Huthaifa Afanah

إذا كان المعالج CPU هو عقل ودماغ جهاز الكمبيوتر ، فإن الـ Chipset هي عبارة عن الحواسّ لهذا العقل - مثل الحواسّ الخمسة في الإنسان - والتي تشكل النواة المنطقية لأي لوحة أمّ Motherboard يتم تصنيعها ، مشكلةً أهم جزء في هذه اللوحة
الـ chipset عبارة عن مجموعة من الدارت المدمجة التي صممت للقيام بغرض معين ، وتقسم الـ chipset عادة إلى قسمين وهما الداخلي والخارجي ، والذان سنوضح وظيفة كل منهما في هذا الموضوع ...
إذا ألقيت نظرة متفحصة على أي لوحة أمّ بغضّ النظر عن نوع اللوحة أو الشركة المصنعة فستلاحظ أنه يوجد نوعين من الـ chipset مبنية على اللوحة الأم - في أغلب الأحيان - ... انظر إلى هذه الـصــورة ... هذه لــوحـة أم من نوع
ASUS k8v

ستلاحظ أنه يوجد قطعة تشكل جزءً من الـ chipset بادية للعيان - تبدو على شكل مربع بداخله دائرة فضيّة مكتوب عليها رقم ونوع الـ chipset المستعملة -

وهذه تسمى بالـ SouthBridge وهي الجزء الأول من الـ chipset
وتكمن وظيفة هذا الجزء SouthBridge في إدارة عمليات الإدخال والإخراج I/O مثل التحكم في الـ USB/PS2 ... ، كما وتتحكم في الـ BIOS ، وناقل الـ ISA ، وقنوات الـ IDE المتحكمة بالأقراص ، وطلب إشارة المقاطعة interrupt controller ... هذه هي مجالات سيطرة هذا الجزء من الـ chipset
والجزء الآخر من الـ chipset يختفي تحت نظام تبريد حراري - إما مشتت حراري فقط ، أو مع مروحة حسب الشركة المصنّعة -

وهذه تسمى بالـ NorthBridge
وتكمن وظيفة الـ Northbridge في التواصل مع المعالج والتحكم في التعمل مع الذاكرة الرئيسية ، والناقل PCI اختصاراً لـ "Peripheral Component Interconnect "، وذاكرة الكاش من المستوى الثاني L2 Cache ، وأنشطة الـ AGP اختصارأ لـ "Accelerated Graphics Port" ، ويتواصل هذالجزء من الـ chipset مع المعالج عن طريق الـ FSB اختصاراً لـ " Front side Bus "
إن الـ NorthBridge هي أحد أهم مقاييس الأداء التي يتم أخذها بعين الاعتبار عند تقييم اللوحات الأم ، وهي عامل أساسي في تحكيم واختبار أداء هذه اللوحات ، وهي تشكل الفارق الأساسي في أغلب الاحيان بين إصدارت اللوحة الأم من نفس الشركة المصنعة
كيف يتواصل جزئي الـ chipset معاً ؟ في السابق كان ذلك يتم عبر الـ PCI bus ، ولكن مع تطور تقنياتها تم التخلي عن هذه الطريقة وتم ابتكار ناقل جديد ومستقل عن اي ناقل آخر في اللوحة الأم - يختلف من شركة لأخرى - ، علمأ أن بعض الشركات مثل SiS ابتكرت chipset واحدة تدمج عمل الجزئين السابقين في قطعة واحدة ...
في أغلب اللوحات الأمّ يحظى الـ NorthBridge بتبريد واهتمام بتصريف الحرارة أكثر من الـ SouthBridge فكثيراً ما ترى أن الـ NorthBridge مغطى بمروحة مدمجة مع مشتت حراري أو مشتت حراري ضخم بينما تقبع الـ SouthBridge عارية على طرف اللوحة الأمّ 

لاحظ الصورة

هذا NorthBridge للوحة أم من نوع Abit تحظى بنظام تبريد مع مروحة

للاطلاع على المشاركة الأصلية

البداية كانت مع هذا المعالج

(Intel 8086-1978)

