پردازنده (CPU) چیست و انواع آن در سرور کدام است!

CPU مخفف عبارت Central Processing Unit است که در فارسی به آن واحد پردازش مرکزی گفته می‌شود. این قطعه مسئول دریافت، پردازش و اجرا دستورهای دستگاه و در واقع مدیر سیستم است. بنابراین می‌توان آن را به مغز انسان تشبیه کرد که تمام دستورات و پردازش‌های بدن انسان از آنجا صادر می‌شود. هنگام خرید لپ‌تاپ، کامپیوتر رومیزی، سرور و حتی تبلت و گوشی هوشمند انتخاب پردازنده مناسب موضوع مهمی است. پس چنانچه نیاز به خرید CPU دارید تا انتهای این مقاله همراه ما باشید. در این مقاله CPU، تاریخچه و انواع آن را بررسی می‌کنیم. 

پردازنده Intel Xeon Gold

CPU چیست؟

از نظر سخت افزاری CPU عبارت است از یک تراشه سیلیکونی که در یک سوکت ویژه در کنار مادربرد در دیوایس قرار می‌گیرد. تراشه یا Integrated Circuit را می‌توان مجموعه‌ای از مدارهای الکترونیکی دانست که روی یک صفحه‌ی نازک و کوچکِ مسطح از جنس نیمه رسانا (عموما سیلیکون) ساخته می‌شود. این مدارات الکترونیکی شامل تعداد بسیار زیادی (امروزه در حد میلیون یا میلیارد) خازن و ترانزیستور هستند که روی این صفحه سیلیکونی تعبیه می‌شوند.

CPU یا Central Processing Unit در واقع واحد پردازشگر مرکزی یا پردازنده کامپیوتر یا سرور است و تمام عملیات منطقی و ریاضی را توسط واحد محاسبه و منطق یعنی ALU یا Arithmetic Logic Unit انجام می‌دهد. 

قطعات CPU

• واحد محاسبه و منطق (arithmetic logic unit): تمام عملیات محاسبات و منطق کامپیوتر در این بخش انجام می‌شود.
• واحد کنترل (control unit): هدایت و هماهنگی فعالیت‌های سیستم کامپیوتر و انتقال دستورات به سایر بخش‌ها توسط واحد کنترل انجام می‌شود.
•  حافظه ثبات ( Register ): تمام داده‌ها به‌صورت موقت در این بخش ذخیره می‌شوند و برای اجرای یک دستورالعمل واحد کنترل CPU آن را از حافظه اصلی خارج کرده و در یک ثبات قرار می‌دهد.
• حافظه پنهان (cache): داده‌های در حال پردازش و آن‌هایی که مکرر پردازش می‌شوند، در حافظه پنهان (کش) ذخیره می‌شوند.
• سیستم گذرگاه (Buses): گروهی از خطوط انتقال الکترونیکی هستند که اجزاء مختلف CPU، مادربرد و کارت‌های توسعه (expansion cards) را به یکدیگر وصل می‌کنند.
•  سرعت ساعت (Clock): کلاک یا نرخ ساعت، فرکانس کامپیوتر و یا فرکانس CPU بیانگر عملکرد و سرعت پردازش داده توسط CPU است.

CPU به‌عنوان مهمترین بخش یک سرور، سهم زیادی در ظرفیت‌های محاسباتی سرور دارد. سرعت پاسخگویی سرور به‌طور قابل توجهی به CPU بستگی دارد. هر چه پردازنده قوی‌تر باشد اطلاعات بیشتری پردازش می‌شود در نتیجه سرعت سیستم نیز بالاتر خواهد رفت.

پردازنده Intel Xeon Gold

تاریخچه CPU

کامپیوترهای اولیه مانند ENIAC برای انجام دادن وظایف مختلف و متفاوت باید از نو سیمکشی می‌شدند؛ به همین دلیل به آنها کامپیوترهای با برنامه ثابت یا Fixed-Program گفته می‌شد. ابداع CPU این روند را تغییر داد. واحد پردازنده مرکزی که از سال ۱۹۵۵ از آن استفاده شد دستگاهی بود که توسط نرم‌افزار یا برنامه‌های کامپیوتری فرمان‌هایی صادر می‌کرد. بنابراین اولین وسایلی را که بتوان واقعا “CPU” خواند با اختراع رایانه‌های دارای قابلیت ذخیره برنامه ساخته شدند.

