לוח אם ומעבד - ארכיטקטורה של המעבד

תמלול ההרצאה: לוח אם ומעבד - ארכיטקטורה של המעבד

הטקסט המלא של הדקות הראשונות בהרצאה «לוח אם ומעבד - ארכיטקטורה של המעבד» בקורס הווידאו של PracticU – כתוביות בעברית עם זמן התחלה לכל פסקה. כך תוכלו לקרוא ולחפש את הנושאים לפני שמתחילים ללמוד.

1. 00:19

   שלום לכולם, אני יונתן רבזין ובסרט הזה אנחנו נדבר על מעבד אנחנו נדבר על ההיסטוריה של המעבדים, על הארכיטקטורה נדבר מה זה הטיק טוק של אינטל אנחנו ממש נראה ארכיטקטורה של מעבדי קוראי 7 ונדבר מה זה קאש וזיכרון מטמון, מה זה ליבות, מה זה Hyper Training Core

2. 00:40

   מה ההבדל בין קוראי 3 לקוראי 5, 7 איזה סוגי תושבות יש לנו, איזה קשרים יש לנו במבנה הפנימי של לוח M. זה הולך להיות שיעור מעניין ומרתק כמו כל ההרצאות שלנו.

3. 00:56

   אז בואו ניגש קודם כל למה זה היסטוריה ובמה בנוי המעבד ואיך הוא עובד ומה הרעיון. אז קודם כל ככה, מעבד זה בעצם הדבר שמבצע את הפקודות שהמתכנת כתב. ויש תחרות קבועה בין אינטל ל-MD על המעבדים, על הארכיטקטורה שלהם.

4. 01:14

   למעשה, מה זה ארכיטקטורה? ארכיטקטורה זה שרטוט הפנימי, המבנה הפנימי שלנו. בואו, אתם יודעים מה? אני אראה לכם מה זה ארכיטקטורה.

5. 01:22

   ניגש פה לאיזו וויקיפדיה ונרשום "אינטל ארכיטקטורה". אתם יודעים מה? "אינטל ארכיטקטורה". נעשה נניח 286, כן? 286 זה מעבדים שהיו פעם.

6. 01:37

   פעם היו מעבדים 286, 386, 486, ואחרי זה אינטל רצו לכתוב פטנט על השם ולא נתנו להם, אז במקום 586 הם המציאו בעצם את האינטל, את המילת פנטיום, אינטל פנטיום, התחילה עם מילת פנטיום.

7. 01:59

   ועל מילת פנטיום הם כתבו פטנט, כי AMD גם התחילו לעשות מעבדי AMD-286, הבנתם? היו אינטל ששלטו בשוק. אינטל שלטו בשוק, ואנדל היו קטנים מזנבים מאחוריהם.

8. 02:13

   בגלל שכולם הכירו מה זה אינטל 286, 386, 486, AMD התחילו להתאים את השמות כדי כאילו להגיד ללקוח שאנחנו אותו דבר רק יותר זול. אינטל הגדולה התעצבנה, אמרה אני רוצה פטנט על השם כדי ש-AMD לא יוכלו לעשות אותו דבר.

9. 02:30

   אז לא נתנו להם לעשות פטנט על המספר, מה זה פטנט על המספר? מה זה המספר הוא שלך? של אבא שלך? לא. ואז הם עברו לשמות של פנטיום, אז היה פנטיום 1, 2, 3 ופנטיום 4, ואחרי זה הם החליפו שם אחרי פנטיום 4 ל-core i3, i5, i7, כאילו.

10. 02:49

    זה עדיין פנטיום, כן? פנטיום קור. יפה. טוב, מה זה ארכיטקטורה, כן? מה זה ארכיטקטורה? ארכיטקטורה זה מבנה לוגי של המעבד. מבנה לוגי של המעבד.

11. 03:02

    איך מתבצעות הפקודות? סתם אני מראה לכם לדוגמה מבנה לוגי של 286, אנחנו לא ניכנס מה כל יחידה עושה. בגדול תדעו, LU זה יחידה מתמטית. זה רג'יסטר שמגיש לה את המידע, קונטרולר שאומר לה מה לעשות ולאן המידע הולך. הלאה, כל זה קורה בתוך המעבד.

12. 03:22

    תחשבו, זה כמו במטבח שאנחנו צריכים לייצר הרבה מאוד מנות. אז מגיע השף הראשי ואומר, תקשיב, אתה מכין רק סלט ואתה רק עושה דברים חמים ואתה עושה רק קינוחים.

13. 03:32

    הארגון הפנימי הזה בתוך המטבח זה ארכיטקטורה. ואז פתאום נהיה לנו יותר לקוחות, הבאנו שף חדש. והשף החדש אומר, לא, לא, לא, אני רוצה שתיים בסלט ואחת בקינוחים. למה?

14. 03:45

    כי הסלט לוקח יותר זמן מהקינוח לעשות ואני רוצה שהכל יצא ביחד. המבנה הזה, איך אתה מארגן את המטבח שלך במסעדה? זה בעצם הארכיטקטורה, איך המטבח בנוי, ככה זה הארכיטקטורה של המעבד.

15. 03:58

    המעבד צריך להוציא מידע חוץ אחרי העיבוד נתונים. אז מי מגיש למי איזה מידע? כל אחד מהשחקנים האלו עושה משהו. זה מקבל את הפקודה, הוא מחלק אותה לחלקים, מגיש את החלק הזה למעבד, כן, ומעבד עצמו, הוא מקבל תשובה, מגיש את זה לזה.

