موضوع : واحد پردازش مرکزی( cpu )

2. موضوع : واحد پردازش مرکزی(cpu) آمزشکده فنی و حرفه ای دخترانه اراک(اطهر) تهيه کننده: اکرم خاموشي

3. تاریخچه پیش از ظهور اولین ماشین که به پردازنده‌های امروزی شباهت داشت؛ کامپوترهای مثل انیاک(‍‍‍‍‌‍ENIAC) مجبور بودند برای اینکه کارهای مختلفی را انجام دهند دوباره سیم کشی کنند. این ماشین‌ها اغلب به رایانه‌هایی، با برنامهٔ ثابت اطلاق می‌شد تا زمانیکه توانایی اجرای چند برنامه را پیدا کردند. عبارت "CPU" از زمانی برای ابزار اجرا کنندهٔ نرم‌افزار(برنامهٔ رایانه) تعریف شد؛ اولین ابزارهای که که عبارت "CPU" به آن‌ها اطلاق شد همراه ظهور اولین برنامهٔ ذخیره شدهٔ در رایانه بود. ایدهٔ برنامهٔ ذخیره شده مربوط به بعد زمان طراحی ENIAC بود.در ۳۰ ژوئن سال ۱۹۴۵ (۹ تیر ماه ۱۳۲۴) قبل از اینکه انیاک کامل شود، دانشمند ریاضیدان جان فون نیومان در مقاله‌ای به نام «First Draft of a Report on the EDVAC» آن را شرح داده بود.سرانجام شکل کلی ارائه داده شده برای برنامهٔ قابل ذخیره شدن در رایانه در آگوست سال ۱۹۴۹(تیر ماه ۱۳۲۸) کامل شد. EDVAC برای اجرا یک سری دستوالعمل‌های معین (یا عملگرهای خاص) برای گونه‌های متفاوت، طراحی شده بود.این دستورالعمل‌ها می‌توانستند ترکیب شوند تا برنامه‌های مفید را بر روی EDVAC اجرا کنند.

4. نکات قابل توجه این بود که برنامه‌ای که برای EDVAC نوشته شده بود در یک حافظهٔ رایانه‌ای سریع؛ ذخیره شده بود که سریعتر از ثبت سخت‌افزاری است این پیروزی یک محدودیت شدید را بر ENIAC ایجاد می‌کرد و آن عبارت بود از این که مقدار بسیار زیادی از زمان و تلاش آن صرف تنظیمات دوباره برای انجام یک کار(پردازشی) جدید بود. با طراحی فون نیومان؛ برنامه یا نرم‌افزار که EDVAC اجرا می‌کرد می‌توانست تغییری ساده با محتوای حافظهٔ رایانه تغییر دهد. دستگاه‌های رقمی حال حاضر، همه با پردازنده‌هایی توزیع شده‌اند که به مدار گسسته و بنابراین به تعدادی تغییر المان برای متفاوت بودن و تغییر حالات احتیاج دارند. قبل از تجاری شدن ترانریستور؛ برای تغییر المانها از electrical relays و vacum tubes به صورت عمومی استفاده می‌شد. اگرچه اینها از مزایایی چون سرعت - به خاطر ساز و کار عمومی شان- برخوردار بودند ولی به خاطر بعضی مسایل غیرقابل اطمینان بودند.

5. با توجه به نوع دستورالعمل ها،یک پردازنده سه عملیات اساسی را انجام می دهد : • عملیات محاسباتی نظیر:جمع،تفریق،ضرب و تقسیم. • انتقال داده از یک محل حافظه به محل دیگر. • جا به جایی به محل دیگری از برنامه بر اساس شرط خاصی(jump). اغلب پردازنده ها یکسری دستورالعمل های پی در پی را اجرا می کنند، که به آنها برنامه گفته می شود.یک برنامه شامل چندین دستورالعمل است و هر برنامه دارای چهار مرحله اجرا استکه به ترتیب عبارتند ازfetch,decode,execute,writeback. پردازنده ها را از نظر نوع اجرای دستورات به دو دسته riscو ciscتقسیم می کنند. پردازنده riscبرای اجرای دستورهای ساده و منفرد طراحی شده است و از مجموعه دستورالعمل های کمی برخوردار است.در این نوع پردازنده ها با کاهش تعداد دستورالعمل ها، از پیچیدگی تراشه کاسته شده است،

