سی پی یو سرور

سی پی یو سرور

سی پی یو سرور : در ابتدای مقاله بهتر است در مورد ماهیت سی پی یو سرور ها صحبت کنیم و اینکه اصلا سی پی یو سرورها چی هستند و نسل های مختف آن ها کدام است. در هر گونه دستگاه الکترونیکی که داریم از جمله PC ها، لپ تاپ ها، سرورها، موبایل، تبلت و غیره هر کدام فعالیتی انجام می دهیم و یا برنامه ای را اجرا می کنیم نیاز به یک پرداشگر داریم تا دستور ما را تحلیل کند، آن را محاسبه کند و به ما پاسخ دهد. در واقع سی پی یو ها همان مغزهای کامپیوتری هستند قدرت تحلیل بالایی دارند.

هر زمان که نیاز به خرید سی پی یو برای سرور ها و یا حتی کامپیوتر شخصی خود دارید نیازمند یک سری اطلاعات درباره سی پی یو ها هستید تا بتوانید انتخاب بهتری داشته باشید.

سی پی یو سرور چیست؟

مهمترین قسمت برای پردازش در رایانه ها سی پی یو ها هستند. سی پی یو در واقع قسمتی از سرور هستند که وظیفه دریافت داده، پردازش بر روی آن ها و انتقال اطلاعات پردازش شده را دارند. در واقع اجرای برنامه ها و دستورات در سرور ها بر عهده سی پی یو است. سی پی یو سرور ها در انواع و مدل های مختلف وجود دارند که معمولا شکل ظاهری آن ها مربع شکل است که بر روی بورد اصلی دستگاه ها قرار می گیرند و با بقیه سخت افزارها برای اجرای دستورات در ارتباط هستند.

طرز کار سی پی یو ها چگونه است؟

از اولین پردازنده هایی که تولید شدند تا پردازنده های پیشرفته امروزی طرز کار سی پی یو ها در پایه یکی است. طرز کار سی پی یو های سرور در سه مرحله واکشی(Fetch)، رمزگشایی(Decode) و اجرا(Execute) است.

واکشی(Fetch)

زمانی که رم دستورالعمل ها را به پردازنده انتقال می دهد مرحله واکشی شروع می شود. در واقع واکشی به دریافت دستورالعمل ها گفته می شود. رم دستورالعمل ها را به صورت 0 و 1 به سی پی یو سرور ارسال می کند. هر کدام از دستور ها کوچکترین بخش یک عملیات هستند در نتیجه سی پی یو سرور باید بداند دستور العمل بعدی چیست. نشانی هر دستور به وسیله یک شمارشگر برنامه (PC) نگهداری می شوند پس از آن PC و دستورالعمل ها در قسمت ثبت دستور (IR) قرار می گیرند. طول PC برای اینکه به دستور العمل بعدی ارجاع شود طول آن افزایش پیدا می کند.

رمزگشایی(Decode)

زمانی که یک دستور در قسمت رجیستری پردازنده ثبت شد، رمزگشایی دستورالعمل آغاز می شود. در مرحله رمزگشایی دستورات تبدیل به سیگنال هایی می شوند تا برای انجام و اجرا به بخش های مختلف یک پردازنده ارسال شوند.

اجرا(Excute)

در آخر دستورالعل هایی که در مرحله قبل رمزگشایی شدند برای تکمیل شدن به بخش های مربوط به خود در سی پی یو ارسال مس شوند. نتیجه ها معمولا در قسمتی از سی پی یو ها ثبت می شوند تا برای دستورالعمل های بعدی به آن ها ارجاع شود. حافظه ماشین حساب بهترین مثالی است که با آن می توانید این موضوع را به راحتی درک کنید.

پردازنده های اولیه ای که تولید شده بودند به صورت مجموعه ای و همگی باهم کار میکردند به نحوی که تمام پردازنده برای انجام یک کار وارد عمل میشد. و این عمل باعث میشد تا رایانه های اولیه سرعت پردازش کندی داشته باشند.

بعد از اینکه پردازنده های تک هسته ای به بازار آمدند، تولید کنندگان این پردازنده ها به دنبال راه کارهایی برای ارتقا عملکرد این سی پی یو ها درآمدند. که در نهایت باعث شد تا سی پی یو های چند هسته ای تولید شوند. بدیهی است که با اضافه شدن هسته ها قدرت پردازش سی پی یو بالا می رود. در واقع با افزایش تعداد هسته ها تعداد دستورالعمل هایی که می توانند در یک رایانه به طور همزمان اجرا شوند، افزایش پیدا می کند که باعث می شود زمان پردازش یک دستور کوتاه تر شود.

به طور مثال یک سی پی یو دو هسته ای به معنای قرارگیری دو پردازنده مجزا بر روی یک تراشه است. رفته رفته با افزایش تعداد هسته ها پردازنده ها توانستند پردازش های چندگانه را به صورت همزمان مدیریت کنند. این قابلیت باعث شد تا سرعت پردازش دستورها بالا برود و در کنار آن زمان پردازش کاهش پیدا کند. با پیشرفت تکنولوژی تعداد هسته ها روز به روز درحال افزایش هستند.