اولين ريزپردازنده در سال ۱۹۷۱ و با نام Intel 4004 معرفي شد که چندان قدرتمند نبود و فقط عمليات جمع و تفريق چهار بيتي را انجام می‌داد. نکته مثبت این پردازنده، استفاده از يک تراشه بود. قبل از آن مهندسين و طراحان کامپيوتر از چندين تراشه براي توليد CPU استفاده مي‌کردند.

تاریخچه CPU

اولين ريزپردازنده‌اي كه بر روي يک کامپيوتر خانگي نصب شد، ۸۰۸۰ بود که در سال ۱۹۷۴ به بازار عرضه شد. این پردازنده هشت بيتي بر روي يک تراشه قرار داشت. ريزپردازنده‌اي که باعث تحولات اساسي در دنياي کامپيوتر شد، ۸۰۸۸ بود که در سال ۱۹۷۹ توسط شرکت IBM طراحي و اولين نمونه آن در سال ۱۹۸۲ عرضه شد. 

پردازنده‌های اولیه به‌عنوان یک بخش از رایانه‌، دارای طراحی سفارشی بودند. طراحی سفارشی پردازنده‌ها برای یک بخش خاص، منجر به تولید انبوه CPU برای اهداف متفاوتی شد. این استانداردسازی در عصر ابر رایانه‌های ترانزیستوری و ریز کامپیوترها آغاز شد و راه عمومی شدن مدارات مجتمع (IC یا Integrated Circuit) را سرعت بخشید. یک مدار مجتمع، امکان طراحی پردازنده‌ها و ساختن آن‌ها در مقیاس کوچک را (در حد میلیمتر) امکان‌پذیر می‌سازد. هر دو فرایند (استانداردسازی پردازنده‌ها وکوچک‌سازی)، استفاده این تجهیزات رقمی را در زندگی مدرن گسترش داد و آن را به یک دستگاه خاص تبدیل کرد. امروزه ریز پردازنده‌های جدید را در هر چیزی مانند خودرو، تلفن‌ همراه و حتی اسباب بازی‌ می‌توان یافت.

وضعيت توليد ريزپردازنده توسط شرکت‌هاي توليد‌کننده مانند Intel به‌سرعت رشد کرده است. مثلا ريزپردازنده‌هاي مدل ۸۰۸۸ به Pentium4 رسيده است. ريز پردازنده‌هاي پنتيوم۴ در مقايسه با ريزپردازنده ۸۰۸۸ عملیات پردازشی را ۵۰۰۰ بار سريع‌تر انجام مي‌دهند. این پیشرفت همچنان ادامه دارد.

انواع پردازنده‌های سرور 

در این بخش انواع پردازنده‌های سرور را در سه دسته اصلی بررسی می‌کنیم. توجه به ویژگی‌های گفته‌شده راهنمای خوبی برای خرید شما خواهد بود. در ادامه همراه ما باشید.

۱- پردازنده‌های X86 

رایج ترین نوع پردازنده‌های سرور X86 است که توسط شرکت‌های Intel و AMD ساخته می‌شود. پردازنده‌های X86 برای سرورهای با محاسبات همه‌منظوره طراحی شده‌اند و برای میزبانی وب، مدیریت پایگاه داده و اشتراک فایل استفاده می‌شوند.

CISC عمدتاً CPU های سرور Intel و AMD هستند. سی پی یوهای CISC با دستورالعمل پیچیده یا (Complex Instruction Set Computing) به CPU های سری x86 و CPU های سازگار آن (CISC) اشاره دارد که بر اساس معماری PC (کامپیوتر شخصی) ساخته شده‌اند. این دستورالعمل‌های پیچیده، باعث افزایش پیچیدگی، زمان توسعه و هزینه ریزپردازنده می‌شود بنابراین به عملیات پیچیده نیاز دارند که به ناچار سرعت کامپیوتر را کاهش می‌دهد.