كان هذا المعالج معالجاً بتقنية 16 بت ، يستطيع التخاطب مع الكروت عبر 16 سلكاً ، وكان يحتوي على 29,000 ترانزستور ، وعشرين عنواناً للتخزين أعطت مجالاً للتعامل مع ذاكرة مؤقتة Ram تصل إلى 1MB ، وفي ذلك الوقت لم يكن منتجوا هذه الرقاقات يتوقعون بأن يحتاج أحد ما إلى ذاكرة أكبر من 1MB لتشغيل أي تطبيق في ذلك الوقت :zlagth: ، وكان هذا المعالج متوفراً بعدة ترددات هي 5/6/8/10Mhz ، طبعاً وكانت هذه المعالجات إما تصنع من البلاستيك أو من السيراميك

( Intel 8088 -1979 )

صمم هذا المعالج للأهداف العملية وكان مماثلاُ للمعالج 8086 بفارق وحيد وهو أن كان يعامل العناوين بشكل مختلف ، وكان هو أول معالج اختارته شركة IBM لصناعة أولى حاسباتها

( NEC V20 and V30 - 1984 )

نسخة عن معالجات Intel 8086&8088 بنفس التردد ، ولكنه كان أسرع نظراً للتطويرات على الهيكلية الداخلية ، وقد احتوى ناقل داخلي مزدوج 16bit ، واستطاع عمل عنونة بشكل أسرع وأكثر فاعلية ، وتطبيق لأوامر التكرار loop counter والإزاحة Shift بشكل أفضل

( Intel 80816 : 1980 )

يطلق عليه أيضاً i186 ، وهو تطوير للمعالج 8086 ، تمت إضافة 7 أوامر جديدة instructions ومعرفات جديدة operands ، لم يكن هذا المعالج واسع الانتشار مثل 8086 و 80286 إلا أن عمل على توسيع سوق المعالجات ، ودفعه بعيداً في مجال التطوير التنافسي

( Intel 80286 : 1982 )

شكل هذا المعالج الجيل الجديد من معالجات 8086 ، تضمن على أوامر جديدة وكان ذا أداء فعال حيث أن الوقت اللازم لتطبيق الأوامر أقل من السابق مما زاد في كفاءته ، وكان يتم إنتاجه بسرعات تتراوح ما بين 4Mhz-25Mhz ، واحتوى على 134,000 ترانزستور تسمح له بالتعامل مع 16MB من الذاكرة Ram ، اعتبر هذا المعالج أول معالج ذاكرة حقيقي ، ولقد استعملته شركة IBM في تقنيتها المتطورة PC/AT بشكل واسع

( Intel 80386 : 1985-1990 )

شكل هذا المعالج الجيل الثالث من عائلة x86 وكان معالج 32bit كاملاً مع قدرة على عنونة ذاكرة تصل إلى 4GB of Ram ، وكان يحتوي على 275,000 ترانزستور ، وانتج هذا المعالج بعدة إصدارات :
النسخة الاعتيادية 80386DX بناقل عناوين وناقل معلومات 32bit

النسخة التجارية ذات التكلفة المنخفضة 80386SX بناقل معلومات16bit ، وناقل عناوين 24bit ، وكان يدعم فقط 16MB of Ram

النسخة ذات الطاقة المنخفضة 80386SL بدوائر إضافية مدمجة لإدارة الطاقة بناقل معلومات 16bit ، وناقل عناوين 24bit أيضاً ، وكان يحتوي على 855,00 ترانزستور
وكان يتم إنتاج هذه المعالجات بسرعات تتراوح 16Mhz-33Mhz

( Intel 486 : 1989-1994 )