6. در نتیجه دستورالعمل ها در این نوع پردازنده ها با کاهش تعداد دستورالعمل ها، از پیچیدگی تراشه کاسته شده است، در نتیجه دستورالعمل ها در این نوع پردازنده ها سریعتر اجرا می شوند. به عنوان مثال به جای آنکه دستورالعمل پیچیده ضرب(mul) را در تراشه قرار بدهند، اجرای این دستورالعمل جمع(add) تبدیل کرده، و ضرب را با استفاده از جمع انجام میدهند. طراحی و ساخت پردازنده های از این نوع آسان است.ولی در عوض برنامه ها به دلیل استفاده از برنامه های کم، طولانی می باشد. در مقابل پردازنده ها cisc، با تعداد دستورهای پیچیده تر طراحی شده است. نمونه های اولیه پردازنده های اینتل (یعنی80386،80286،8088)همگی از نوع cisc به شمار می آمدند اما پردازنده های 486و پنتیوم،تلفیقی از این دو نوع پردازنده ها می باشند.

7. مشخصات پردازنده : پردازنده تراشه ای متشکل از میلیون ها ترانزیستور بسیار کوچک و ظریف است که در یک محفظه سرامیکی جای گرفته اند. پردازنده، روی برد اصلی نصب می شود و سطح آن کمتر از 5*5سانتی متر مربع است(البته لا در نظر گرفتن محفظه پلاستیکی مربوطه). با این حال ممکن است به نوع پردازنده بیش از 40 میلیون ترانزیستور در آن قرار داشته باشد.و امروزه می تواند در حدود 4میلیارد دستور در ثانیه را انجام دهد. یک پردازنده ممکن است شامل چند صد میلیون ترانزیستور باشد، جا دادن این تعداد ترانزیستور مشکلات خاصی خواهد داشت و باید به عواملی مانند گرمای تولید شده و توان مصرفی و...توجه شود. از این رو شرکت های سازنده به فکر کاهش اندازه ترانزیستورها افتادند تا بتوانند تعداد بیشتری ترانزیستور را در یک تراشه جا دهند.

8. به همین علت در پردازنده ها از عاملی به عنوان فناوری ساخت یاد می شود که نشان می دهد ترانزیستور با چه فناوری ساخته شده است. در سالیان اخیر فناوری ساخت از 180 نانومتر به 130 نانومتر و 90 نانئمتر رسیده است.این نکته را در نظر داشته باشید که ضخامت موی انسان 1150 برابر 0.09میکرون یا 90 نانومتر است که فناوری مورد استفاده در پردازنده های پنتیوم iv است.علاوه بر ترانزیستور که به عنوان جزء پایه شناخته می شود، مشخصات فنی پردازنده با توجه به عوامل زیر تعیین می شود: • حافظه نهان(cache). • ثبات ها(registers). • ساعت داخلی. • واحد کنترل. • واحد حساب و منطق. • کمک پردازنده یا واحد اعشاری(floating loint unit). • گذرگاه ها شامل گذرگاه داده، گذرگاه آدرس، گذرگاه کنترل.

9. حافظه نهان : کش به معنی نهان گاهی است که اطلاعات اخیرا استفاده شده +- در آن ذخیره می شود تا در صورتی که دوباره به آن ها نیاز بود دسترسی به آن ها ساده تر و سریع تر باشد.دو نوع حافظه نهان وجود دارد یکی RAM Cacheبرای انتقال داده بین RAMو پردازنده و دیگری Disk Cacheبرای انتقال داده بین RAM و وسایل ذخیره سازی. حافظه های ثبات : هنگامی که پردازنده دستورالعمل ها را اجرا می کند داده های مورد نیاز آن دستورالعمل به طور موقت در ثبات نگهداری می شود.برای اجرای دستورات،پردازنده از ثبات ها کمک می گیرد و می توان در این ثبات ها اطلاعاتی را نوشت یا از آن ها اطلاعاتی را خواند.ثبات ها 8،16،32یا 64 بیتی هستند و بسته به نوع پردازنده تعداد کل ثبات ها از ده تا چند صد ثبات متفاوت است.