دستورات پیچیده CISC با تعداد زیادی دستورالعمل مشخص می‌شود که هر کدام چندین عملکرد را انجام می‌دهد. این باور وجود دارد که این معماری از چندهزار دستورالعمل پشتیبانی می‌کند؛ اما تعداد دقیق آن‌ها اعلام نشده است. به‌دلیل وجود چنین پیچیدگی، رمزگشایی (Decoding) دستورالعمل در پردازنده‌های x86 معمولاً با پیچیده‌ترین جزء در کل طراحی اجرایی می‌شود.مزیت CISC، راندمان بالای اجرای عملکردهای خاص، مانند پردازش چند رسانه‌ای است در حالی که نقطه ضعف آن طراحی سیستم پیچیده و راندمان اجرای پایین است. پردازنده‌های AMD Opteron براساس معماری x86 ساخته شده‌اند و به‌طور ذاتی برنامه‌های نرم‌افزاری ۳۲ بیتی و ۶۴ بیتی را پشتیبانی می‌کنند.

۲- پردازنده‌های RISC

RISC مخفف “Reduced Instruction Set Computing” است که بر اساس دستورالعمل CISC یا (Complex instruction set computer) توسعه یافته است. CPU RISC در دهه ۱۹۸۰ ساخته شد، که نه تنها دستورالعمل‌ها را در مقایسه با CPU CISC ساده کرد، بلکه ساختاری به نام “Superscalar and Super Pipeline” را نیز اتخاذ کرد که قابلیت پردازش موازی را تا حد زیادی افزایش داد. (پردازش موازی به این معنی است که یک سرور چندین CPU را به‌طور همزمان پردازش می‌کند و می‌تواند مقدار زیادی توانایی پردازش داده‌های سرور را بهبود بخشد. سرورهای سازمانی باید از فناوری پردازش موازی استفاده کنند.)

مجموعه دستورات کاهش‌یافته RISC با دستورالعمل‌های کمتر مشخص می‌شود و وظایف پیچیده با ترکیب چندین دستورالعمل ناب تکمیل می‌شوند. مزایای آن راندمان اجرای بالا برای کارهای رایج و مصرف انرژی کم است. بنابراین نسبت به پردازنده‌های CISC در فرکانس یکسان عملکرد بالاتری دارند. نقطه ضعف آن، راندمان پردازش پایین برای برخی از وظایف پیچیده، مانند پردازش چند رسانه‌ای است. سیستم دستورالعمل RISC بیشتر برای UNIX ( سیستم عامل سرورهای درجه بالا) و Linux (سیستم عامل مشابه UNIX) مناسب است. 

CPU هایی که از دستورالعمل‌های RISC در سرورهای درجه متوسط تا بالا استفاده می‌کنند عبارتند از:

1. پردازنده PowerPC
2. پردازنده SPARC
3. پردازنده PA-RISC
4. پردازنده MIPS
5. پردازنده Alpha

در حال حاضر، پردازنده‌های CISC و RISC هر دو از نقاط قوت و ضعف یکدیگر بهره می‌برند و به سمت همگرایی حرکت می‌کنند. CISC ازایده‌های RISC برای بهینه‌سازی کارایی دستورالعمل خود بهره می‌گیرد، در حالی که RISC دستورالعمل‌های پیشرفته‌ای را برای بهبود کارایی پردازش عملکردهای پیچیده معرفی می‌کند. بنابراین هر دو معماری بسیار پیشرفته هستند و در طول زمان تکامل خواهند یافت. این پردازنده‌ها برای کارهای خاص در سرورهای با کارایی بالا طراحی شده‌اند که توسط شرکت‌های IBM و Oracle ساخته می‌شوند. 

۳- پردازنده‌های VLIW

VLIW مخفف (Very Long Instruction Word) است. معماری VLIW از دستورالعمل محاسباتی موازی EPIC یا (Explicit Parallel Instruction) استفاده می‌کند، یعنی برای کنترل اجرای موازی دستورالعمل‌ها  و حل تضادها برنامه‌هایی دارد. این کار پیچیدگی کامپایلر (compiler) را افزایش می‌دهد اما پیچیدگی سخت‌افزار را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. این معماری نیز “معماری IA-64” نامیده می‌شد. 

