title: مکینتاش

text: Mac OS که مخفف Macintosh Operating System است، نام تجاری یک سری از سیستم‌عامل‌های دارای واسط گرافیکی کاربر است که توسط شرکت Apple برای کامپیوترهای مکینتاش توسعه داده شده‌اند. سیستم‌عامل Mac عموماً به خاطر رابط گرافیکی خوب خود مشهور شده‌است. این سیستم‌عامل برای نخستین بار در سال ۱۹۸۴ با کامپیوتر Macintosh 128K عرضه شد. نسخه‌های اولیه مک اواس تنها با کامپیوترهای مکینتاش که بر مبنای Motorola ۶۸۰۰۰ ساخته شده بودند، سازگار بودند در حالیکه نسخه‌های جدیدتر با کامپیوترهای PowerPC نیز سازگار شدند. اخیراً نیز سیستم‌عامل Mac OS X با کامپیوترهای Intel x۸۶ سازگار شده‌است. نسخه‌های مختلف مک اواس نخستین سیستم‌عامل مکینتاش شامل دو بخش نرم‌افزاری بود که با نام‌های «System» و"Finder" شناخته می‌شدند که هرکدام از این دو بخش دارای نسخه مخصوص به خود بودند. System ۷٫۵٫۱ نخستین نسخه‌ای بود که در آن آرم مک اواس یک قیافه خندان استفاده شده‌است؛ و نام مک اواس نیز برای اولین بار با Mac OS ۷٫۶ معرفی شد. سیستم‌عامل مک اواس را می‌توان به دو خانواده مختلف سیستم‌های عامل تقسیم کرد “Classic” Mac OS که شامل سیستم‌عامل عرضه شده در سال ۱۹۸۴ و نسخه‌های بعدی آن تا نسخه Mac OS ۹ می‌شود.Mac OS X (که حرف "X" معرف عدد رومی ۱۰ است) از اجزای Open Step (توابع API تعریف شده برای یک سیستم‌عامل شی گرا که هر سیستم‌عامل مدرنی آن را به عنوان بخشی از هسته خود دارد استفاده می‌کند. "Classic” Mac OSبا این ویژگی که در آن از خط فرمان استفاده نمی‌شود شناخته می‌شود. این سیستم‌عاملِ کاملاً گرافیکی، بسیار مشابه سیستم‌عامل Commodore GEOS است. با وجود راحتی استفاده از آن، این سیستم‌عامل دارای کمبودها و نقایصی نیز بود.


title: مکینتاش

text: حالت تک پردازشی (البته در نسخه‌های اولیه این سیستم‌عامل) یا چند پردازشی اشتراکی (در نسخه‌های بعدی)، امکان مدیریت حافظه با مقدار محدود، عدم استفاده از حافظه حفاظت شده، و احتمال تداخل با نسخه‌های جدیدتر سیستم‌های عامل دیگری که قابلیت‌های جدیدی (نظیر استفاده از شبکه) را فراهم می‌کنند، از جمله کاستی‌های این سیستم‌عامل به حساب می‌آیند. نخستین سیستم فایل استفاده شده در مک اواس سیستم فایل مکینتاش (Macintosh File System (MFS)) بود که تنها امکان استفاده از یک سطح پوشه را فراهم می‌کرد. این سیستم فایل در نسخه‌های بعدی، با سیستم فایل Hierarchical File System (HFS) سیستم فایل سلسله مراتبی) که دارای ساختار درختی مدیریت فایل بود، جایگزین شد. در رابطه با سیستم فایل سیستم‌عامل مکینتاش باید به نکته مهمی اشاره کرد که آن را از سیستم‌های فایل دیگر سیستم‌عامل‌ها متمایز می‌کند. اکثر سیستم‌های فایل که توسط DOS, Unix یا دیگر سیستم‌عامل‌ها استفاده می‌شوند، به سادگی فایل را به صورت یک سری از بایت‌های پیوسته در نظر می‌گیرند بطوریکه هر فایل نیاز به برنامه‌ای دارد که تشخیص دهد آن فایل حاوی چه اطلاعاتی است. برخلاف این قاعده، MFS و HFS فایل را به صورت دو بخش مجزا (بخش داده و بخش منابع) در نظر می‌گیرند. بخش «داده» (Data) حاوی اطلاعات مشابه با سیستم‌عامل‌های دیگر است (مثلاً بخش داده می‌تواند حاوی متن یک سند یا اطلاعات یک فایل تصویری باشد). بخش «منابع»(Resource) شامل دیگر اطلاعات ساختاری مربوط به فایل (مانند تعاریف منوها، گرافیک، صدا، یا کدهای اجرایی) است. یک فایل ممکن است تنها شامل بخش منابع باشد (در حالی که بخش داده آن خالی است)، یا تنها شامل بخش داده باشد (در حالی که بخش منابع آن خالی است) یا شامل هر دو بخش داده و منابع باشد. یک فایل متنی می‌تواند متن را در بخش داده فایل و اطلاعات مربوط به نوع فرمت و قالب بندی متن را در بخش منابع فایل ذخیره کند. این کار به این منظور انجام می‌شود که مثلاً اگر برنامه‌ای با فرمت قالب بندی متن آشنا نبود، حداقل قادر به خواندن خود متن باشد. از طرف دیگر، این تقسیم‌بندی باعث ناهماهنگی و عدم سازگاری با دیگر سیستم‌های عامل می‌شود؛ با کپی کردن یک فایل از سیستم فایل Mac به سیستم فایلی غیر از Mac بخش منابع فایل از دست می‌رود. در Mac OS X از ساختار مدیریت حافظه و چند پردازشی کنترل شده مشابه سیستم‌عامل Unix استفاده شده‌است. این سیستم‌عامل بر مبنای هسته Mach (Mach kernel) یک هسته کوچک سیستم‌عامل که در دانشگاه Carnegie Mellon در ایالت پنسیلوانیای آمریکا طی یک پروژه تحقیقاتی دربارهٔ محاسبات موازی و توزیع شده ایجاد شده‌است و نسخه BSD سیستم‌عامل Unix یک سیستم‌عامل شیءگرا که توسط Steve Jobs در شرکت NeXT ایجاد و توسعه داده شده‌است. سیستم مدیریت حافظه جدید اجازه اجرای برنامه‌های بیشتری را به‌طور هم‌زمان می‌دهد و از بسته شدن برنامه‌های دیگر در حال اجرا به علت crash کردن یک برنامه جلوگیری می‌کند. همچنین این سیستم‌عامل دومین سیستم‌عامل مکینتاش است که در آن خط فرمان نیز گنجانده شده‌است، هرچند که برای استفاده از این خط فرمان می‌بایست Terminal Emulator توسط کاربر اجرا شود سیستم‌عامل Mac OS دارای خط فرمان نبود و نخستین سیستم‌عامل مکینتاش که دارای خط فرمان بود، سیستم‌عامل A/UX است که توسعه آن متوقف شده‌است). مشکلات مختلفی باعث شده‌است که Mac OS X نسبت به Mac OS کمتر کاربرپسند باشد و کار با آن مشکل‌تر باشد. از جمله این عوامل نیاز به سخت‌افزار قوی تر برای اجرای سیستم‌عامل، عدم ارائه برخی قابلیت‌های سیستم‌عامل که در نسخه‌های قبلی وجود داشت، و برخی ناسازگاری‌های جدی با نسخه قبلی (زیرا درایورهای نوشته شده برای Mac OS سازگار با Mac OS X نیستند) است.