10. کمک پردازنده : این ابزار برای پردازش اعداد اعشاری به کار می رود. گذرگاه : مسیری است که پردازنده را به تمامی اجزای کامپیوتر وصل می کند و رایج ترین مسیر بین منابعی مانند حافظه،پردازنده و دستگاه های ورودی-خروجی می باشد. در یک بسته بندی کلی می توان گذرگاه های موجود در رایانه را به دو دسته گذرگاه سیستم و گذرگاه I/Oتقسیم کرد : گذرگاه سیستم : این گذرگاه به عنوان FSBیا گذرگاه جلویی نیز شناخته شده است، یک مسیر درونی بین پردازنده و حافظه است.سرعت گذرگاه معمولا اشاره به سرعت FSB دارد که پردازنده را به حافظه متصل میکند.

11. علاوه بر FSBگذرگاه BSBنیز وجود دارد.BSBگذرگاهی است که پردازنده را به حافظه نهان L2پیوند می دهد و سرعت آن از گذرگاه جلویی خیلی بیشتر می باشد. گذرگاه سیستم خود شامل سه دسته گذرگاه داده، گذرگاه آدرس، گذرگاه کنترل است. گذرگاه داده : این گذرگاه یک گذرگاه دوطرفه محسوب می شود. این گذرگاه مسیر رفت و آمد اطلاعاتی است که در عمل خواندن، از حافظه خوانده شده و یا در عمل نوشتن، باید در حافظه نوشته شوند. باید توجه داشته باشید که به جز موارد محدود بیشتر دستگاه های ورودی-خروجی نیز داده های خود را به حافظه اصلی منتقل می کنند تا از آن جا در اختیار پردازنده قرار گیرد.در اغلب پردازنده ها عرض گذرگاه داده برابر تعداد بیت های ثبات های داخلی پردازنده است.معمولا سرعت انتقال داده ها در داخل خود پردازنده بیشتر از سرعت انتقال داده روی خطوط خارجی است. این به دلیل وجود مسیرهای کوتاه وسیم های ظریف داخل پردازنده می باشد که اجازه ی سرعت هایی بالاتر از گیگاهرتز را ممکن میسازد.

12. گذرگاه آدرس : یک گذرگاه آدرس مسیری است که پردازنده از طریق آن، محل قرارگیری داده ها را در حافظه مشخص می کند تا داده مورد نظر از آنجا خوانده شده و از طریق گذرگاه داده منتقل می شود. پردازنده در هر عمل خواندن و یا نوشتن در حافظه،آدرس خانه مورد نظر را با گذاشتن صفر و یک هایی روی این خطوط مشخص میکند. جهت آدرس در پردازنده همیشه به سمت خارج است چرا که پردازنده همیشه تولید کننده آدرس است. برای ارتباط بین حافظه و پردازنده از واسطی به نام Northbridgeاستفاده میشود. پردازنده از طریق تعدادی از پایه های خود و به واسطه گذرگاه آدرس، آدرس مورد نیاز را به Northbridge اعلان می کند و Northbridgeآدرس تعیین شده را بر روی حافظه اصلی پیدا کرده و داده موجود در آن آدرس را از طریق گذرگاه داده به پردازنده تحویل می دهد.

13. گذرگاه کنترل : گذرگاهی است که وظیفه هماهنگ کردن پردازنده با دیگر مدارهای سخت افزاری در سیستم را بر عهده دارد.برای این کار تعداد سیگنال های کنترلی از طریق این گذرگاه منتقل شده و پردازنده را با بقیه دستگاه ها هماهنگ می سازند. وقفه : زمانی که چندین دستگاه ورودی و خروجی مانند فلاپی درایو،دیسک سخت،چاپگر،صفحه نمایش و مودم،به یک رایانه متصل می شوند، مکانیزم خاصی برای پاسخ به آن ها و هماهنگ کردن دستگاه های فوق مورد نیاز است. تمام پردازنده ها دارای یک پایه وقفه هستند که این پایه INTنام دارد. یک ابزار جانبی یا برنامه در حال اجرا که سرویس خاصی را از پردازنده درخواست میکند با ارسال یک سیگنالی به پایه INTدرخواست خود را اعلان می کند.