هذا المعالج هو معالج من فئة الـ 32bit ولقد احتوى على 1.2 مليون ترانزستور ، وامتلك نفس حجم الذاكرة الموجود في الـ 386 ولكن بسرعة مضاعفة بلغت 26.9 مليون عملية في الثانية الواحدة (MIPS) ، وهو أول معالج يحتوي على FPU وهي Floating Point Unit
احتوى هذا المعالج على ذاكرة كاش بحجم 8KB ، مما ضاعف سرعة المعالج في العمل ورفع من كفاءته، وتم إنتاجه بعدة نسخ 3 و 5 فولت سمحت له بالعمل على الأجهزة المكتبية والمحمولة
في عام 1992 طرحت Intel االموجة الجديدة من معالجات 486 مجهزة بتقنية جديدة هي OverDrive Technology ضاعفت من سرعة المعالجات
الموديلات الجديدة كانت i486DX2/50 و i486DX2/66 ، رقم "2" الزائد يعني أن سرعة المعالج Clock speed تمت مضاعفتها بشكل فعّال عن طريق الـ OverDrive مثلاً 486DX2/50 هو عبارة عن معالج بسرعة 25Mhz ضوعفت إلى 50Mhz ، وجود السرعة الدنيا أعطى هذه الرقاقة إمكانية التعامل مع اللوحات الأم الموجودة دون الحاجة إلى شراء لوحات جديدة

بحلول عام 1994 طرح المعالج DX4 الذي سيبدو لك - اعتماداً على المعلومات السابقة -بأنه مضاعف بـ 4X إلا أنه كان في الحقيقة مضاعفاً بـ 3X فقط سامحاً للمعالج ذي السرعة 33Mhz للعمل بسرعة 100Mhz تقريباً

( AM486DX Series : 1994-1995 )

لم تكن Intel الشركة المصنعة الوحيدة في هذا المجال كما أسلفنا ، برزت شركة " Advanced MicroDevice " المعروفة بـ AMD أيضاً وطرحت سلسلة AM486 ، وأنتجت الشركة عدة إصدارات من هذه الرقاقة هي AM486DX4/75 و AM486DX4/100 وAM486DX4/120

واحتوت هذه الرقاقة المصنوعة من السيراميك ذاكرة cache ، ودوائر إضافية لإدارة الطاقة ، وعمل هذا المعالج على الأجهزة المحمولة والشخصية جنباً إلى جنب

( AMD AM5x86 : 1995 )

إن هذا المعالج هو الذي وضع شركة AMD على الطريق كمنافس رئيسي لشركة Intel ، حيث صمم لينافس الـ Pentium-class بينما هو يعمل على لوحات الـ 486 ، واستطاعتAMD تحقيق ذلك بتصميم 5x86 ليعمل بسرعة 133Mhz بمضاعفة ثلاثية للرقاقة 33Mhz ، هذه الطريقة سمحت للمعالج بالعمل على اللوحات القديمة 486 دون الحاجة إلى ترقيتها ، وقد احتوى المعالج على ذاكرة cache 16KB أيضاً ، هذه العوامل مجتمعة جعلت رقاقة الـ AMD هذه ذات أداء أفضل من معالج الـ Pentium-75 ، وكانت خياراً أكيداً بالنسبة لمستخدمي لوحات الـ 486 الذي لم يرغبوا في تطوير أجهزتهم للجيل الجديد بعد
 

البنتيوم Pentium هو اسم تجاري أطلقته شركة Intel لمعالجها الذي طرحته بعد معالجات 486 وهو معالج النظام، وهو يتولى جميع أنواع معالجة البيانات ( يستطيع القيام بكل هذه الأمور ولكن حالياً تم جعل بعض عمليات المعالجة لمعالجات ثانوية مثل المعالج الرسومي GPU أو VPU كما تحب أن تسميه شركة ATi وغيرها من المعالجات المتخصصة )

ليس شرطاً أن يكون الجهاز يحتوي على معالج Pentium فهناك معالجات أخرى أيضاً مثل Celeron وهو موجه للأجهزة الرخيصة


ومعالجات Xeon وهو موجه لمحطات العمل والمزودات، هذا من جانب Intel أما من جانب الشركات الأخرى فلدينا مثلاً معالج C3 من VIA