پردازنده Itanium بر اساس معماری IA-64 طراحی شده و از قابلیت‌های فناوری EPIC ابداع‌شده توسط Intel پشتیبانی می‌کند. این قابلیت امکان اجرای حداکثر ۶ دستورالعمل را به‌صورت هم زمان به تراشه می‌دهد. تراشه‌های Itanium به‌طور ذاتی از برنامه‌های ۳۲ بیتی پشتیبانی نمی‌کنند اما می‌توانند آن‌ها را با استفاده از حالت تقلید یا Emulation  اجرا کنند. 

شرکت اینتل پیشتر طی یک اعلامیه رسمی PCN، تولید و ادامه عرضه پردازنده‌های Itanic را اعلام کرد؛ آخرین گروه از پردازنده‌های فوق با نام Itanium 9700  با کد رمز Kittson در سال ۲۰۱۷ عرضه شد. هم اکنون این شرکت تائید کرده است که تولید این پردازنده‌ها و البته معماری آنها برای همیشه به اتمام رسیده است. 

کسب‌وکارهای متوسط و کوچک معمولاً از سرورهای مجهز به سیستم‌ عامل ویندوز و پردازنده‌های ۶۴ بیتی AMD و یا Intel استفاده می‌کنند. در سازمان‌هایی با عملکرد حساس از سرورهایی با سیستم‌ عامل UNIX استفاده می‌شود و متکی بر پردازنده‌های ۶۴ بیتی مانند AMD Opteron ،Intel Itanium و یا پردازنده‌های RISC هستند. پردازنده‌های ۶۴ بیتی می‌توانند مقدار زیادی از حافظه را آدرس‌دهی‌ کنند و بازده و سرعت بسیار بالایی دارند. 

بیشتر پردازنده‌های مدرن ۶۴ بیتی هستند؛ یعنی مقادیر داده‌ها را با پهنای باند ۶۴ بیت از آدرس‌های حافظه و ثبات‌ها فرا می‌خوانند و پردازش می‌کنند و نتایج پردازش را به آدرس‌های حافظه باز می‌گردانند. بنابراین یک معماری پردازنده ۶۴ بیتی در مقایسه با یک مدل ۳۲ بیتی امکان فراخوانی و پردازش دو برابر داده را در آن واحد دارد.

پردازنده‌های سرور به‌دلیل هسته‌های زیاد برای عملیات سنگین مناسب‌ هستند. در حال حاضر برندهای متفاوتی از این محصول در بازار موجود است. دو شرکت بزرگ Intel و AMD به‌عنوان بزرگترین تولید‌کننده CPU در سراسر جهان هستند. آنچه که این دو شرکت را متمایز کرده است کیفیت بالا و قیمت مناسب آن است. Intel تمرکز خود را بیشتر بر روی کامپیوترهای شخصی و سرورها گذاشته است در حالی که پردازنده‌های شرکت AMD بیشتر برای کنسول‌های بازی و گیم و نرم‌افزارهای گرافیکی و سه بعدی مناسب هستند. 

پردازنده‌های کمپانی Intel

پردازنده Intel Xeon Gold

اینتل در حال حاضر  با در اختیار داشتن حدود ۶۰ درصد از بازار کل پردازنده‌های جهان بزرگ‌ترین و برترین تولیدکننده CPUها است. بسیاری از برندهای سرور مانند HPE، Dell، Huawei و سرورهایInspur از CPU های اینتل استفاده می‌کنند. بنابراین CPU های برند Intel جامعیت بیشتری دارد و عبارتند از: 

• Intel Celeron
• Intel Pentium
• Intel-Core
• Intel-Xeon
• Intel-Xeon Phi
• Intel-Itanium
• Intel Atom
• Intel-Quark

مدل‌های celeron ،pentium و core برای لپ تاپ و کامپیوتر استفاده می‌شود و قدرت کمتری نسبت به CPU های سرور مانند Xeon دارد. پردازنده‌های Pentium قدیمی‌تر هستند در حالیکه مدل core i از لحاظ تکنولوژی و قدرت پردازنده بسیار قوی‌تر و دارای تکنولوژی Hyper Threading، گرافیک مجزای داخلی و همچنین حرارت و مصرف کمتری هستند. 