ویژگی های سی پی یو سرور

داشتن اطلاعات درباره برند های مختلف سی پی یو سرورها، تعداد هسته های آن ها و میزان کارایشان همیشه می تواند مفید واقع شود. اما در بعضا از اوقات در مدل های بالای سی پی یو سرورها مشخصات آن ها تقریبا یکسان خواهد بود. در این مواقع ویژگی های دیگری وجود دارند که با توجه به آنها می توانید انتخاب درست تری داشته باشید.

توان حرارتی واحد پردازش مرکزی (TPD)

در طول مدت زمانی که یک پردازنده دز حال انجام کار است، همیشه بخشی از توان و انرژی وارد شده به آن تبدیل به گرما و حرارت می شود و به اطراف نفوذ پیدا می کند. هرچه قدر میزان گرمای تولید شده بیشتر باشد نشان دهنده این است که توان پردازنده بیشتر به هدر می رود. در عین حال سرعت پردازنده نیز بدلیل بالارفتن دما کاهش پیدا می کند.

توان حرارتی در واقع مقدار برق اضافه ای است که سی پی یو مصرف میکند و واحد اندازه گیری آن وات است.

سوکت واحد پردازش مرکزی

نصب سی پی یو ها بر روی برد اصلی توسط سوکت و یا پایه انجام می شود. این سوکت ها در اندازه ها و ابعاد مختلفی تولید می شوند که در هر صورت 2 وظیفه اصلی دارند.

برقراری ارتباط بین برد اصلی و سی پی یو

تبادل اطلاعات بین سی پی یو و حافظه

در نتیجه هنگام خرید یک سی پی یو سرور باید دقت داشته باشید تا سوکت های مادر بورد و سی پی یو به هم بخورند.

حافظه مخفی در پردازنده ها

بدلیل اینکه پردازنده ها با سرعت بسیار زیادی عملیا های پردازشی را انجام می دهند باید حافظه ای را برای ثبت اطلاعات دم دستی در اختیار داشته باشند. کار کش ها یا همان حافظه مخفی در واحد پردازش مرکزی کاملا شبی به کاری است که رم ها انجام می دهند. اما با ابن تفاوت که کار کش ها درون پردازنده و باسرعت بسیار بالایی انجام می شود.

در واقع این حافظه مخفی دستورات را در خود برای انجام واکشی نگه می دارد. پردازنده ها در صورتی به رم مراجعه می کنند که اطلاعاتی را که لازم داند درون کش ها پیدا نکنند. مقدار میزان حافظه کش ها تاثیر مستقیم بر روی سرعت کارایی سی پی یو ها دارند.

مفهوم فرکانس در سی پی یو ها

به سرعت تکرار علیات ها در سی پی یو فرکانس می گویند. در سی پی یو ها یکسری از عملیات به صورت تکراری انجام می شوند در واقع این تکرارها در یک بازه زمانی مشخص که پالس ساعت نام داند، انجام می شود. در سی پی یو ها سرعت عملکرد پردازنده همان فرکانس اشت.

قبل از این که پردازنده های چند هسته ای تولید بشوند فرکانس سی پی یو ها مهمترین ویژگی سنجش آنها بود. اما امروزه با وجود پیشرفت روز افزون تکنولوژی هنوز هم فرکانس های یکی از مولفه های مهم در سی پی یو ها هستند. فرکان های پردازنده باعث می شود تا هسته های پردازنده هماهنگ تر با یکدیگر کار کند و در نتیجه سرعت پردازش افزایش پیدا کند.

مغزهای عملیات در واحد پردازش مرکزی

تمامی عملیات های محاسباتی سرور توسط سی پی یو ها انجام می شوند. بقیه اجزای سرور وظیفه پشتیبانی از عملیات CPU Server را دارند. پیشرفت های فناوری پردازنده باعث شده تا انقلاب فنی در پردازنده ها بوجود بیاید.

نسل های سی پی یو سرور

کمپا نی اینل اولین سی پی یو را در سال 1971 به نام 4004 تولید و به بازار عرضه کرد. کم کم نسل های جدیدتر سی پی یو با سرعت و قدرت پردازش بالاتر تولید شدند به طوری که امروزه اینتل جز بزرکترین تولیدکنندگان سی پی یو در سراسر دنیا شناخته می شود.