ومعالج Athlon

( وتوابعه وهي Athlon و Athlon XP و Athlon MP و Athlon 64 و Athlon 64 FX وغيرها ) ومعالج Opteron وهذا موجهة لمحطات العمل والمزودات ومعالج Duron وهو موجه إلى الأجهزة الرخيصة والذي استبدل قبل بضع أسابيع بمعالج Sempron...
والبينتيوم مثله مثل أي معالج كما أسلفنا يتولى معالجة البيانات فكل المعالجات تقوم بهذه الوظيفة أساساً وإنما اسم ( بينتيوم Pentium ) هو الاسم التجاري للمعالجات التي تطرحها شركة Intel والموجهة لفئة المستخدم العادي والمكتبي...
طرحت عدة اصدارات من هذا المعالج كالتالي
Pentium
أتى بسرعة 75 إلى 200 ميجاهيرز ويستخدم 321 إبرة للتوصيل باللوحة الأم، تضمن 3.3 مليون ترانزستور على شريحة مساحتها 90 ملم مربع، ويستهلك من 10.1 إلى 15.5 واط، ويعمل بناقل أمامي تردده 50 و 66 ميجاهيرز 

Pentium MMX

أتى بسرعة 150 إلى 233 ميجاهيرز ويستخدم 321 إبرة للتوصيل باللوحة الأم، وتضمن 4.5 مليون ترانزستور على شريحة مساحتها 128 ملم مربع، ويستهلك من 13 إلى 17 واط. ويعمل بناقل أمامي تردده 66 ميجاهيرز
أضاف هذا المعالج تعليمات MMX إلى المعالجات.

Pentium II

وأتى بسرعة 233 وحتى 450 ميجاهيرز ويحتاج إلى 242 توصيلة مع اللوحة الأم، تضمن المعالج 44.7 مليون ترانزستور ( منها 37.2 لذاكرة الكاش م2 ) على مساحة قدرها 131 ملم مربع ( بدون حساب المساحة الخاصة بذاكرة الكاش م2 )، توافرت منه إصدارتين ( اسمهما Klamath و Deschutes ) الأولى بدأت توقفت عند سرعة 300MHz وواصلت الثانية مسيرها لغاية نهاية حياة المعالج 450MHz، الأولى صنعت بتقنية تصنيع 350 نانومتر وتعمل على جهد 2.8 فولت واستهلكت من 16.8 إلى 43 واط أما الثانية فصنعت بتقنية تصنيع 250 نانومتر وعملت بجهد 2.0 فولت وكانت تستهلك 21.5 إلى 27.1 واط. 

Pentium III

وبدأ بسرعة 450MHz ليتوقف عند 1400MHz، أتى بثلاث أنوية مختلفة كالتالي
Katmai وبسرعة من 450 إلى 600 وبناقلين 100 و 133، تضمن 9.5 مليون ترانزستور و 37.2 مليون أخرى لذاكرة الكاش م2، وبتقنية تصنيع 250 نانومتر ويستهلك 25.3 إلى 34.5 واط ويعمل بجهد 2 إلى 2.05 فولت. 

Coppermine وبسرعة من 550 إلى 1133، وبناقلين 100 و 133، تضمن 9.5 مليون ترانزستور على مساحة 106 ملم مربع و 18.6 مليون ترانزستور أخرى لذاكرة الكاش م2، وبتقنية تصنيع 180 نانو متر ويسهلك من 14.5 إلى 26.1 واط ويعمل بجهد 1.6 إلى 1.75 فولت. 

Tualatin وبسرعة من 1000 إلى 1400 وبناقل 100 و 133، تضمن 9.5 مليون ترانزستور و 18.6 مليون أخرى إلى 36.4 مليون لذاكرة الكاش م2. وبتقنية تصنيع 130 نانومتر ويستهلك 27.8 إلى 33.2 واط بجهد من 1.475 إلى 1 ونصف الفولت.
قدم المعالج طقم تعليمات SSE

Pentium IV ( أو بينتيوم 4 )

