بخشی از مقاله
چيپهاي مخصوص سرعت دوبله
مادربوردهاي اوليه باتوجه به سرعت CPU داراي سرعت محدودي بودند كه از 5MHZ تجاوز نمي كرد. اگر چه افزايش سرعت كار CPU كار چندان آساني نبود ولي مشكل اصلي در افزايش سرعت كامپيوترها ، سرعت مادربورد بود. در زماني كه صحبت از سرعتهاي حداكثر 20MHZ در ميان بود، شركت اينتل در اوائل 1990 به معرفي CPU جديد خود يعني 80486DX پرداخت و همه سازندگان مادربورد را متحير ساخت . بسياري از خريداران كامپيوتر نيز از ترس اينكه يكسال بعد كامپيوتر آنها بسيار قديمي به حساب خواهد آمد از خريد خودداري كردند. به اين دليل شركت اينتل راه حل ديگري را پيش گرفت كه عبارت بود از استفاده از چيپهاي سرعت دوبله (Clock Doubler )
اولين نوع اين چيپهايك 80486 مخصوص بود كه روي يك مادربورد 25MHZ قرار مي گرفت. اما اين 80486 عادي نبود بلكه طوري ساخته شده بودكه از ديدگاه مادر بورد با سرعت 25MHZ كار مي كرد اما در درون خود سرعت 50MHZ را داشت . يعني كليه اعمال داخلي مثل محاسبات و انتقال داده ها را با سرعت 50 انجام مي داد اما اعمال خارجي مثل انتقال اطلاعات روي هارد ديسك با سرعت 25 انجام ميگرفت.
اين چيپ جديد با نام 80486DX2-50 معروف شد. منظور از عدد 2 همان دو سرعته بودن آن است و 50 نيز نشاندهنده حداكثر سرعت چيپ است . البته بعدا چيپ 486DX-50 و بالاتر از آن نيز عرضه شد.
چيپهاي مخصوص سرعت دوبله
در سال 1994 شركت اينتل يك چيپ 80486 جديد را عرضه كرد كه تا سرعت 75MHZ و 100 كار مي كرد ولي براي هماهنگي با مادر بورد سرعت خارجي آن 25 يا 33MHZ بود . البته اين چيپ داراي 16K حافظه cache داخلي نيز بود ( دو برابر قبلي ) و نام آن DX4 گذاشته شد ( البته DX4 خالي و بدون پيشوند 80486)
اين شيوه همچنان ادامه يافته و بعدا پنتيوم 150MHZ نيز عرضه شد كه ميتواند در مادربوردهاي 50MHZ كاركند.
اما ديگر سرعت چهار برابر از طرف اينتل معرفي نشد بلكه با ظاهر شدن پنتيوم سرعت «يك و نيم برابر » مورد استفاده قرار گرفت . مثلا پنتيومهاي اوليه داراي سرعت 60 و 66 بودند ولي با افزايش سرعت يك و نيم برابر ، با سرعتهاسي 90 و 100 عرضه شدند و كد آنها P54C است. يك پنتيوم 200MHZ نيز در واقع حالت سوبله 66MHZ است .
روي مادربوردهاي پنتيوم سوئيچهايي وجود دارد كه براي تعيين فركانس داخلي و خارجي و تنظيم فركانسهاي CPU و مادربورد استفاده مي شود . (CPU INT/EXT FREQ RATIO ). بهنگام مونتاژ كامپيوتر حتما بايد با مراجعه به جزوه راهنماي مادربورد اين سوئيچها را تنظيم كنيد . اطلاعات بيشتر در قسمتهاي ديگر كتاب ارائه شده است .
چيپ ديگري كه در همين رابطه از سوي اينتل عرضه شد Pentium Over drive است كه مي تواند سرعت برخي از مدلهاي 486 را دو و نيم برابر كند.
باس (BUS) چيست ؟
در هر كامپيوتري CPU بايد اين امكان را داشته باشد كه با حاظفه ، كارتهاي مختلف مربوط به ابزارهاي جانبي ، صفحه كليد و امثالهم ارتباط برقراركند زيرا به تنهايي از عهده هيچ كاري بر نمي آيد . اين ارتباط از طريق خطوط فلزي كه روي مدارهاي چاپي مادربورد قرار دارد و معمولا به رنگ نقره اي يا طلائي است صورت ميگيرد. اين خطوط فلزي در واقع مسير يا گذرگاه يا BUS سيستم براي ارتباط با ابزارهاي ديگر هستند واطلاعات بصورت علائم يا سيگنالهاي الكتريكي از طريق آنها رفت و آمد مي كنند. كارتها يا بوردهاي مربوط به ابزارهاي جانبي كه جزو مادربورد محسوب نمي شوند نيز با قرار گرفتن در شكافهاي مخصوص Slot با آن خطوط يا گذرگاه مرتبط شده و با CPU ارتباط برقرار مي كنند.