title: مکینتاش

text: رایانه‌های مکینتاش در برابر بدافزارهایی نظیر اسب‌های تروآ ایمن نیستند. هرچند تعداد بدافزارهای موجود برای آن‌ها بسیار کمتر از تعداد متناظر برای ویندوز است در نتیجه بسیار کمتر به این بدافزارها آلوده می‌شوند.


title: مودم

text: مودم یکی از ابزارهای رایانه‌ای است که برای اتصال دو رایانه به یکدیگر از راه خطوط گوناگون مخابراتی استفاده می‌شود. البته هر یک از این دو کامپیوتر می‌توانند راهی به یک شبکه رایانه‌ای باشند. نام مودم (Modem) مخفف


title: مودم

text: این واژه برگرفته از (تلفیق کردن Modu late و تلفیق زدایی de modulate) گرفته‌شده یک قطعه است که یک آنالوگ حامل سیگنال را به اطلاعات دیجیتالی ریزی تلفیق می‌سازد و همچنین سیگنال حاملی را بر اطلاعات انتقال‌یافته که برداری می‌کند. هدف ایجاد سیگنالی است که به‌راحتی قابل‌انتقال و رنگ شایی برای تولید مجدد اطلاعات دیجیتالی اصل است. مودم طی جهت اهداف مختلف انتقال سیگنال‌های آنالوگ برای راندن دیوها به رادیو استفاده می‌شوند. نمونهٔ مشهور مودم باند صداست که دیجیتال os' , 'ls یک کامپیوتر شخص را تبدیل به اصوات می‌کند که قابل‌انتقال در خطوط تلفن سیستم‌های تلفن قدیمی پهن هستند (PoTs)، وقتی در جهت دیگر دریافت شدند، آن os, ls را به عقب به شکل استفاده‌شده و توسط یک USB، سریال یا اتصال شبکه‌ای تبدیل می‌کند. مودم‌ها بر اساس مقدار اطلاعاتی که در واحد زمان (ثانیه) می‌توانند منتقل کنند طبقه‌بندی می‌شوند. این معیار طبقه‌بندی معمولاً بیت بر ثانیه (bit/s یا bps) است. مودم‌ها را می‌توان بر پایه معیار دیگری نیز طبقه‌بندی کرد؛ که نرخ نشانه (تعداد سمبل‌های متمایز انتقال‌یافته در هر ثانیه) نام دارد و با واحد باد (یکا) اندازه‌گیری می‌شود. برای مثال استاندارد ITU V.21 از روش کلید گزاری توسط جابجایی فرکانس صدااستفاده می‌کند. بدین معنا که از دو نوا با فرکانس‌های متفاوت، که هرکدام به یک نشانه جداگانه مربوط می‌شوند (یا یک بیت به ازای هر نشانه)، برای انتقال ۳۰۰ بیت در ثانیه (با استفاده از ۳۰۰ باد) استفاده می‌شود. استاندارد اصلی به شماره ITU V.22 که قادر به ارسال و دریافت ۴ نشانه مختلف (۲ بیت برای هر نشانه) است، ۱۲۰۰ بیت بر ثانیه را با ارسال ۶۰۰ نشانه در ثانیه (۶۰۰ باد) منتقل می‌کند. البته این کار را با استفاده از کلیدگذاری جابجایی فاز انجام می‌دهد. هستند این تعداد و شماره‌ها مستقیماً متصل می‌شوند اما الزاماً نه در حالت خطی.


title: مودم

text: مودم‌های سریع‌تر که در اینترنت روزانه استفاده می‌شوند، مودم‌های کابل و مودم‌های ADSL هستند. در ارتباطات تلفنی، مودم‌های رادیویی چهارچوب‌های مکرر از اطلاعات را در سرعت‌های اطلاعاتی بالا در اتصالات رادیویی ماکروویو انتقال می‌دهند که بعضی از آن‌ها بیش از یک‌صد میلیون بیت در هر ثانیه را منتقل می‌سازند. مودم‌های نوری اطلاعات را فیبرهای نوری انتقال می‌دهند. اغلب اطلاعات متصل شدهٔ درون‌قاره‌ای کنونی از مودم‌های نوری برای انتقال در فیبرهای نوری زیردریایی استفاده می‌کنند. مودم‌های نوری به‌طور روتین دارای نرخ‌ها و سرعت‌های اطلاعاتی در دسترس حدود یک‌میلیون (۹۱۰×۱) بیت در هر ثانیه دارند. یک کیلوبیت در هر ثانیه (s/kbit یا s/ kb یا (kb


title: مودم

text: خدمات سیمی اخبار در دههٔ ۱۹۲۰ تجهیزات پیچیده‌ای بودند که تعریف را برآورد می‌ساختند اما نقش مودم برای نقش و کاربرد تسهیم شایع بود، بنابراین به‌طور رایج و مشترک در تاریخچهٔ مودم‌ها مشمول نمی‌شوند. George Stibitz به‌وسیله یک ماشین‌تحریر خودکار گیرندهٔ پیام، خطوط تلفن را از مسافت دور از شهر نیوهمپشابر به یک کامپیوتر در شهر نیویورک در سال ۱۹۴۰ اتصال داد اما کلمهٔ «مودم» هنوز ابداع نشده بود، بنابراین این نیز به‌حساب نمی‌آید.


title: مودم

text: مودم‌ها در آمریکا بخشی از سیستم دفاعی هوایی در دههٔ ۱۹۵۰ بودند که پایانه‌ها را در پایگاه‌های مختلف هوایی، سایت‌های رادارها و مراکز توصیه و کنترل را به مراکز هدایت SAGE در آمریکا و کانادا متصل می‌کردند بودند SAGE در خطوط ارتباطی تخصیص یافت اما قطعات در هر انتها مشابه به مفهوم مودم‌های کنونی بودند. IBM مقاطعه‌کار اولیه برای هردوی کامپیوترها و مودم‌های استفاده‌شده در سیستم SAGE بود.