14. DMA: DMAبا دستیابی مستقیم به حافظه،روشی است که اجازه میدهد تا داده ها از دستگاه های ورودی و خروجی، به حافظه و بالعکس به طور مستقیم و بدون دخالت پردازنده منتقل شوند.در این صورت پردازنده برای انجام کارهای دیگر آزاد خواهد بود. بدون DMA اطلاعات باید از طریق پردازنده بین حافظه و دستگاه های جانبی مبادله شود. ساعت داخلی پردازنده : برای تعیین سرعت کاری پردازنده از یک ساعت داخلی استفاده میشود.این ساعت عملکردهای مختلف پردازنده را هماهنگ میکند. در رایانه تعداد سیکل ساعت هایی که یک پردازنده می تواند در ثانیه تولید کند را سرعت ساعت داخلی می نامند.میزان سرعت ساعت راوسیله ای به نامSystem Crystal تعیین می کند که روی برد اصلی قرار دارد.عامل دیگری به نام سرعت ساعت خارجی وجود دارد که نشان دهنده سرعت گذرگاه سیستم یا همان FSBاست.سرعت ساعت داخلی و خارجی با استفاده از فاکتوری به نام فاکتور ساعت با هم در ارتباط هستند و این فاکتور در رایانه قابل تنظیم است.

15. شناسایی پردازنده در سیستم : • استفاده از کتابچه راهنما. • شناسایی ظاهری قطعه. • استفاده از اطلاعات ارائه شده در هنگام راه اندازی. • استفاده از برنامه setup. • استفده از سیستم عامل. • استفاده از نرم افزارهای کاربردی شناسایی قطعات. انواع سوکت ها : به کانکتوری که ارتباط بین برد اصلی و پردازنده را برقرار می کند سوکت گفته می شود. سوکت Slot One: سوکت Slot One برای پنتیومII و بعضی مدل های پنتیومIIIاستفاده میشد.این سوکت شامل 242 نقطه تماس الکتزیکی بود و با تراشه حافظه نهان ارتباط برقرار می کرد.که در پردازنده های مدل جدید کنار گذاشته شده است.

16. سوکتPGA : پردازنده هایی که دارای این سوکت هستند ظاهری مربع شکل و صدها پین دارند و انواع مختلفی از این نوع سوکت وجود دارد. انواع PGAعبارتند از: • CPGA: PGA سفالی،این مدل یکی از قدیمی ترین مدل هاست. • PPGA: PGA پلاستیکی. • FCPGA: این مدل رایج ترین نوع از این سوکت است. دسته بندی PGA بر اساس تعداد پین هایشان انجام میشود.سوکت های PGAابتدا به سختی مورد پذیرش واقع شد زیرا برای جا زدن و درآوردن پردازنده در آن ها نیاز به ابزار خاصی بود.در PGA پین هایی که در زیر پردازنده قرار دارد وارد سوکت شده و به وسیله ضامنی محکم می شوند.

17. سوکتZIF : در این نوع سوکت ها میتوان به راحتی پردازنده را در سوکت نصب یا از آن جدا کرد.این سوکت ها با توجه به اهرمی که کنار آن ها وجود دارد به راحتی قابل تشخیص هستند.socket 7از این مدل به سرعت به عنوان یک سوکت عمومی رایج شد که دارای 321 پین بود.امروزه تعداد پین ها مبنای نامگذاری این سوکت ها شده است. مثلا socket 478دارای 478 پین است. socket Aشرکت AMDاز نوع ZIF است. سوکت LGA: این سوکت جدید توزیع توان بهتری را برای پردازنده فراهم می کند. این سوکت از نوع LGA می باشد. در LGAبرخلافPGA ،هیچ پایه ای روی تراشه پردازنده وجود ندارد و پایه ها روی سوکت جای گذاری شده اند و برای قرار گرفتن صحیح پردازنده در سوکت شکاف هایی قرار داده شده است.