16. 04:13

    כן, כל המערכת הזאת היא של 286, שלומדים אותה בתואר ראשון באוניברסיטה לפרטי פרטים, ומי שרוצה להיות באלקטרוניקה ילמד את זה ויידע לעשות את זה בעצמו.

17. 04:24

    בקורסים של אלקטרוניקה ממש מרכיבים את זה לבד. אנחנו צריכים לידע כללי לדעת מה זה ארכיטקטורה. עכשיו, ארכיטקטורה זה מבנה שלו.

18. 04:33

    עכשיו, מה אפשר לעשות בעצם בשביל שמעבד יהיה יותר מהיר? יש לנו שתי אופציות: או לעשות שכל חלק יעבוד יותר זריז, או לעשות לו ארכיטקטורה יותר חכמה, מבנה יותר חכם, אוקיי?

19. 04:47

    זאת אומרת, לתת לו עוד זיכרון, עוד עוזר, עוד מעבד, כן? לדוגמה, ב-286 יש רק ALU אחד, רק יחידת חישוב אחת, כן?

20. 04:57

    ב-Core i7 אנחנו יכולים להגיע לשמונה יחידות חישוב במקביל, אוקיי? אז יפה. אז מה שאינטל המציאו, שיטה שנקראת TICTO, ככה הם קוראים לזה, זה המודל שלהם שהם התחילו מאז 2007. מה זה המודל הזה?

21. 05:10

    זה אומר שנה אחת אנחנו עושים קיבוץ של מעבד, מה זה קיבוץ של מעבד? דיישרינק. זה אומר אנחנו לוקחים את הסיליקון שעליו בנוי המעבד, וכל הרכיבים עושים אותם יותר קטנים.

22. 05:24

    לדוגמה זה היה 60 ננומטר, 60 אלפיות המטר, נעשה את זה 45 ננומטר, נקטין הכל. ככל שנקטין הכל נוכל להכניס יותר חלקים, יותר אנשים במטבח שלנו, המטבח יותר טוב.

23. 05:39

    כמובן שהקטנה כזאת היא מצוינת, היא מצוינת, זה צורך פחות חשמל, באותו מקום אפשר לשים יותר חלקים שיעבדו יותר מהר.

24. 05:46

    אבל מה הבעיה? שזה עולה מלא כסף, זה נורא קשה להקטין את זה. זה גם ככה קטן להקטין את זה עוד יותר, זה קשה ויקר. אז הם אמרו ככה, שנה אחת אנחנו נכווץ את החלקים ונייצר מפעל חדש, שנה אחרי זה זה נקרא תיק, ושנה אחרי זה אנחנו נעשה טוק טוק, זה אומר אנחנו לא מכווצים שום דבר,

25. 06:09

    על אותו גודל מארגנים את המטבח מחדש, עושים ארכיטקטורה חדשה. ואז מה שקורה שאינטל בעצם, אתם יכולים לראות את ה-Roadmap של אינטל, הם שנה אחת עושים תיק, זה אומר מחליפים לדוגמה שרינק, עושים מ-65 ננומטר ל-45 ננומטר.

26. 06:28

    הבנתם? כאילו מכווצים אותו, שנה אחת הם מכווצים את זה בגודל, שנה שנייה עושים טוק. מה זה טוק? זה אומר עושים ארכיטקטורה שונה.

27. 06:36

    ואז שימו לב, ברגע שהם עשו 65 ננומטר גודל קטן, זה החזיק בעצם למעשה שנתיים. ברגע שעשו ארכיטקטורה חדשה, שנתיים זאת אומרת גודל מחזיק שנתיים וארכיטקטורה מחזיקה שנתיים אבל בגלל שהן מוזזות אחת ביחס לשנייה יוצא להם שכל שנה יש להם שיפור פעם אחת שיפרנו את הגודל על ידי הקטנה ועשינו אותו יותר יעיל ויותר מהיר על ידי זה שפשוט

28. 07:04

    הקטנו ודחסנו יותר חלקים שנה הבאה עזבנו את הגודל אבל ארגנו את זה יותר חכם יותר טוב טיק טוק ואז כל שנה הם מוצאים שדרוג וזה עולה להם פחות מבחינת העלויות שימו לב היה להם 65 ננומטר אחרי זה הם עברו ל-45 ננומטר אחרי זה ל-32 ננומטר אחרי זה ל-22 ננומטר כל הזמן מקטינים את זה והנה במקביל אתם יכולים לראות שהם עשו את

29. 07:31

    כל הקורים כן קורטודו וכל כאלו אחרי זה נעלם היה שזה פותח בישראל דרך אגב אחרי זה סיינדי ברידג' כן שהחזיק שנתיים ואחרי זה האסוול כן שזה מה שלעית היום וסקיילייק שזה משהו שהם מפתחים כרגע כן זאת אומרת בשנת 2013 אם אני בא לחנות אני אקנה סביר להניח או סנדי ברידג' שעדיין

30. 07:55

    נשאר במדפים כן או האסוול סקאיילייק הולך לצאת גרסה הבאה שזה ארכיטקטורה זה מבנה זה מיקרו ארכיטקטורה של המעבד זה המבנה שלו איך הם מאורגנים בפנים ומבחינת גודל ככל שזה קטן יותר זה יותר מהיר עכשיו בתוך הסנדי ברידג' נניח יש להם מה שנקרא תתי ארכיטקטורות קוד ניימס תתי חלוקות כאלו אז כן, זאת אומרת שיש להם את הסיינדי ברידג' ויש את האייבי ברידג', כן?

31. 08:24

    זאת אומרת, הם בתוך