title: مودم

text: چند سال بعد، شانس در میان CEO ی خطوط هوایی آمریکایی و یک مدیر ناحیه‌ای از IBM ایجاد شد که منجر به ایجاد یک مینی SAGE به‌عنوان یک سیستم بلیت دهی خطوط هوایی خودکار شد. پایانه‌ها در ادارات بلیت دهی متصل یک کامپیوتر مرکزی بودند که موجودیت و در دسترس بودن را مدیریت می‌کرد. سیستم SABRE نی‌ای سیستم Sabre کنونی است.


title: مودم

text: طی سال‌های بسیار AT&T یک کالای انحصاری در آمریکا در استفاده از خطوط تلفن باقی‌اند که فقط اجازه می‌داد قطعات عرضه‌شدهٔ AT&T به شبکه‌اش پیوند بخورند. برای گروه رو به رشد کاربران کامپیوتری، AT&T دو سری زیرمجموعهٔ دیجیتالی در ۱۹۵۸ معرفی کرد. یکی قطعهٔ باند پهن نشان داده‌شده در تصویر سمت راست است. دیگری یک مودم با سرعت‌پایین بود که در bard ۲۰۰ کار می‌کرد. شاید


title: مودم

text: در تابستان ۱۹۶۰، نام دیتا فن Data – phone برای جایگزینی واژهٔ پیشتر زیرمجموعهٔ دیجیتالی digital subset معرفی شد. تلفن اطلاعات Data – Phone ۲۰۲ یک سرویس هم‌زمان نیمه دوتایی بود که در اواخر ۱۹۶۰ به اوج رسید. در ۱۹۶۰، ۲۰ IB, 20 IA معرفی شدند. مودم‌های هم‌زمان بودند که از دو بیت در هر band (علامت در ثانیه) کلید انتقال فاز استفاده می‌کردند (PSK). 20IA نیمه دوتایی در ۲۰۰۰ بیت / ثانیه در خطوط تلقی نرمال عمل کرد درحالی‌که ۲۰IB ارائه گر دوتایی کامل ۲۴۰۰ بیت / ثانیه در خطوط اجاره‌شدهٔ چهار سیمی بود، ارسال کانال‌های ارسال و دریافت در سری خودشان از هر دو سیم حرکت می‌کردند.


title: مودم

text: ۱۰۳A در سال ۱۹۶۲ به بازار آمده و سرویس کامل دوتایی در ۳۰۰ baud در خطوط تلفنی نرمال داشت.


title: مودم

text: FSK با استفاده تماس در ۱۰۷۰ یا ۱۲۷۰ هرتز بود و مودم پاسخگویی در ۲۰۲۵ یا ۲۲۲۵ هرتز انتقال می‌یافت. AS۱۰۳ موجود در پایانه‌های کم‌سرعت مانند IBM 2441, ASR33, KSR۳۳ حال استفاده می‌شود. AT&T هزینه‌های مودم را با معرفی ۱۱۳D اصل و مودم‌های ۱۱۳B /C فقط برای پاسخ کاهش داد.


title: مودم

text: پیشرفت اصلی بعدی مودم‌ها، مودم‌های باهوش است که در سال ۱۹۸۱ توسط ارتباطات Hays معرفی شد. این مودم‌ها مودم استاندارد ۱۰۳A bit /s بود اما به یک کنترل‌کنندهٔ کوچک می‌چسبید که به کامپیوتر اجازه می‌داد تا توصیه‌های را به آن ارسال کرده و آن را قادر به عملکرد خط تلفن سازد. سری توصیه شامل دستورالعمل‌ها برای برچیدن و آویزان کردن تلفن، شماره‌گیرها و تماس‌های پاسخگویی بودند. سری توصیهٔ Hays اصلی اساسی برای کنترل کامپیوتر مودم‌های مدرن باقی می‌ماند. پیش‌ازاین مودم‌ها، مودم‌ها تقریباً اصلی اساسی برای کنترل کامپیوتر مودم‌های مدرن باقی می‌ماند. پیش‌ازاین مودم‌ها، مودم‌ها تقریباً به‌طور جهانی نیازمند یک پروسهٔ دومرحله‌ای برای فعال‌سازی یک اتصال بودند. ۲۱ کاربرد می‌بایستی به‌طور دستی شمارهٔ دودست را می‌گرفت روی گوشی تلفن استاندارد و سپس گوشی به دون یک متصل‌کنندهٔ صدایی می‌گذاشت.


title: مودم

text: سخت‌افزار add- ons شناخته‌شده به‌عنوان تماس‌گیرنده dialer در شرایط خاص استفاده شدند و در کل توسط شماره‌گیری فرد کارکردند. با مودم باهوش کامپیوتر قادر به شماره‌گیری به‌طور مستقیم با ارسال پیام به مودم بود بدین‌سان نیاز به تلفن مربوط برای شماره‌گیری و متصل‌کنندهٔ صوتی حذف شد و در عوض مستقیماً بر روی خط تلفن گذاشته شد و موجب تسهیل کار و عملکرد شد. برنامه‌های ترمینالی که فهرست‌های شماره‌های تلفن را حفظ می‌کردند و پیام‌های تماسی را می‌فرستادند رایج شدند و این مودم‌ها و کلون‌هایش به انتشار دستگاه‌های بر دو تابلوی اعلانات نزی کوک کرد (BBSs).


title: مودم

text: آن مودم‌های قبلی گران بودند، مدل‌های استفاده‌شده (فقط پاسخ) در جهت دیگر. مودم‌های باهوش در هر دو حالت بسته به پیام‌های ارسالی از رایانه قادر به عملکرد بودند. حال یک مودم سمت سرور کم‌هزینه در بازار بود و BBSs


title: مودم

text: مودم‌های باند صوتی در کل در ۳۰۰ و ۱۲۰۰ بیت در هر ثانیه (V.21, V.۲۲) در میانهٔ دههٔ ۱۹۸۰ ماندند که چه در طول این دوره، متصل کنند وی صوتی از میان برداشته شد. مودم‌های سازش‌پذیر باهوش روانه بازار شدند.


title: مودم

text: مودم bit /S۲۴۰۰ برای لپ‌تاپ. یک سیستم bit /S۲۴۰۰V.22bis مشابه در مفهوم به سیگنال‌رسانی ۱۲۰۰- bit /s Bell ۲۱۲ در آمریکا معرفی شد و به‌طور متفاوت‌تر و غیر سازگار در اروپا به بازار آمد. در اواخر دههٔ ۱۹۸۰، اغلب مودم‌ها قادر به پشتیبانی تمام این استانداردها بودند و bit /S۲۴۰۰ عملکرد رایج شد.