18. هدف از طراحی این نوع سوکت ایجاد نقاط تماس بزرگتر سوکت با پردازنده و در نتیجه امکان تولید فرکانس های بالا در پردازنده است. همچنین با این نوع سوکت، امکان تعبیه پایه های بیشتر در سوکت وجود دارد که در نتیجه میتوان پایه های تغذیه پردازنده را افزایش داد با این کار منبع تغذیه پایدارتری برای پردازنده به وجود می آید. سوکت جدید اینتل سوکت775(یا سوکتT) و سوکتF شرکتAMD از نوع LGAاست. نسل های پردازنده : نسل های مختلفی از پردازنده ها وجود دارند در هر نسل فناوری های متفاوتی برای ساخت پردازنده استفاده می شود. در نسل هشتم فناوری رایج تعداد هسته مورد استفاده در پردازنده است از این نظر پردازنده ها به انواع یک هسته ای و چند هسته ای تقسیم می شوند. در پردازنده های دو هسته ای، دو پردازشگر و دو حافظه نهان سطح دو در یک واحد سیلیکونی قرار گرفته اند.

19. مزیت پردازنده های دو هسته ای نسبت به پردازنده های یک هسته ای : • دسترسی به کارایی بالاتر. • به صرفه بودن از نظر اقتصادی. • مصرف کمتر. • گرمای کمتر. معایب پردازنده های دو هسته ای : • تاخیر در کار سیستم عامل. • پهنای باند ثابت.

20. تفاوت های CPU های AMD وIntel : تفاوت های CPU های AMD و Intel عبارتند از : 1-AMD براساس معماری اجرایی 9 مرحله ای ساخته شده است اما معماری پردازنده های Intel شش مرحله ای می باشد.بدین معنا که AMDدر هر چرخه کاری 9عملیات را انجام میدهد در حالی که Intel فقط 6 عمل را می تواند انجام دهد. 2-AMD از kb640 Cache برخوردار است درحالیکه Intel ، از kb 532برخوردار است هر چقدر که میزان Cache پردازنده بیشتر باشد ، پردازنده کارایی بیشتری خواهد داشت اطلاعات بیشتری میتواند ذخیره کند ودیگر لازم نیست پردازنده برای بدست آوردن اطلاعات یا دستور ها مدت زمان بیشتری را رفت و برگشت به حافظه برد اصلی برای جذب اطلاعات یا دستور العمل ها صرف کند.

21. 3- AMD از مس برای اتصال ترانزیستور های بکار رفته در پردازنده ها استفاده میکند در صورتی که در ساختمان پردازنده های Intel آلومینیوم بکار رفته است. • مس هادی الکترسیته بهتری است ، ازاین رو پهنای اتصال های بین ترانزیستورها را به میزان چشمگیری کاهش می یابد . • که این امر باعث مصرف کمتر مواد اولیه و در نتیجه منجر به کاهش هزینه می شود این دلیل ارزان تر بودن AMD نسبت به P4 است. • 4- از دیگر تفاوت های میان AMD وIntel میتوان به راندمان Cache بر روی چیپ اشاره کرد ، AMD از معماری انحصاری استفاده میکند که راندمان بیشتری نسبت بیشتری نسبت به طراحی معماری غیر انحصاری Intel دارد.

22. 5-AMD از تکنولوژی پردازش موازی در مقایسه با Hyper -Threading اینتل استفاده میکند ، در بسیاری از کاربردهای امروزی فعال بودن Hyper -Threading کارائی پائین تری ارائه میدهد ، نتایج تحقیقات بیشمار منتشر شده در نشریات رایانه ای و پایگاهای اطلاعاتی معتبر بیانگوی این پدیده هستند. • 6-یکی دیگر از مهمترین نکات برتر پردازنده های AMD واحد ممیز شناور آن است که از FPU اینتل بسیار قویتر میباشد که این امر باعث اجرای سریعتر برنامه های چند منظوره( MultiMedia) میشود. • 7- زمانی که اینتل P4 را طراحی کرد طول PIPELINE را از 10 مرحله در P3 به 20 مرحله افزایش داد Intel همین تغیر توانست که تعداد عملیاتی که در چرخه عملیاتی انجام می شود بصورت قابل ملاحظه ای کاسته میشود و از طرف دیگر افزایش طول PIPELINE نیازمند افزایش تعداد ترانزیستور ها برای انجام همان تعداد عملیات میباشد که این امر باعث افزایش اندازه هسته و بالا رفتن قیمت تولید میشود . در حالی که AMD با وجود افزایش فرکانس پردازنده های خود طول pipeline را به همان اندازه p3 یا k6 ثابت نگهدارد .