تکنولوژی Hyper Threading مخصوص شرکت Intel است که در آن یک CPU هر کدام از هسته‌های خود را تبدیل به دو هسته مجازی می‌کند تا بتواند در اجرای همزمان چند برنامه عملکرد سریع‌تری داشته باشد.

محبوب‌ترین پردازنده‌ کمپانی Intel سری Xeon است. سی پی یوهای سری xeon کاربردی‌تر هستند و انواع بیشتری از cpu های سرور را پشتیبانی می‌کنند. بنابراین قیمت بالاتری دارند و برای بخش‌ها و سازمان‌های بزرگ به‌کار می‌رود. 

پردازنده‌های Xeon برای اولین بار در سال ۲۰۰۰ به‌صورت Embedded (جاسازی شده) استفاده شد. در سال ۲۰۰۵ به‌صورت تجاری روی سرورها تعبیه شد و امروز در نسل‌ها و مدل‌های مختلف توسط برند قدرتمند Intel توسعه و عرضه می‌شود. سی پی یوهای خانواده Xeon اکثرا برای استفاده در سرورها طراحی شده‌اند. اما بعضی از آنها گاهی بر روی برخی از ورک استیشن‌ها و لپ تاپ‌های قدرتمند نیز استفاده می‌شود. به‌دلیل تعداد هسته و قدرت پردازش بالا، این پردازنده‌ها می‌توانند تعداد زیادی فرمان پردازشی که توسط کاربران متصل به سرور ارسال می‌شود را پشتیبانی کنند. به‌همین‌دلیل سی پی یو Xeon برای بازی (Game) نیز انتخاب مناسبی است.

به طور خلاصه، پردازنده‌های Core اینتل برای رایانه‌های سطح متوسط و برخی از سرورها و ایستگاه‌های کاری مقاوم عالی هستند، اما پردازنده‌های Xeon بهترین انتخاب برای سرورها و ایستگاه‌های کاری هستند که برنامه‌های کاربردی با حجم زیاد داده را اجرا می‌کنند، به‌ویژه برنامه‌هایی که دارای ماهیت حیاتی هستند.

همانطور که اشاره  شد سرورهای شرکت HPE از پردازنده‌های Intel بهره می‌برند مثلا در سرورهای DL380 یا DL360 که از محبوبیت بیشتری برخوردارند از CPU مدل  Intel Xeon استفاده می‌شود و به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که سوکت پردازنده‌ها در سرور با پردازنده‌های نسل‌ قبل و بعد خود سازگار نیستند. بنابراین در سرورهای HPE پردازنده‌ها بر اساس نسل سرور، متفاوت هستند. به‌طور مثال: 

• نسل ۷: پردازنده‌های Intel Xeon X, L, E 
• نسل ۸: پردازنده‌های Intel Xeon E5-2620 V2, V3
• نسل ۹: پردازنده‌های Intel Xeon E5-2600 V3, V4 
• نسل ۱۰: پردازنده‌های مقیاس‌پذیر Intel Xeon Platinum, Gold, Silver, Bronze 

از میان CPU های سرور نسل ۱۰ پردازنده‌های مقیاس‌پذیر Platinum قوی‌ترین ساختار را دارند. 