وأتى بسرعة من 1300 إلى 3800، بسرعة ناقل من 400 إلى 1066 مروراً بـ 533 و 800... يتضمن 29 مليون ترانزستور للمعالج و 26 مليون أخرى لذاكرة الكاش، وأتى بإصدارات أخرى أيضاً بمجموع 125 مليون ترانزستور ( للمعالج والكاش ) وبإصدار آخر أيضاً بـ 29 مليون للمعالج و 149 مليون للكاش.
مساحة شريحة المعالج تفاوتت من 112 ملم مربع حتى 237 ملم مربع، ويعمل بجهد يتراوح بين 1.25 إلى 1.75 فولت ويستهلك بين 48.9 واط وحتى 115 واط وصنع باستخدام تقنيات تصنيع 180 و 130 و 90 نانومتر

قدم هذا المعالج تعليمات SSE2 ومع نواة Prescott أضيفت تعليمات SEE3، كما تم دعم تقنية Hyper-Threading وبعض النسخ المتقدمة منه دعمت تعليمات EM64T ( وهي نسخة خاصة بإنتل من تعليمات AMD64 الخاصة بـ AMD )
لا يوجد ما يسمى بـ Pentium 5 فلم ينزل بعد... وإنما البعض أطلق هذا الاسم جهلاً على معالج Pentium M وهو المعالج الذي يستخدم في أنظمة Centrino الخاصة بالأجهزة المحمولة، ولكن Intel لم تطلق معالج Pentium 5 بعد...

للاطلاع على المشاركة الأصلية

نقاط العبور Access Point أو ما يعرف اختصاراً بـ AP أو WAP ، هو عبارة عن الجهاز الذي يعمل كجسر Bridge بين الشبكة السلكية والأجهزة اللاسلكية ، ليشكل شبكة لاسلكية WLAN ، يسمح هذا الجهاز لعدد من الأجهزة – يصل إلى ثلاثين في أغلب الأنواع – بالولوج إلى الشبكة ، وقد بدأ انتشار هذه الأجهزة في أواخر التسعينيات وبداية القرن الجديد
 


تقع أجهزة الـ WAP في الطبقة الثانية من الـ OSI Model (Open System Interconnection) طبقة الـ DataLink ، وتعمل بطريقة مشابهة للـ hup ، وتستعمل الـ AP موجات الراديو في بث واستقبال المعلومات بناء على مجموعة من النظم Standerds وضعتها IEEE وتعرف بـ IEEE 802.11 :
- أولها ظهوراً وهو Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) 802.11 ، والذي سمح للأجهزة بالتخاطب بسرعة 1-2Mbps
- نظام الشبكات اللاسلكية 802.11b ويعود هذا النظام لأنظمة الـ DSSS التي تستطيع التخاطب بسرعات عالية تتراوح ما بين 4-11Mbps ، وهو أول ما أطلق عليه اسم Wi-Fi الذي سنتطرق له لاحقاً
- نظام 802.11g الذي يبث بسرعة 54Mbps
- نظام 802.11a الذي يبث بسرعة 54Mbps أيضاً وقد تصل إلى 108Mbps باستعمال تقنية rate doubling
ويطلق على هذه الأنظمة مصطلح الـ Wi-Fi( كلها باستثناء 802.11 ) اختصاراً لـ (Wireless Fidelity ) ، وتجد هذا الرمز مكتوباً على الأجهزة اللاسلكية مثل Access Point أو الراوترات اللاسلكية ... وهذا يعني أن هذا الجهاز متطابق مع نظام الـWi-Fi المعتمد عالمياً

وتستعمل أنظمة Wi-Fi الـ 802.11b ، ونظام 802.11g تردداً يبلغ 2.4Ghz ، بينما يستعمل النظام 802.11a تردداً يصل إلى 5Ghz
وموجات الراديو التي تستعملها الـ Wi-Fi يمكن تقسيمها وتجزئة الباندويدث إلى قنوات و frequency hop ( لم أستطع ترجمتها ) ، كما وتقوم كل نقطة عبور قبل البدء بالبث بالنتظار فترة من الوقت لعمل إنصات listen لإكتشاف التردد المستعمل من قبل الأجهزة الأخرى وبعد ذلك وبشكل فوري تقوم بالتحول إلى تردد آخر مما يقلل من فرص حدوث التصادمات collisions