23. پردازنده هاي شرکت هاي INTEL , AMD: برخي از پردازنده هاي 32 و64 بيتي اين دو شرکت بزرگ عبارتند از : Pentium 4 ,Celeron, Celeron d,athlonxp,sempron,athlon 64,athlon 64fx,opteron,itanium,Pentium m,mobile,centrino,mobile Pentium 4. شرکت intelپردازنده هاي خود را در سه خانواده desktop,mobil,server/work station توليد مي نمايد. پردازنده هاي desktop 32 بيتي بوده وعبارتند از : Pentium 4 ,Celeron, Celeron d,athlonxp,sempron,athlon 64,athlon 64fx,opteron,itanium,Pentium m,mobile,centrino,mobile Pentium 4. شرکت intelپردازنده هاي خود را در سه خانواده desktop,mobil,server/work station توليد مي نمايد. پردازنده هاي desktop 32 بيتي بوده و عبارتند از :Pentium 4 ht,Celerond,Pentium 4 htxe,Celeron. .پردازنده هاي server/work station -32 و 64 بيتي بوده و عبارتند از:intelxeon,intel itanium2. .خانواده mobile نيز شامل پردازنده هاي Pentium m,Celeronm,mobile Pentium 4 مي باشد.

24. شرکت AMD پردازنده هاي خود را در سه خانواده desktop که خود شامل athlon xp,sempron,athlon64,athlon64fx است و mobile که شامل mobile sempron,mobile athlon64, است و server/work station که شامل optronميباشد تقسيم مي کند. • پردازنده intel Pentium ht extream edition : اين پردازنده شامل processor number نمي باشد و فناوري توليد آن 130 نانو است.اين پردازنده با استفاده از هسته prestoniaداراي حافظه نهان L2 برابر kb 512 وحافظه نهان L3 برابر M 2 مي باشد. شرکت intelاين پردازنده را در دو مدل با فرکانس 3.2GHz,3.4GHz توليد مي کند.اين پردازنده فعلا براي هر دو سوکت LGA775,MPG478 ارايه ميشود. فرکانس FSB اين پردازنده 800MGHzبوده و بر روي بردهاي اصلي با سوکت 775 که ازچيپ ست هاي intel925x express,intel915 G express,intel915 express به عنوان پل شمالي استفاده ميشود نصب مي شود.

25. پردازنده Pentium 4 with ht technology : اين پردازنده در 10 نوع ارايه مي شود.کليه مدل ها به فناوري 90 نانو توليد و داراي حافظه نهان L2 به ظرفيت M 1 مي باشد.فرکانس FSB کليه اين پردازنده ها 800MGHzبوده و بر روي سوکت LGA775 نصب ميشود. پردازندهintel Celeron d : اين پردازنده در 9 مدل ارائه مي شود.کليه مدل هاي اين پردازنده داراي kb 256حافظه نهان L2 بوده و فرکانس FSB آن ها533MGHzمي باشد.پردازنده Celeron با فناوري هاي 180و130 نانو توليد شده است. پردازنده AMD athlonxp : • شرکت AMD اين پردازنده را در سه مدل 2800+ به فرکانس 2083GHz, و3000+ با فرکانس 2164GHz و3200+ با فرکانس 2200GHZ توليد مي نمايد.هر سه مدل اين پردازنده داراي kb 128حافظه نهانL1 وkb512حافظه نهان L2 مي باشند.فرکانس FSB مدل2800 برابر 333 مگا هرتز و فرکانس دو مدل ديگر برابر 400 مگا هرتز است. هر سه مدل داراي 462 پين بوده و بر روي سوکت A نصب ميشوند.