title: مودم

text: بسیاری از استانداردهای دیگر نیز برای اهداف ویژه معرفی شدند که با استفاده از کانال پرسرعت برای دریافت و یک کانال کم‌سرعت تر برای ارسال بود. یک نمونهٔ نوعی در سیستم Minitel فرانسوی استفاده شد که در آن پایانه‌های کاربر اکثریت زمانشان را صرف دریافت اطلاعات می‌کردند. مودم در پایانه Minitel بدین‌سان در bit /S۱۲۰۰برای گیرندگی و bit /S۷۵ برای ارسال پیام به عقب به سرورها کرد. چنین راه‌حل‌هایی در بسیاری از شرایطی که در آن‌یک سو اطلاعات بیشتری را نسبت به‌سوی دیگر می‌فرستد مفید بودند. به‌علاوهٔ تعداد استانداردهای با سرعت متوسط مانند Minitel، چهار شرکت آمریکایی برای نسخه‌های پرسرعت کالای یکسان مشهود شدند.


title: مودم

text: Telebit مودم پیشگام خود را در سال ۱۹۸۴ معرفی کرد که تعداد زیادی از کانال‌های کم‌سرعت برای ارسال یک‌طرفه در سرعت‌های بالائی bit /S۱۸۴۰۰استفاده شد. یک کانال اضافی منفرد در جهت عکس موجب شد دو مودم مقدار اطلاعات لازم را هر مودم در انتهای اتصال ارتباط دهند و مودم‌ها قادر به سوئیچینگ بودند در جهتی که دارای کانال‌های پرسرعت بود.


title: مودم

text: مودم‌های پیشگام نیز یک ویژگی را حمایت کردند که به آن‌ها اجازه داد تا بیروتوکل «g" uncp حمایت کرده و به‌طور مشترک از سیستم‌های unix برای ارسال ایمیل استفاده کنند و سرعت سیستم را بالا ببرند بدین‌سان پیشگام‌ها بین‌هایت در دستگاه‌های unix رایج شدند و در بازار در دههٔ ۱۹۹۰ قالب گشتند.


title: مودم

text: ربوتیک‌های آمریکا (USR) سیستم مشابهی را بانام HST معرفی کردند گرچه فقط عرضه تر ۹۶۰۰ بیت در ثانیه بود و کانال برگشت عظیم‌تری را ارائه می‌کرد در عوض USR بازار بزرگی را در میان آمار بران F: donet با ارائهٔ مودم‌هایش به سیلاب‌های BBS با قیمت کمتر ایجاد کرد که موجب فروشش به کاربران نهایی‌ای‌ای شد که خواستار انتقالات پَروَنجا سریع‌تر بودند.


title: مودم

text: Hayes مجبور به رقابت بود و استاندارد ۹۶۰۰ بیت در ثانیه خود را بهابرگ نام ۹۶ Express معرفی کرد که همچنین که بانام ping pong نیز معروفِ کشور در کل مشابه PEP تله بیت بود. تاونِ پروتکل را و نه تحقیقات مسی ساب را پیشنهاد کرد و مودم‌های با سرعت‌بالایش به‌ندرت باقی‌مان‌اند.


title: مودم

text: عملکردهای با این سرعت موجب بروز محدودیت‌هایی از خطوط تلفن شده که منجر به بروز تعداد زیاد خطا شد و در راستایش سیستم‌های تصحیح خطای مودم‌ها معرفی شد که مشهورترینش سیستم‌های MNP میکروکام بود. یک رشته از استانداردهای MNP در دههٔ ۱۹۸۰ ایجاد شده‌اند که نرخ اطلاعات مؤثر را تا مقدار کمتری در هر زمان از حدود ۲۵٪ در MNP۱ به ۵٪ MNP۴ کاهش دادن ۵۰ MNP یک پله جلوتر رفت و فشردگی اطلاعات را به سیستم اضافه نمود و بدین سان به‌طور حتم نرخ اطلاعات بالا می‌رود: در کل کاربر انتظار دارد که مودم MNP ۳/۱ برابر نرخ اطلاعات نرمال مودم را انتقال دهد. MNP سپس گشوده شده در سری مودم‌های ۲۴۰۰ بیت در ثانیه مشهود شد و هرگز انتشار نیافت.


title: مودم

text: ویژگی مشترک این مودم‌های پر سرعت ممنون برگشت که به آن‌ها اجازه می‌داد در مورد مودم‌های دارای قابلیت کمتر استفاده کند. در طول تماس حاصلهٔ مودم یک سری از سیگنال‌ها را به درون خط برده و منتظر پاسخ مودم به آن‌ها می‌شود. با سرعت بالا شروع می‌کنند و سرعتشان تا اینکه پاسخی بشنوند پایین می‌آید. بدین سان دو مودم USR قادر به اتصال در bit /S۹۶۰۰ بودند اما وقتی کاربر با یک مودم ۲۴۰۰.Bit /s تماس می‌گیرد USR به سرعت رایج۲۴۰۰ bit /s برمی گردد. بدون چنین سیستمی اپراتور مجبور به داشتن چندین خط چندگانه برای کاربرد با سرعت بالا و پایین شد.


title: مودم

text: PCI Winmodem / Softmodem (در سمت چپ) در نزدیکی مودم ISA سنتی (در راست) است. مدار پیچیدهٔ کمتری را از مودم در سمت راست در نظر بگیرید. این دو مودم کاهشی برای ویندوزهای مایکروسافت است که کارها را به‌طور سنتی در سخت‌افزار با نرم‌افزار جایگزین می‌کند. در این شرایط مودم یک پردازشگر سیگنال دیجیتال ساده طراحی‌شده برای اصوات یا نوسانات ولتاژ در خط تلفنی است. چرخهٔ کامپیوترهای قرن شامل یک کارت رمزهاست که بالابر شبکه و ارتباطات (CNR) به هزینهٔ اتصال پایین است. اسمت CNR شامل پین‌های صدا. برق و سیگنال‌های اصلی به‌جای موارد مشمول در اسلات pci گران است که به طور معمول استفاده می‌شود اما قابلیت کاربرد جهانی و کم‌هزینهٔ Winmodem به این معناست که به‌طور کم استفاده‌شده. این مودم‌ها نسبت به مودم‌های قدیمی ارزان‌ترند و اجزای کمتری ازنظر سخت‌افزاری دادند و نرم‌افزار تولیدکننده تون‌های مودم ساده نیست و عملکرد کامپیوتر در کل در زمان استفاده آسیب می‌بیند مشکل دیگر این مودم‌ها فقدان قابلیت نصب به سبب تکیه آن‌ها بر سیستم اجرایی کامپیوتر است. توسط دستگاه‌های اجرایی دیگر پشتیبانی نمی‌شوند (مانند Linux) زیرا تولیدکننده‌هایشان سیستم اجرایی دیگر را حمایت می‌کنند و نه اطلاعات فن کافی جهت ایجاد یک درایو متوازن فراهم می‌آورند و این مودم‌ها حتی با نسخهٔ جدیدتر ویندوزهای مایکروسافت کار نمی‌کنند، اگر در درایو آن با سیستم اجرایی این نسخه جدید سازگار باشد مودم‌های ژئوپورت apple از نیمه دوم دههٔ ۱۹۹۰ مشابه شدند و در کل به‌عنوان یک جابجایی نامناسب بوده‌اند گرچه یک ایده زیرکانه در تئوری، ایجاد کاربردهای تلفنی قوی‌تر را ممکن می‌سازد، در عمل فقط برنامه‌هایی ایجادشده‌اند که دستگاه پاسخگوی ساده و نرم‌افزار فاکس بودند که به‌ندرت بخش‌های جهانی فیزیکشان بودند. نرم‌افزار نیازمند زمان پردازش گر قابل‌توجهی بود و دیگر در نسخه‌های دستگاه‌های اجرایی کنونی عمل نمی‌کند. تقریباً تمام مودم‌های جدید نیز دارای دو وظیفه به‌عنوان یک دستگاه فاکس هستند. فاکس‌های دیجیتالی در دههٔ ۱۹۸۰ معرفی شدند که به‌طور ساده یک آورمت تصویری خاص ارسال‌شده از طریق یک مودم با سرعت‌بالا هستند. (bit /S۲۴۰۰/ ۹۶۰۰) نرم‌افزار کامپیوتر میزبان قادر به تبدیل هر تصویر به آورمت فاکس بود که بعداً می‌شد با استفاده از مودم ارسال شود. چنین نرم‌افزاری در یک‌زمان یک قطعهٔ قابل اضافه شدن بود اما از آن زمان به‌طور وسیعی جهانی شده‌است.