در نهایت CPU های Intel را می‌توان به‌صورت زیر دسته‌بندی کرد:

• پنتیوم (Pentium) و سلرون (Celeron) سری ابتدایی
• اینتل کور(Intel Core) سری میانی و مخصوص گیمینگ، کاربرد خانگی و ورک استیشن‌ها 
• اینتل زئون (Intel Xeon) سری پیشرفته 

مهمترین سری‌ پردازنده‌های اینتل که در انواع سرورها و سیستم‌های رندرینگ استفاده می‌شود سری Intel Xeon است. یکی از پیشرفته‌ترین پردازنده‌های این رده سری Intel Xeon Scalable است که سرورهای Gen10 از این سری پشتیبانی می‌کنند. تا زمان تنظیم این مقاله چهار نسل از آن توسط کمپانی اینتل معرفی شده است:

نسل اول

فاکتورهای اصلی پردازنده‌ها که همان فرکانس CPU، میزان هسته قابل پردازش، میزان پشتیبانی از حافظه رم و میزان حافظه کش لایه سوم است برای نسل اول پردازنده‌های مقیاس‌پذیر  زئون دارای ویژگی‌های زیر است: 

ویژگی‌ها

• بر اساس معماری Skylake تهیه شده است.
• پشتیبانی از NVDIMM ها که فقط می‌تواند با RDIMM ها ترکیب شود.
• حداکثر مموری به ازای هر CPU که در نام آن‌ها M وجود دارد ۱.۵ ترابایت است.
• از حداکثر  ۷۶۸ گیگابایت حافظه رم و حداکثر باس رم ۲۶۶۶ پشتیبانی می کند.
• حداکثر از ۲۸ هسته پردازشی پشتیبانی می کند.
• از حداکثر حافظه کش لایه سوم ۳۸.۵ مگابایت برخوردار است.

نسل دوم 

بر اساس نیاز کاربران اینترپرایزی، اینتل همچنان طراحی Platinum و Gold و Silver و Bronze را برای نسل دوم ارایه می‌دهد. ریتم طراحی اینتل در پردازنده‌هایش به گونه‌ای است که پلتفرم و سوکت سخت‌افزاری استفاده‌شده به مدت حداقل سه سال، پشتیبانی می‌شود. در نتیجه معمولا دو دسته پردازنده داریم: Sandy Bridge و Ivy Bridge –  Broadwell و Haswell، و به تازگی نیز Cascade Lake به Skylake پیوسته است که در قالب نسل دوم Intel Xeon Scalable ارائه شده است.

Cascade Lake بر مبنای Skylake ساخته شده و میکرو معماری آن همانند نسل قبل است و فرقی نکرده اما در زمینه امنیت، توسعه ویژگی‌های خاص و تکنولوژی‌ها، پیشرفت قابل ملاحظه‌ای داشته که دو پردازنده با کارایی بالا را در یک پکیج ارایه می‌دهد و این، نویدِ تولدِ نسل جدید است.

ویژگی‌ها

• دارای توان پشتیبانی سخت‌افزاری بسیار عالی از Spectre Meltdown Mitigations در کنار کارایی بالاتر است.
• بر مبنای معماری Cascade Lake است و از ۵۶ هسته و مموری Optane و DRAM سریع‌تر پشتیبانی می‌کند. که با سیستم‌های Wolverine برابری می‌کند.
• از DDR4 های سریع‌تر و بیشتر  پشتیبانی می‌کند.
•  مجهز به دستورالعمل‌های جدید AVX-512 VNNI مخصوص Emerging Workload شامل آنالیز، یادگیری ماشین، بلاک چین، اینترنت اشیا و غیره است.

نسل سوم 

نسل جدید CPU های اینتل با نوآوری مبتنی بر داده، انعطاف پذیری و امنیت قابل‌توجه در مقایسه با پلتفرم های نسل قبلی به بازار عرضه شد. این نسل برای پشتیبانی از طیف وسیعی از بارهای کاری سخت ساخته شد که، پیشرفت‌های قابل‌توجهی را در محاسبات با عملکرد بالا (HPC)، هوش مصنوعی (AI) و محاسبات محرمانه ارائه می‌دهند.