26. پردازنده :AMD sempron فناوري توليد اين پردازنده 130 نانو بوده و کنترل حافظه کاملا در داخل پردازنده است .اين پردهزنده داراي حافظه نهان L1 با ظرفيت 128 کيلو بايت مي باشد.برخي از مدل هاي آن عبارتند از :2200 با فرکانس 1.5 گيگا هرتز و 2400 با فرکانس 1.66 گيگا هرتز و 3100 با فرکانس 1.8 گيگا هرتز. پردازنده AMD athlonfx : يک پردازنده 64 بستس است.بنابراين گذرگاه آدرس و داده آن 64 بيتي است.داراي دو مدل fx-51 با فرکانس 2.2 گيگاهرتز و fx-53 با فرکانس 2.4 گيگاهرتز است. اين پردازنده با فناوري 130 نانو توليد و داراي 105.9 ميليون ترانزيستور مي باشد. اين پردازنده داراي kb128حافظه نهان L2 و kb152حافظه نهان L2 ميباشد.

28. پردازنده‌های Core i5 دومین سری از پردازنده‌های جدید اینتل بودند که از کنترلر رم درون پردازنده استفاده ‌کردند و ادامه‌دهنده معماری نیهالم(Nehalem) در محصولات اینتل هستند. این پردازنده‌ها رده متوسط بازار را هدف قرار داده‌اند و با اینکه هنوز به اندازه کافی قیمت آنها منطقی نیست اما کارایی بالای‌شان باعث شده تا به عنوان یکی از راه‌حل‌های موجود برای سیستم‌های حرفه‌ای و گیم نیز در نظر گرفته شوند. مدتی پس از انتشار این پردازنده‌ها مدل‌های جدیدی در این سری تولید شدند که در کنار هسته پردازشی از یک هسته گرافیکی نیز پشتیبانی می‌کردند و باعث تغییر ساختار مادربوردهایی شدند که پیش از این در عرف بازار به نام گرافیک آنبورد شناخته می‌شدند. به این ترتیب می‌توان گفت پردازنده‌های قدرتمند سری Core i5 در حال حاضر یکی از بهترین گزینه‌های موجود برای یک سیستم جدید است.

29. مهندسی نیهالم در این پردازنده‌ها باعث شده تا اینتل بتواند تغییرات جدید را به راحتی در مدل‌های خود اعمال کند. این ساختار اصطلاحا ماژولار است و بخش‌های جدید می‌توانند بدون توجه به نحوه کار و ساختار سایر بخش‌ها به پردازنده اضافه شوند. به عنوان مثال هسته‌های پردازشی در این ساختار نوعی ماژول هستند یا اینتل کنترلر حافظه را هم به عنوان یک ماژول جدید به این پردازنده‌ها اضافه کرده است. • در پردازنده‌های دسکتاپ Core i5 مدل‌های دو هسته‌ و چهار هسته دیده می‌شوند که تمامی آنها با سوکت LGA1156 سازگار هستند. هر یک از هسته‌ها دارای ۲۵۶کیلوبایت کش(Cache) در لایه دوم هستند ولی کش‌ در لایه سوم که به صورت اشتراکی بین هسته‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد می‌تواند از سه تا هشت مگابایت متغیر باشد. • فرکانس آنهـا نیـز نسبـتا متفاوت است و از ۴/۲گیگاهرتز تا ۶/۳ گـیگاهـرتز را می‌توان در این مـدل‌هـا پیــدا کرد. یکی از فناوری‌های مهم در این سری توربو بوست (Turbo Boost) نام دارد که با تغییر خودکار فرکانس پردازنده در شرایط مختلف می‌تواند کارایی سیستم را افزایش دهد. به دلیل این تغییرات یکی از فرکانس‌هایی که در کنار فرکانس اصلی پردازنده مطرح می‌شود توان توربو بوست آن است. این فناوری فقط در پردازنده‌های Core i5 و Core i7 دیده می‌شود.