title: مودم

text: این مودم‌ها مرسوم‌ترین مودم‌ها در ایران هستند که عموماً برای اتصال به اینترنت استفاده می‌شوند.


title: مودم

text: کار این مودم‌ها به این صورت است که به خطوط آنالوگ تلفن شهری متصل می‌شوند و کار تبدیل اطلاعات دیجیتال به آنالوگ (و برعکس) را انجام می‌دهند. می‌توانند راهی به یک شبکه رایانه‌ای باشند. مودم‌ها انواع مختلفی دارند که در کل می‌توان آن‌ها را به این گروه‌ها تقسیم‌بندی کرد.


title: مودم

text: این مودم‌ها برای اتصال به خطوط دیجیتال تلفن شهری استفاده می‌شوند، و کار تبدیل اطلاعات دیجیتال خطوط تلفن را به اطلاعات قابل‌فهم برای رایانه (و برعکس) را انجام می‌دهند. هزینه این اتصال نسبت به هزینه خطوط آنالوگ بالاتر است و بالاترین نرخ انتقال اطلاعات در این مودم‌ها برابر ۶۴ کیلوبیت در ثانیه است.


title: مودم

text: اینترنت همراه یا نسل ۴ قابلیت بسیار بی‌نظیری است که علاوه بر سرعت عالی، قابلیت اتصال اینترنتی در هر نقطه و در هر زمانی را ممکن می‌سازد و در صورتی که از سرویس‌دهنده قابل اطمینانی استفاده کنیم، مشکل قطعی اینترنت نیز وجود نخواهد داشت. این مودم ها بر پایه شبکه ۴G باید کاملاً مبتنی بر پروتکل اینترنت (IP) باشد. همچنین سرعت اینترنت ۴G برای کاربر در حال حرکت (جابجایی با سرعت بالا مانند قطار و یا ماشین ) باید حداقل ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه باشد . همچنین برای کاربر ثابت یا تحرک پایین سرعت انتقال داده، باید حداقل ۱ گیگا بایت باشد.


title: مودم

text: این مودم که به‌عنوان مودم تسهیمی هم شناخته‌شده‌است دو یا چند خط تلفن دارد و آن‌ها را برای حصول شماره‌گیری با سرعت‌بالای ۲۰۰ یا بیشتر تأکید می‌کند برای مثال یک مودم Bonding k۵۶ دوگانه k۱۱۲ سرعت با استفاده از دو خط تلفن دارد. سرعت دون دو کردن محدود به حداکثر سرعت هر کانال می‌شود بنابراین یک مودم ۵۶k هر پَروَنجا را فقط با سرعت ۵۶k دریافت می‌کند. امتیاز این مودم این است که قادر به انتشار دریافت پَروَنجاهای چندگانه مانند و بسایت از طریق کانال‌های مودم Bonding است که دریافت و بسایت را سریع‌تر می‌سازد و تک له‌های متفاوت پَروَنجا را از طریق کانال‌های مختلف سریع‌تر دریافت می‌کند. این مودم‌های استفاده‌شده در حالت چند کانال با ISP یکی از آن‌ها، ISP باید اتصالات هم‌زمان چندگانه را از یک کاربر پشتیبانی کند این نوع مودم‌ها برای اولین بار در اواسط دهه ۱۹۹۰ ایجاد شدند به سبب فقدان پشتیبانی از جانب ISPتا و معرفی اتصالات اینترنتی یا باند وسیع این نوع مودم‌ها هرگز در میان کاربران خانگی خیلی مشهود نشده‌اند. مودم‌های صوتی جدید امروزی ttu- tv۰۹۲ استاندارد به مدار نزدیکی ره‌یافت دهندهٔ shanon کانال‌های تلفنی pstn مورد استفاده هستند. آن‌ها مودم‌های صوتی / اطلاعاتی / فاکس Plug and نمایش هستند.


title: مودم

text: مودم جی اس ام یک مودم بیسیم است که با شبکه مخابراتی GSM کار می‌کند. این نوع مودم همانند مودم‌های آنالوگ عمل می‌کند با این تفاوت که در مودم آنالوگ ارسال و دریافت داده از طریق خط تلفن صورت می‌گیرد ولی در مودم جی اس ام ارسال و دریافت از طریق امواج رادیویی انجام می‌شود. این مودم عموماً جهت ارسال پیامک مورد استفاده قرار می‌گیرد. مودم‌های جی اس ام از قیمت بالایی برخوردار هستند ولی در عوض امکان ارسال به خطوط بلک لیست را تا حد زیادی فراهم می‌کنند. ، ، و تماماً از مودم برای ارتباط استفاده می‌کنند. مودم‌های مخابراتی و مودم‌های شبکه‌های داده‌ای در زمانی که بین تقاط با فاصله‌های زیاد اتصال برقرار می‌کنند به وفور از مودم‌های رادیویی بهره می‌برند. این سیستم‌ها قسمت مهمی از (PSTN) و همچنین اتصال شبکه‌های رایانه‌ای پر سرعت را تشکیل می‌دهد. لازم به یادآوری است که استفاده از مودم‌های رادیویی زمانی که فیبر نوری به صرفه نباشد کارایی خواهند داشت.