إن أكثر الاستعمالات شيوعاً للـ AP هو لإيصال شبكة سلكية مزودة بخدمة إنترنت مثلاً ، بعدد من الأجهزة التي تحوي محولات اتصال لاسلكية مما يدعم خاصية التنقل mobility ، في هذه الحالة تعمل الـ AP كنقطة عبور لهذه الاجهزة للولوج إلى الشبكة وتسمى مثل هذه الشبكة بالـ Managed Network أو Infrastructure Network


كما وتستعمل الـ AP للتوصيل بين شبكتين سلكيتين حيث لا يمكن توفير اتصال بالكابل ، فيعمل الـ AP كجسر Bridge بينهما

ومن الهيكليات الأخرى ما يسمى بالـ Lily pad ، هي عبارة عن سلسلة من الـ AP تنتشر فوق مساحة واسعة كل منها موصول إلى شبكة مختلفة ، مما يشكل نقاط ساخنة تسمح للمستخدم بالعمل والوصول إلى الانترنت مثلاً دون الاهتمام إلى أية شبكة هو موصول لحظياً ، طبعاً وذلك بالاستفادة من خاصية الـ roaming

ما هو الـ roaming ؟

يمكن استعمال أكثر من AP في نفس الشبكة مما يسمح بحصول عملية الـ roaming التي تعطي الإمكانية لمستخدم الشبكة بالانتقال من مجال AP إلى آخر دون أن يعاني من انقطاع في البث أو ضياع للمعلومات

ما هو الـ Software Access Point ؟

بإمكانك تركيب كرت شبكة لاسلكي على جهاز معينة وتحويله عن طريق برامج خاصة مما يسمح لجهاز بالعمل كنقطة عبور بدلاً عن استخدام الـ AP العادية ، ولكنها لا تعطي نفس المجال الذي الذي تمنحه الـ AP والذي قد يتراوح داخل الجدارن ما بين 150-300 قدم ، وفي المناطق المفتوحة قد يصل 1000 قدم

تصنيفات الـ Access Point's

تصنف الـ AP عادة إلى فئتين رئيسيتين هما الـ Fat AP والـ AP Thin
بالنسبة للـ Fat AP فهي عبارة عن نقاط عبور مستقلة تحتوي على كل الأدوات اللازمة لإدارة الشبكة اللاسلكية مثل العمليات التالية user authentication, wireless encryption, secure mobility and management ، بالنسبة لهذه فهي مستقلة بشكل تام عن بعضها البعض ولا تحتاج إلى جهاز مركزي للإدارة والتنظيم ، وتوصل على الـ Switch ليتم تأمين الاتصال مع الشبكة السلكية ، وتأمين الطاقة PoE (Power over Ethernet )
أما الـ Thin APs فهي لا تعدو كونها محولاً من الإشارة السلكية إلى إشارة راديو ، وتكون مرتبطة بجهاز مركزي يسمى بالـ Central Access Controller يقوم بتنظيم وإدارة كل ما يصل من الـ AP’s المرتبطة به ويقوم بكل العمليات التي ذكرناها سابقاً ، وهذا النوع لا يحتاج إلى إعطاء عنوان ip فهي تعمل دون الحاجة إليه

ما الفرق بين الـ wireless gateway والـ Access Point ؟

بشكل عام فإن wireless gateway هي عبارة عن AP مدمج مع NAT routing و server DHCP أما الـ AP فهو wireless gateway بدون الإضافات السابقة ، وغالباً لبناء شبكة لاسلكية صغيرة في المنزل مثلاً فإنك تستعمل wireless gateway ، لأنك تحتاج لعمل routing لإتصال الإنترنت غالباً وذلك عن طريق الـ NAT وهي اختصار "Network Address Translation" ، أما في الشركات الكبيرة فبما أنه تحتوي على أجهزة Router فيقومون باستعمال الـ AP

للإطلاع على المشاركة الأصلية