، ويفضل وضع الكمبيوتر في مكان جيد التهوية أو أن تكون الغرفة الموجود داخلها مكيفة.
المعالج ومكونات اللوحة الأم
وه ي وس يلة ،Interrupts وسيلة التخاطب بين المعالج والمكونات الأخرى للحاسب تعرف بالمقاطع ات
تتمكن بها الدوائر الإلكترونية الموجودة على اللوحة الأم أو الموصلة بها مثل البطاق ات وش رائح ال ذاكرة م ن لف ت
هي الطريقة التي تستخدمها Interrupt Requests (IRQ) انتباه المعالج إلى شيء معين، وتعد أرقام المقاطعة
وحدات الكمبيوتر للتخاطب مع المعالج، فلكل وحدة أو مكون من المكونات رقم مقاطعة خاص به لا يتك رر، تحت وي
كل منها ي تحكم ف ي ٨ طلب ات مقاطع ة Interrupt Controller أي لوحة أم على شريحتين لحاكم طلب المقاطعة
أي أنه يوجد لدينا ١٦ طل ب مقاطع ة، وف ي حال ة اس تخدام وح دتين مختلفت ين ل نفس رق م طل ب المقاطع ة يح دث م ا
ويؤدي ذلك إلى توقف إحدى الوحدتين عن العمل أو حتى توقف الجهاز ككل عن العمل. Conflict يعرف بالتداخل
م ن الممك ن اس تخدام نف س رق م طل ب المقاطع ة لوح دتين مختلفت ين ولك ن بش رط ألا تس تخدم تل ك الوح دتين طل ب
المقاطعة في نفس الوقت.
وسوف نستعرض في الجدول التالي أرقام القاطعات والوحدات المخصصة لكل منها:
IRQ الوحدة طلب المقاطعة
IRQ0 System Timer
IRQ1 Keyboard لوحة المفاتيح
IRQ محجوز 2
IRQ3 COM2+COM4
IRQ4 COM1+COM3
IRQ5 SOUND CARD
IRQ6 Floppy disk Controller
IRQ7 LPT الطابعة 1
IRQ8 REAL TIME CLOCK
IRQ محجوز 9
IRQ متاح للاستخدام 10
IRQ11 VGA Card
IRQ12 Ps/2 Mouse Connector
IRQ13 Math Coprocessor
IRQ14 Primary IDE
IRQ15 Secondary IDE
ولما كانت المقاطعة إشارة إلى المعالج للفت انتباهه فإن المعالج يستجيب لتلك المقاطعة المتول دة برمجي ا (أي عن طريق البرامج) أو فيزيائياً (أي عن طريق أحد وحدات الكمبيوتر) وذلك من خ لال ش ريحة تس مى ش ريحة
وف ي ك لا الح ا لتين يتوق ف المع الج ع ن ،Programmable Interrupt Controller أو PIC حاكم المقاطع ة
Interrupt المهمة الجاري تنفيذها ليقوم بتنفيذ برنامج فرعي مقيم ف ي ال ذاكرة يس مى برن امج مع الج المقاطع ة
وبعد الانتهاء من تنفيذ مهمته يستأنف المع الج المعالج ة م ن النقط ة الت ي توق ف عنه ا عن د المقاطع ة . Handler
من توليد إشارات مقاطعة عبر Ports وتستطيع بعض الأجهزة كالاسطوانة الصلبة ولوحة المفاتيح ومنافذ الاتصال
ال ذي PIC ويتم مراقبة تلك الخطوط بواسطة حاكم المقاطعة ،IRQ مجموعة محجوزة من خطوط طلب المتقاطعة
ب أعلى أس بقية ويأخ ذ طل ب Clock يح دد أس بقيات طلب ات المقاطع ة، فعل ى س بيل المث ال تتمت ع مقاطعةالس اعة
.IRQ المقاطعة الخاص با الرقم 0
وه ي الش ركة الت ي IBM محج وزان، فق د أرادت ش ركة IRQ و 9 IRQ وبما أن ك لاحظ ت أن ال رقم 2
IRQ وضعت جدول المقاطعات بحجز هذين الرقمين لاستخدامها في أي أغراض قد تطرأ فيم ا بع د، أم ا ال رقم 10
فهو متاح للاستخدام من قبل مبرمجين كل حسب الغرض الذي يريده.
اختيار اللوحة الأم المناسبة للمعالج
نظراً لتعدد موديلات وأشكال المعالجات وإختلاف سرعاتها وطريقة التركيب على اللوحة الأم لذلك لا توجد
لوحة أم يمكنها تشغيل ك ل أن واع المعالج ات فك ل لوح ة أم يمكنه ا تش غيل مودي ل أو ن وع مع ين م ن المعالج ات ولا
يمكنها تشغيل الأنواع الأخرى، وعند شراؤك للوحة الأم يجب مراعاة العناصر الآتية:
الخاص باللوحة الأم مع سرعة الناقل الخاص بالمعالج. BUS ١. توافق سرعة الناقل
أو SD-RAM التي يمك ن تركيبه ا عل ى اللوح ة الأم ه ل ه ي م ن الن وع RAM ٢. نوع الذاكرة العشوائية
.RD-RAM أو DD-RAM
وس تعرف ف ي فص ل لاح ق المزي د ح ول ال ذاكرة العش وائية ،Cache Memory ٣. حج م ال ذاكرة المخب أة
والذاكرة المخبأة.
بحي ث يمك ن إع ادة برمجته ا أو Flash Rom Bios ويراع ى أن تك ون م ن الن وع BIOS ٤. نوع شريحة
الت ي تتواف ق م ع Plug & Play " وأن تك ون باللوح ة الأم خاص ية "وص ل وش غل ،Update تح ديثه ا
الوحدات والبطاقات الحديثة