title: مودم

text: حتی در زمانی که کابل مورد استفاده قرار دارد، می‌توان با استفاده از فرکانس‌های رادیویی و تکنیک‌های ماژول کردن مناسب، بهره‌وری مناسب تری از کابل‌ها داشت. کابل‌های هم محور پهنای باند زیادی دارند ولی در عین حال تضعیف زیادشان برای در فرکانس‌های بالا نیز جز مشخصات بد آن‌ها است. با استفاده از مودم، مقدار بسیار بیشتری از اطلاعات را می‌توان با یک سیم انتقال داد. تلویزیون‌های کابلی دیجیتال و سرویس‌های اینترنتی کابلی از مودم‌های فرکانس رادیویی برای افزایش پهنای باند مورد نیازکاربر خانگی استفاده می‌کنند. با مودم استفاده از تکنیک (تقسیم فرکانس، دسترسی چندگانه) ممکن می‌شود و با یک سیم می‌توان به چند مشترک خدمات مخابراتی دیجیتال دوطرفه کامل ارائه داد.


title: مودم

text: مودم‌های بی‌سیم نیز در انواع مختلف، با پهنای باند و سرعت متفاوت تولید و عرضه شده‌اند. این مودم‌ها معمولاً با عنوان مودم‌های نامرئی، یا هوشمند نام برده می‌شوند. این دستگاه‌ها اطلاعاتی را که به فرکانس انتقال ماژوله شده‌اند را به‌طور هم‌زمان از طریق چند مسیر بی‌سیم می‌فرستند و برای این کار از چند فرکانس متفاوت استفاده می‌کنند.


title: مودم

text: مودم‌های نامرئی دقیقاً مشابه مودم‌های خط تلفن معمولی کار می‌کنند. این وسائل غالباً نیمه‌دوطرفه عمل می‌کنند؛ یعنی هم‌زمان کار ارسال و دریافت را انجام نمی‌دهند. معمولاً این مودم‌ها به صورت نوبتی اطلاعات را از نقاط پراکنده دور و نزدیک (که ارتباط بی‌سیم کامل و مناسبی با مودم مورد نظر ندارند) دریافت می‌کنند.


title: مودم

text: مودم‌های هوشمند دارای یک ابزار داخلی کنترل دسترسی هستند. این ابزار در در صورتی که داده‌ها به‌طور مناسب منتقل نشوند، دوباره عمل ارسال را انجام می‌دهد. مودم‌های هوشمند معمولاً به پهنای باند بیشتری نسبت به مودم‌های نامرئی نیاز دارند و معمولاً سرعت انتقال داده بیشتری را نیز دارند. استاندارد IEEE 802.11 طرح‌های ماژوله کردن برای مسافت‌های کوتاه را که در جهان بیشتر مورد استفاده هستند تعریف کرده‌است.


title: مودم

text: در استانداردهای WiMax , Wifi مودم‌هایی استفاده می‌شوند که در بسامدهای امواج کوچک عمل می‌کنند. به‌طور کلی مفهوم Wireless (بی‌سیم) و Wi-Fi مشابه هستند و در هر دو امکان اتصال دستگاه‌ها به اینترنت را بدون نیاز به سیم فراهم می‌کنند. نتیجه نهایی در هر دو یکی است ولی تفاوت در روش اتصال می‌باشد وای-فای، مخفف عبارت Wireless Fidelity و استانداردی از زیرمجموعه Bluetooth بوده و ارتباطی با قدرتی بیشتر از خود Bluetooth ایجاد خواهد شد. Wi-Fi یک استاندارد برای ارتباطات بی‌سیم در فواصل کوتاه است. همچنین می‌توان یک ارتباط Wi-Fi برای برخی از انواع موبایل یا کنسول‌های بازی و تلویزیون‌ها ایجاد کرد. برای ایجاد یک ارتباط Wi-Fi، دستگاه به یک روتر یا access point متصل می‌شود که این روتر از طریق یک مودم به اینترنت متصل است. ارتباط Wi-Fi بیشتر بر پایه ارتباط شبکه اینترنت به صورت بی‌سیم تأکید می‌کند و همین امر باعث محبوبیت زیاد آن شده‌است. با استفاده از این تکنولوژی به راحتی در مسافرت، هواپیما یا هتل می‌توان از طریق Laptop و موبایل به اینترنت متصل شد. مانند مودم همراه ایرانسل


title: مودم

text: مودم‌هایی که از سیستم تلفن متحرک ( GPRS UMTS WiMAX و غیره) به عنوان مودم‌های بی‌سیم (که گاهی نیز مودم‌های سلولی) شناخته می‌شوند. مودم‌های بی‌سیم را می‌توان درون لپ‌تاپ، درک کنار یک وسیله خانگی (مثل تلویزیون) یا غیره جا داد. یک کارت رایانه‌ای یا است که بسته به نوع آن درون درگاه PC Card,


title: مودم

text: ، یا ExpressCard در یک رایانه قرار می‌گیرد. در مورد لپ‌تاپ‌ها مودم‌های بی‌سیم USB از درگاه USB برای اتصال به رایانه کمک می‌گیرند. یک مسیریاب سلولی می‌تواند یک کارت اطلاعات بیرونی (یا AirCard) داشته باشد که درون جایگاه مخصوص آن بر روی مودم قرار بگیرد. مسیریاب‌های سلولی مودم نیستند. بلکه دارای مودم هستند یا اینکه جایگاهی برای اتصال مودم دارند. فرق بین مسیریاب سلولی و مودم بی‌سیم آن است که معمولاً مسیریاب سلولی یا چند کاربر اجازه اتصال هم‌زمان به آن را می‌دهد (زیرا مسیریاب می‌تواند مسیریابی انتقال اطلاعات را انجام دهد و/یا اتصال چندگانه انجام دهد).


title: مودم

text: بسیاری از مودم‌های بی‌سیم GSM با یک نگهدارنده کارت SIM ارائه می‌شوند. برخی نیز به جایگاهی برای اتصال حافظه نوع microSD و/یا سوکت اتصال آنتن اضافی (جهت افزایش آنتن‌دهی) مجهز هستند. مودم‌هایی که با با شبکه‌های (CDMA (EVDO کار می‌کنند، از کارت‌های استفاده نمی‌کنند و در عوض از بهره می‌برند.


title: مودم

text: مودم‌های خارجی حفظ تلفنی متحرک (GPRS, UMTS) نیز به عنوان کارت اطلاعاتی و روتر rouder سلولی شناخته می‌شوند. کارت اطلاعاتی یک کارت PC است که در آن کارت تلفن مشمول می‌شود در حالیکه یک روتر سلولی می‌تواند شامل یا فاقد کارت اطلاعاتی خارجی باشد اغلب روتر rouderهای سلولی اینطورند برای روتر rouder سلولی باند پهن متحرک WAARCM۳.