ویژگی‌ها 

• پشتیبانی از Intel Speeds Select Technology Performance Profile 2.0 .
• مبتنی بر معماری Ice Lake است.
• با ۸ تا ۴۰ هسته قدرتمند برای طیف وسیعی از فرکانس‎ها، ویژگی‌ها و سطوح قدرت برای فضای ابری، سازمان‌ها، HPC، شبکه، امنیت و حجم کاری IoT بهینه شده است. 
• با Intel Crypto Acceleration، حفاظت از داده‌ها و حریم خصوصی را با افزایش عملکرد بارهای کاری فشرده از جمله سرویس وب SSL، زیرساخت ۵G، و VPN، firewalls ، افزایش می‌دهد، در حالی که تاثیر رمزگذاری فراگیر را کاهش می دهد.
• مجهز به Intel SGX است، که از داده‌ها و کد برنامه در هنگام استفاده ازedge تا دیتا سنتر و cloud عمومی چند کاربره محافظت می‌کند.
• پردازنده‌های منتخب نسل سوم اینتل Xeon Scalable از حداکثر ۲۸ هسته در هر پردازنده در کانفیگ‌های ۴ و۸ سوکتی  پشتیبانی می‌کنند و عملکرد، توان پردازشی و فرکانس‌های CPU را در مقایسه با پردازنده‌های نسل قبلی افزایش می‌دهند.
• حداکثر با شش کانال (Intel Ultra Path Interconnect) مقیاس‌پذیری پلتفرم را افزایش می‌دهد و پهنای باند بین CPU را برای بارهای کاری فشرده I/O در مقایسه با نسل قبلی بهبود می‌بخشد.

نسل چهارم 

پردازنده‌های نسل چهارم Xeon Scalable اینتل موسوم به Sapphire Rapids دارای شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری اختصاصی است که می‌تواند عملکرد قابل توجهی را در مجموعه‌ای از بارهای کاری و برنامه‌های معمول مراکز داده ارائه دهد.  این نسل در اواخر سال ۲۰۲۲ عرضه خواهد شد. 

ویژگی‌ها 

• دارای ویژگی‌ها و توان بالای فضای ابری، فشرده‌سازی داده‌ها، قدرت عملیاتی رمزگذاری IPSec، طبقه‌بندی تصویر با هوش مصنوعی، سرور وب SSL ایمن و عملکرد پرس و جو در پایگاه داده است.
•  از Intel AMX  یا (Advanced Matrix Extensions) برای یادگیری ماشین و هوش مصنوعی پشتیبانی می‌کند.
• دارای  Dynamic Load Balancing برای امنیت و تعادل بار است.
• مجهز به  Data Streaming Accelerator برای شبکه و تجزیه و تحلیل، Splunk، ذخیره سازی با کارایی بالا و سایر برنامه های کاربردی داده‌های فشرده است. 
• از Intel’s In-Memory Analytics Accelerator برای پردازش پایگاه داده و شتاب عملیات پشتیبانی می‌کند.
•  با پشتیبانی از ۸ کانال حافظه DDR5 زمان بارگذاری سریع‌تری را برای برنامه‌ها و فایل‌های درخواستی ارائه و از منابع موجود استفاده موثرتری می‌کند.
•  از دستورالعمل‌های AVX-512 برای تجزیه و تحلیل و یادگیری عمیق استفاده می‌کند.
•  فناوری Intel Quick Assist Technology  باعث افزایش عملکرد CPU و تسریع فشرده سازی شده است.
• دارای ۵۶ یا ۸۰ هسته در یک سوکت است.
• از هسته‌های پردازشگر Golden Cove در پردازنده‌های رومیزی نسل فعلی Alder Lake خود استفاده می‌کند.
• با کلاک پایه ۱.۹ گیگاهرتز و تقویت تک هسته‌ای ۳.۷ گیگاهرتز کار می‌کند.
• حداکثر دارای  توان مصرفی ۷۶۴ وات است.
• دارای فناوری ۱۰ نانومتری و یا یک فرایند کاملاً جدید ۷ نانومتری  است. 
• دارای ۱۰۵ مگابایت حافظه نهان L3 (یک پله بالاتر از Ice Lake و Cooper Lake) است.
• از استانداردهای صنعتی پیشرو مانند PCIe Gen 5 پشتیبانی می کند، که باعث دسترسی بهتر به شبکه و کارت های دستگاه رمزنگاری روی مادربرد و کنترلرهای RAID می‌شود. 
•  از پروتکل Compute Express Link یا CXL برای دسترسی سریعتر به حافظه با پهنای باند بالا پشتیبانی می‌کند.
• برخلاف سری قبلی، پردازنده‌های Sapphire Rapids، حافظه داخلی ۶۴ گیگابایتی HBM2 را با پهنای باند تا ۱ ترابایت بر ثانیه در هر سوکت ارایه می‌کند.