30. . این فناوری در حالت عادی توان پردازش را در حد مشخصی نگه می‌دارد اما زمانی که سیستم عامل درخواستی بالاتر از توان پردازش داشته باشد، فرکانس به طور خودکار بالا می‌رود. در این روش از مدیریت برق و توان سیستم(ACPI) استفاده می‌شود و در کنار افزایش فرکانس، ولتاژها نیز تغییر می‌کنند. این افزایش در واحدهایی به اندازه ۱۳۳ مگاهرتز اعمال می‌شود و از نظر فنی با محدودیت‌های مواجه است. به عنوان مثال تا زمانی که پردازنده به سقف توان حرارتی خود نرسیده باشد می‌تواند تغییر فرکانس را تحمل کند. اینتل برای جلوگیری از آسیب دیدن پردازنده یک فرکانس بیشینه تعیین کرده که نمی‌توان از آن فراتر رفت. یکی دیگر از فناوری‌های مهم این پردازنده‌ها نیز Hyper-Threading است که در مدل‌های دوهسته‌ای این سری دیده می‌شود. با کمک این فناوری هر هسته‌ پردازشی می‌تواند تبدیل به دو هسته منطقی شود و سیستم عامل این پردازنده‌ها را به عنوان چهار هسته‌ای می‌شناسد. در توضیح این روش باید گفت اغلب فرآیندهای پردازشی نیاز بالایی به فرکانس ندارند اما تعداد دستورالعمل‌هایی که به طور همزمان به پردازنده می‌رسد، بالا است

31. بنابراین تعداد واحدهای پردازشی مهم‌تر از توان است. توجه داشته باشید در این روش واحدهای اجرایی نصف نمی‌شوند و هسته پردازنده همان خصوصیات اصلی خود را دارد با این حال با ایجاد دو هسته منطقی(Logical) سیستم عامل تعداد هسته‌ها را بیش از تعداد واقعی آنها می‌بیند. در نتیجه دستورهای بیشتری در یک لحظه به پردازنده می‌رسد. ضمن اینکه پردازنده‌های Core i5 توانایی تقسیم این دستورات بین هسته‌ها را دارند و با توجه به جریان پردازشی این درخواست‌ها را مدیریت می‌کنند. در پردازنده‌های Core i5 از رم‌های DDR3 با فرکانس ۱۳۳۳ مگاهرتز پشتیبانی می‌شود و با چینش دو کانال سازگار هستند. این پردازنده‌ها دارای کنترلر گرافیکی نیز هستند که می‌توانند از طریق آن یک رابط PCIE با سرعت x16 را کنترل کنند. برای پیکربندی کارت‌های گرافیکی در حالت‌های SLI و کراس‌فایر این رابط به دو رابط x8 تقسیم می‌شود. البته در پردازنده‌هایی که دارای هسته گرافیکی هستند تنها از یک رابط x16 پشتیبانی می‌شود.

32. نحوه نامگذاری این پردازنده‌ها نیز می‌تواند هنگام انتـخاب موثر باشد. پردازنده‌های Core i5 که نام مدل آنها با عدد شش شروع می‌شود دارای هسته گرافیکی هستند و معمولا روی مادربوردهایی که تراشه H55 یا H57 دارند نصب می‌شوند در حالی که مادربوردهایی با تراشه P55 به دلیل نبود رابط FDI نمی‌توانند از توان گرافیکی آنها استفاده کنند. نکته دیگر در مورد نامگذاری این پردازنده‌ها فرکانس هسته گرافیکی است. در این مدل‌ها دو نوع فرکانس گرافیکی وجود دارد که شامل ۹۰۰ مگاهرتز و ۷۳۳ مگاهرتز می‌شود. مدل‌هایی که مانند Core i5 661 نام آنها به عدد یک ختم می‌شود، دارای هسته گرافیکی با فرکانس ۹۰۰ مگاهرتزهستند وهسته گرافیکی مدل‌هایی که عددآخر نام آنها صفر است مانند Core i5 660 از فرکانس ۷۳۳ مگاهرتز پشتیبانی می‌کنند. علاوه بر این مورد، مدل‌هایی که با عدد شش آغاز می‌شوند دو هسته‌ای هستند و از فناوری هایپرتریدینگ پشتیبانی می‌کنند.

34. نمونه ای از پردازنده ها:

36. ریز پردازنده MOS6502 در بسته دوتایی که به صورت رایج ۸بیتی طراحی شده‌است.

37. Die of an Intel80406DX2 microprocessor

43. CPU AMD

49. CPU INTEL

50. ريزپردازنده اينتل DX2 80486در يک بسته سراميکی