در روزهاي آغازين عصر كامپيوتر هاي شخصي ، هر كامپيوتري باس مخصوص خود را داشت و كامپيوترهاي PC و XT كه داراي CPU مدل 8088 بودند فقط امكان كار با داده هاي هشت بيتي را داشتند و در نتيجه خطوط داده يا مسير داده ها در آنها هشت بيتي بود.
به زبان ديگر باس موجود در اين كامپيوتر ها هشت بيتي بود . توجه داشته باشيد كه ظرفيت باس به تعداد خطوط داده ها data lines بستگي دارد و نه به تعداد كل خطوطي كه در يك شكاف slot مشاهده ميشود . مثلا كامپيوترهاي PC كه در سال 1981 عرضه شدند داراي شكاف 62 خطي بودند در صورتي كه ظرفيت باس آنها فقط هشت بود.
امروزه CPU هاي پنتيوم داراي خطوط داده 64 تائي هستند (64 bit data path) اما هنوز هم ميتوانند با كارتهاي هشت بيت مربوط به PC هاي قديم كار كنند . تنها اجبار آنها اين استكه بايد هر درخواست خود را به هشت قسمت تقسيم كرده و در هر بار فقط 8 بيت جابجا كنند . البته واقع امر اين است كه هم اكنون نيز باس ها عمدتا 16بيتي هستند نه 64 بيتي.
حافظه و باس
همچنانكه مي دانيد خطوط آدرس در يك سيستم كامپيوتري دو وظيفه به عهده دارند : 1 ـ آدرس دهي حافظه 2 ـ آدرس دهي ورودي / خروجي . تفاوت بين اين دو نوع آدرس دهي با استفاده از چند پايه ديگر CPU كه خطوط مربوط به آنها جزو خطوط باس است انجام مي شود . علاوه بر اين در يك باس ( و در نتيجه در شكاف) بايد خطوط ديگري وجود داشته باشند كه مثلا كار هماهنگي ساعت و تجديد حافظه و غيره را انجام دهند . به همين دليل استكه تعداد خطوط يك باس يا شكاف بسيار بيشتر از خطوط داده است .
از ديگر خطوط موجود در باس يك سيستم 6 خط وقفه يا IRQ است ( از IRQ2 تا IRQ7 ) زيرا برخي از كارتها براي جلب توجه CPU از خطوط وقفه استفاده مي كنند . هم چنني برخي از كارتها نياز به انتقال اطلاعات به حافظه سيستم بصورت بسيار سريع و بدون دخالت CPU دارند كه اينكار از طريق كانالهاي DMA صورت مي گيرد ( با توجه به اهميت IRQ و DMA در اين مورد مفصلا صحبت خواهد شد ) و در نتيجه خطوط مربوط به DMA نيز بايد در باس حاضر باشند.
باس ISA
به هنگام ساخت سري جديد كامپيوترهاي AT توسط IBM بدليل 16 بيتي بودن خطوط داده در 80286 ، باس اين سيستم نيز به 16 بيت ارتقاء يافت . به منظور حفظ سازگاري اين باس جديد با باس قديمي ، شكاف قبلي كه داراي كانكتور 62 خطي بود حفظ شد و تنها يك كانتكتور 36 خطي در كنار آن قرار داده شد. باس جديد داراي مزاياي زير است :
1 ـ هشت خط داده بيشتر از قبلي دارد.
2 ـ چهار خط آدرس بيشتر دارد يعني جمعا 24 خط كه مي تواند 16 ميليون بايت حافظه را آدرس دهي كند.
3 ـ چهار كانال اضافي DMA دارد ( كانال 4 تا 7)
4 ـ پنج خط وقفه IRQ بيشتراز قبلي دارد كه عبارتند از IRQ10 و 11 و 12 و 13 و 14 و 15 . ( وقفه 13 مختص پردازشگر است و وقفه 9 براي اتصال به IRQ2 بكار رفته و IRQ8 به سيستم ساعت / تقويم متصل است )
نام اين باس مدتها AT BUS بود اما از سال 1988 به تدريج به نام( Architecture Industry Srandard) تغيير يافت . تفاوت اين باس با باسهاي قبلي به خوبي از ظاهر شكافها معلوم است و در نتيجه كارتهاي مربوط به هر يك نيز بخوبي از روي كانكتور آنها قابل تشخيص است .