پردازنده corei در سال 2008 رونمایی شد و پس از آن نسل های بعدی آن پرقدرت تر وارد بازار شدند به صورت خلاصه این نسل ها را معرفی می کنیم:

نسل اول : تولید سال 2008 با معماری Nehalem، ترانزیستور های این نسل از نوع 45 نانومتر بوده اند

نسل دوم: تولید سال 2011 با معماری Sandy Bridge ، ترانزیستور های این نسل از نوع 32 نانومتر بوده اند

نسل سوم: تولید سال 2012 با معماری Ivy Bridge، ترانزیستور های این نسل از نوع 22 نانومتر بوده اند

نسل چهارم: تولید سال 2013 با معماری Haswell، ترانزیستور های این نسل از نوع 22 نانومتر بوده اند

نسل پنجم: تولید سال 2014 با معماری Broadwell، ترانزیستور های این نسل از نوع 14 نانومتر بوده اند

نسل ششم: تولید سال 2015 با معماری SkyLake، ترانزیستور های این نسل از نوع 12 نانومتر بوده اند

نسل هفتم: تولید سال 2016 با معماری Kaby، ترانزیستور های این نسل از نوع 14 نانومتر بوده اند

نسل هشتم: تولید سال 2017 با معماری Cannonlake، ترانزیستور های این نسل از نوع 10 نانومتر بوده اند

نسل نهم: تولید سال 2018 با معماری Ice Lake، ترانزیستور های این نسل از نوع 10 نانومتر بوده اند

نسل دهم: تولید سال 2019 با معماری Tiger Lake، ترانزیستور های این نسل از نوع 10 نانومتر است

پردازنده زئون

پردازنده های زئون ساخت کمپانی اینتل هستند. طراحی و ساخت پردازنده های زئون و عرضه آن ها به بازار انقلاب جدیدی را در میان پردازنده ها بوجود آورد.

معرفی نسل های پردازنده Xeon

طراحی نسل اول پردازنده های Xeon برای سی پی یو های Pentium بود. در این نسل از پردازنده ها برای اولین بار از 2 سطح ذخیره کننده کش استفاده شده بود و مبنای محاسبت این نسل از پردازنده ها 16 بیتی بوده است.

بعد از چند سال نسل دوم پردازنده های Xeon وارد بازار شدند که از سرعت پردازش بالاتری برخوردار بودند. این نسل از پردازنده ها بر اساس 32 بیت کار می کردند. که همین امر باعث افزایش سرعت در مخاسبات شد.

پردازنده های نسل سوم Xeon به صورت همزمان از 2 هسته برای پردازش استفاده می کردند که وجود یک هسته دیگر در واقع سرعت انجام محاسبات را 2 برابر می کرد. اشکال اصلی این نسل از پردازنده ها مصرف توان پردازنده بود. در نتیجه اینتل برای طراحی نسل بعد پردازنده های خود کاهش توان مصرفی را الگو قرار داد.

نسل جدید سی پی یو Xeon

پردازنده های نسل جدید اینتل در 4 کلاس مختلف تولید می شوند. در ابتدا هئف از ارتقا و توسعه پردازنده های Xeon برای استفاده در هاست ها و سرورهای جامع بود اما کم کم با توجه به محبوبیت این پردازنده ها از آن ها در کامپیوتر های خانگی و لپ تاپ ها استفاده می شود.

Xeon E Processors

این کلاس از پردازنده های Xeon برای لپ تاپ ها و کامپیوترهای خانگی تولید شده اند. تکنولوژی جدیدی که برای امنیت پردازش در این پردازنده ها ایجاد شده به هیچ عنوان سرعت پردازش را کاهش نخواهد داد. این کلاس از پردازنده های دارای گرافیک UHD هستند.

Xeon W Processors

توان مصرفی این سری از پردازنده ها به صورت ویژه بهینه شده است. سرعت پردازش این پردازنده ها بسیار بالاست و از چند هسته استفاده می کنند تا بتوانند در مدت زمان کمتری حجم بسیار زیادی از محاسبات را انجام دهند

Xeon D Processors

توان مصرفی این سری از پردازنده ها بهینه شده و می توانند حجم بالایی از محاسبات را در زمان کمی انجام دهند.

Xeon Scalable Processor

این مدل با نام Platinum نیز شناخته می شود. این سری ازپردازنده ها سرعت محاسبات بسیار بالاتری دارند. به اصطلاح محاسبات به صورت Real-time انجام می شود.

خرید CPU سرور یا سی پی یو Xeon

اگر قصد خرید پردازنده های Xeon را دارید باید بدانید که این سری از پردازنده ها نیازمند بودجه کمی بالاتر هستند. و مورد دیگر این که معمولا پردازنده های Xeon از سخت افزار محدودتری و البته نسل جدید پشتیبانی می کنند. اما با تمام این ها با خرید این پردازنده ها سیستم کامپیوتری خود را برای عمری بیمه کرده اید و غول های پردازشی را در اختار دارید.

لیست قیمت سی پی یو سرور

به طور کلی و همانطور که گفته شد سی پی یو سرورها دارای نسل های مختلف و مدل های مختلفی هستند که هر کدام توان پردازش متفاوتی دارند. شما باید با توجه به نیازی که دارید مدل مناسب خود را در لیست قیمت سی پی یو سرور پیدا کنید و مناسب ترین گزینه را انتخاب کنید.