پردازنده‌های کمپانی AMD

انواع پردازنده‌های کمپانی AMD

در چند سال گذشته، کمپانی AMD با معرفی معماری ZEN در پردازنده‌های خود مورد توجه بسیاری از گیمرها قرار گرفت. این معماری در برخی از کنسول‌های بازی نیز مورد استفاده قرار گرفته است. AMD با این معماری CPU های رایزن (Ryzen) و تردریپر (Threadripper) را توسعه داد و به‌نوعی محصولاتی قدرتمند را با قیمتی مناسب راهی بازار کرد. پردازنده‌های سری Threadripper این کمپانی بهترین گزینه برای فعالیت‌های مالتی تسکینگ (Multitasking) و رندرینگ (Rendering) هستند. در حالی که CPU های Ryzen برای گیمینگ تولید می‌شوند. 

تولید یک تصویر دو بعدی یا سه بعدی از یک مدل با استفاده از برنامه‌های کاربردی را رندر می‌گویند و بیشتر در طراحی‌های معماری، بازی‌های ویدئویی، فیلم‌ها و انیمیشن‌ها، طراحی سازه‌ها، جلوه‌های ویژه‌ی تلویزیونی و طراحی تجسمی کاربرد دارد. این فعالیت‌ها به توان پردازشی نسبتا بالایی احتیاج دارند که پردازنده‌های Threadripper این امکان را فراهم کرده‌اند.

البته گاهی محصولات این کمپانی برای کامپیوترهای رومیزی و لپ تاپ‌ها نیز استفاده می‌شود. CPUهای برند AMD برای سرورهایی به‌کار می‌رود که در انتهای مدل آنها عدد ۵ درج شده است. برای مثال برای سرور DL385 G8 یا DL385 G9. اما این سرورها کاربرد زیادی ندارند. 

در یک دسته‌بندی کلی CPU های AMD شامل مدل‌های زیر است:

• سری اتلون (Athlon) پردازنده‌های خانگی و آفیس 
•  سری رایزن (Ryzen) پردازنده‌های گیمینگ و کاری 
• تردریپر (Threadripper) یا اپیک (Epyc) مخصوص سرور و ورک استیشن‌ها

جمع‌بندی

حافظه کش، سرعت عملکرد و تعداد هسته‌ها مهم‌ترین شاخص‌های ارزیابی کیفی CPU است با این وجود انتخاب آن از میان گزینه‌های مختلفی که از سوی کمپانی‌ها ارائه می‌شود تا حد زیادی به نیاز و اولویت‌های شخصی کاربران بستگی دارد. با توجه به سرعت تولید و معرفی فناوری‌های جدید انتظار می‌رود طی سال‌های آینده شاهد پردازنده‌هایی باشیم که نه تنها مدیریت بهتری در مصرف انرژی دارند، بلکه به‌دلیل توان بالای پردازش اطلاعات بتوانند محصولات توانمندتر تولید کنند. 

در این مقاله‌ CPU، تاریخچه و انواع آن را بررسی کردیم. مقاله حاضر پیش‌درآمدی بود برای سری چهارگانه مقاله‌های ” پردازنده‌های اینتل زئون”. در پست‌های بعدی انواع پردازنده‌های مقیاس‌پذیر نسل ۱۰ اینتل زئون شامل مدل‌های: برنز(Bronze)، سیلور(Silver)، گلد(Gold) و پلاتینیوم(Platinum) را به‌طور جداگانه بررسی خواهیم کرد. 

برای خرید سرور و تجهیزات مرتبط با شرکت ارمغان اشراق در ارتباط باشید. شما می‌توانید برای کسب اطلاعات خرید و دریافت راهنمایی با مشاورین ما در ارتباط باشید. این مجموعه آماده ارایه خدمات به شما عزیزان است.