title: مودم

text: امروزه مودم‌های USB با یک نگه دارنده کارت SIM مشتق شده وجود دارند یعنی شما فقط نیازمند پورت USB و یک مودم برای اتصال به اینترنت هستید.


title: مودم

text: مودم های DSL در حال حاضر به دو دسته تقسیم می شوند:


title: مودم

text: آخرین استاندارد مورد استفاده برای مودم های ADSL2+ حداکثر پهنای باند 16 مگابیت برای دانلود و تا 3 مگابیت بسته به مدل های مختلف می توانند پشتیبانی کنند.


title: مودم

text: از مودم های ADSL معروف بازار می توان به مدل هایی از D-link و Tp-link اشاره کرد.


title: مودم

text: [./Https://en.wikipedia.org/wiki/VDSL مودم های VDSL] :


title: مودم

text: مودم های VDSL از پهنای باندی بین 50 تا 100 مگابایت را پشتیبانی می کند.


title: مودم

text: تفاوت عمده تکنولوژی VDSLوADSL در طول کابل مخابراتی می باشد . حداکثر طول کابل در تکنولوژی VDSL می تواند تا 500 متر می باشد


title: مودم

text: مودم‌های کابلی از گسترهٔ بسامدهای اصلی برای حمل کانال‌های تلویزیونی RF استفاده می‌کنند. مودم‌های چند کابله به یک کابل تک چسبیده و می‌توانند از باند بسامد یکسانی به وسیلهٔ پروتوکل دستیابی رسانه‌ای سطح پایین برای اجازه دادن به آن‌ها برای کار با هم در کانال یکسان استفاده‌کننده نوعاً سیگنال‌های بالا و پایین با استفاده از دستیابی چند گانه قسمت بسامد جدا می‌مانند. انواع جدید مودم‌های باند وسیع پدید می‌آیند مانند ماهوارهٔ دو مسیره و مودم‌های خط برق.


title: مودم

text: مودم‌های باند پهن هنوز باید در طبقه مودم‌ها باشند تا زمانی‌که از صور موجی برای حمل اطلاعات دیجیتالی استفاده می‌کنند؛ و نسبت به مودم‌های اتصال دیال آپ قدیمی قطعات پیش رفته تری هستند. زیرا قادر به مدل‌سازی و از مدل خارج کردن صدها کانل به‌طور هم‌زمان می‌باشند. بسیاری از مودم‌های باند پهن شامل نقش‌های یک مسیریاب و دیگر ویژگی‌ها مانند ویژگی‌های DHCP, NAT, Firewall می‌باشند.


title: مودم

text: وقتی تکنولوژی باند پهن معرفی شد، ایجاد شبکه مسیر یاب ۴ برای مشتریان ناآشنا بودند. گرچه بسیاری از مردم می‌دانستند یک مودم چیست به عنوان اغلب دستیابی اینترنتی از طریق دیال آپ بود. به سبب این آشنایت شرکت‌ها شروع به فروش مودم‌های باند پهن با استفاده از واژهٔ آشنای مودم بیش از انواع واکور مانند آداپتور یا ترانسیستور کردند. اغلب مودم‌ها باید به‌طور مناسب قبل از اینکه بتوانند از یک مسیر یاب استفاده کنند ترکیب بندی شود. این ترکیب بندی به عنوان حالت پل مشهود است. بسیاری از مودم‌های جدید ریشه در سیستم‌های ارتباطات تلفنی فضای عمیق و ژرف دههٔ ۱۹۶۰ دارند. تفاوت‌های مودم‌های ارتباط تلفنی فضای ژرف در مقابل مودم‌های خط زمینی بر طبق زیرند:


title: مودم

text: مودم‌های صدا مودم‌های منظمی هستند که قادر به ثبت یا اجرای صوتی در خط تلفنی هستند. برای کاربردهای تلفنی استفاده می‌شوند. برای جزئیات بیشتر در مورد مودم‌های صوتی سری توصیهٔ مودم صوتی را ملاحظه کنید.


title: مودم

text: نتایج مطالعه CIA در سال ۲۰۰۶ حاکی از آن است که اتصال به اینترنت از طریق dial up در آمریکا کاهش قابل توجهی داشته‌است. در سال ۲۰۰۰، اتصال به وسیلهٔ dial- up حدود ۷۴٪ کل اتصالات اینترنتی در آمریکا را شامل می‌شده است. کاربران مودم dial up به ۶۰٪ تا ۲۰۰۳ کاهش یافتند و در حال حاضر ۳۶٪ کل کاربران اینترنت را در آمریکا تشکیل می‌دهند. مودم‌های باند صدا زمانی مشهورترین ابزار دستیابی به اینترنت در آمریکا بودند، اما با پیشرفت روش‌های جدید دستیابی به اینترنت، مودم‌های قدیمیk۵۶ شهرت خود را از دست دادند.


title: مودم

text: مودم GSM معمولاً با یکی از ماژول‌های SIMxxx می‌توان یک مودم راه اندازی کرد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: واحد پردازش مرکزی (به انگلیسی: Central processing unit) یا همان پردازنده مرکزی، پردازنده اصلی، یا فقط پردازنده، یک مدار الکترونیکی است که دستورالعمل‌هایی را اجرا می‌کند که یک برنامه کامپیوتری را تشکیل می‌دهند. واحد پردازنده مرکزی، اعمال اصلی محاسباتی، منطقی، کنترل و ورودی/خروجی (input/output) را انجام می‌دهد. این اعمال توسط دستورالعمل‌های برنامه مشخص می‌شوند. آنچه که ذکر شد تفاوت بسیاری با اجزای خارجی، نظیر: حافظه اصلی و مدار ورودی/خروجی و پردازنده‌های اختصاصی نظیر واحد پردازنده گرافیکی (graphics processing units) دارد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: شکل، طراحی، و پیاده‌سازی CPUها در طول زمان تغییر کرده‌است، اما عملیات پایه‌ای آنها تقریباً بدون تغییر باقی مانده‌است. اجزای اصلی یک CPU عبارتند از: واحد منطق و محاسبه (arithmetic logic unit) که عملیات حسابی و منطقی را انجام می‌دهد، رجیسترهای (ثبات‌های) پردازنده که برای ALU عملوند فراهم می‌کنند و نتایج عملیات را ذخیره می‌کنند، و یک واحد کنترل که عمل واکشی دستورالعمل‌ها از حافظه و اجرای آن‌ها را با هدایت کردن عملیات هماهنگ ALU، رجیسترها و سایر اجزا سازماندهی می‌کند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: اکثر CPUهای جدید، روی ریزپردازنده‌های مدار مجتمع (integrated circuit)، با یک یا بیش از یک CPU، روی یک تراشهٔ IC نیمه هادی اکسید فلز (metal-oxide-semiconductor) پیاده‌سازی می‌شوند. تراشه‌های ریزپردازنده‌ها که دارای چندین CPU هستند، پردازنده‌های چند هسته ای نام دارند. می‌توان CPUهای فیزیکی منفرد، با نام هسته‌های پردازنده، را نیز چند ریسمانی (multithreading) کرد تا CPUهای منطقی یا مجازی بیشتری به وجود آید.


title: واحد پردازش مرکزی

text: یک آی سی که حاوی یک CPU است، ممکن است دارای حافظه، رابط‌های محیطی، و سایر اجزای یک کامپیوتر باشد؛ این ابزارهای مجتمع در مجموع میکروکنترلر یا سیستم‌های روی یک تراشه (systems on a chip) نام دارند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: پردازنده‌های آرایه ای یا پردازنده‌های برداری (vector) دارای چندین پردازنده هستند که به صورت موازی عمل می‌کنند و هیچ واحدی در مرکزیت قرار ندارد CPUهای مجازی یک فرم انتزاعی از منابع محاسباتی مجتمع پویا هستند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: کامپیوترهای ابتدایی همچون ENIAC، برای انجام کارهای مختلف باید سیم کشی مجدد می‌شدند، از این جهت به آنها «کامپیوترهای برنامه-ثابت» می‌گفتند.اصطلاح «واحد پردازش مرکزی»، از اوایل سال ۱۹۵۵ استفاده شده‌است. از آنجایی که اصطلاح CPU به‌طور کلی، به ابزاری برای اجرای نرم‌افزار (برنامهٔ کامپیوتر) اطلاق می‌شود، ابتداییترین ابزارهایی که به درستی CPU نام گرفتند، در واقع با ابداع رایانه‌های با قابلیت ذخیرهٔ برنامه به وجود آمدند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: ایدهٔ یک کامپیوتر ذخیره کنندهٔ برنامه، قبل از این در طراحی سیستم ENIAC آقای J. Presper Eckert و John William Mauchly وجود داشت، اما در ابتدا حذف شد تا پروژه زودتر تمام شود.در ۳۰ ژوئن ۱۹۴۵ و قبل از ساخت ENIAC، ریاضیدانی به نام John von Neumann مقاله ای را تحت عنوان "اولین پیش نویس یک گزارش در رابطه با ادواک (EDVAC) " منتشر کرد، که توصیفی کلی از یک کامپیوتر ذخیره کنندهٔ برنامه بود که سرانجام، در اوت ۱۹۴۹ کامل شد. کامپیوتر ادواک طوری طراحی شد تا تعداد خاصی از دستورالعمل‌ها (یا عملیات) مختلف را اجرا کند. با تفاوت چشمگیر، برنامه‌های نوشته شده برای EDVAC قابل ذخیره‌سازی در حافظه ی سریع کامپیوتر بود و نه به شکل سیم کشی فیزیکی در کامپیوتر. این نوآوری موجب برطرف شدن برخی محدودیت‌های شدید ENIAC شد، که عبارت بودند از: مدت زمان و تلاش زیاد برای پیکربندی مجدد کامپیوتر برای انجام یک کار جدید. با استفاده از طراحی آقای John von Neumann، برنامه ای که کامپیوتر EDVAC می‌توانست اجرا کند، به سادگی با تغییر دادن محتویات حافظه قابل تغییر بود. با این وجود، EDVAC اولین کامپیوتر ذخیره کنندهٔ برنامه نبود. نوزاد منچستر (Manchester Baby)، یک کامپیوتر کوچک تحقیقاتی با قابلیت ذخیره‌سازی برنامه بود که اولین برنامه را در ۲۱ ژوئن ۱۹۴۸ اجرا کرد و کامپیوتر Manchester Mark 1 اولین برنامه خود را در شب ۱۶ یا ۱۷ام ژوئن ۱۹۴۵ اجرا کرد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: اولین CPUها دارای طراحی سلیقه ای بودند و به عنوان بخشی از یک کامپیوتر بزرگتر و گاهی خاص استفاده می‌شدند. با این حال، این روش سلیقه ای طراحی CPUها برای کاربری خاص، به‌طور چشمگیری راه را برای تولید پردازنده‌هایی با کاربرد چندگانه و به صورت انبوه هموار کرد. این استانداردسازی، در دورهٔ رایانه‌های بزرگ (mainframe) ترانزیستوری گسسته و ریز رایانه ها(minicomputer) شروع شد و با فراگیری مدارهای مجتمع، به سرعت شتاب پیدا کرد. مدار مجتمع، امکان طراحی و تولید CPUهای پیچیده‌تر را تا حد تحمل نانومتری فراهم کرد. هم کوچک سازی و هم استانداردسازی CPUها، موجب افزایش و فراگیری ابزارهای دیجیتال در زندگی مدرن شد، که بسیار بیشتر از کاربرد محدود آن‌ها در ماشین‌های محاسباتی اختصاصی بود. ریزپردازنده‌های جدید در ابزارهای الکترونیک، از خودروها گرفته تا گوشی‌های همراه و حتی گاهی در اسباب بازی‌ها وجود دارند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: آقای جان وان نویمان، به دلیل طراحی کامپیوتر ذخیره کنندهٔ برنامه شناخته شده‌است، که به خاطر تلاش وی برای ساخت EDVAC است. بعدها این طراحی، معماری وان نویمان نام گرفت. با این وجود، افرادی قبل از او، نظیر آقای Konrad Zuse ایده‌های مشابهی را پیشنهاد و پیاده‌سازی کردند. معماری هاروارد نیز، که مربوط به Harvard Mark I است و قبل از EDVAC کامل شد، از طراحی ذخیره‌سازی برنامه استفاده کرد، که به جای حافظه الکترونیک، از نوار کاغذی سوراخ شده استفاده می‌کرد. تفاوت کلیدی بین معماری‌های آقای von Neumann و هاروارد این است که در معماری هاروارد، ذخیره‌سازی و استفاده از دستورالعملهای CPU از داده‌ها جدا شده‌است، در حالیکه در معماری von Neumann از حافظه یکسانی برای ذخیرهٔ داده‌ها و دستورالعمل‌ها استفاده می‌شود. اکثر CPUهای جدید برمبنای von Neumann طراحی شده‌اند. اما معماری هاروارد نیز وجود دارد، خصوصاً در کاربردهای نهفته، برای مثال، میکروکنترلرهای ای وی آر Atmel، در واقع پردازنده‌های مبتنی بر معماری هاروارد هستند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: رله ها(relay) و لامپ‌های خلاء(vacuum tubes) یا همان لوله‌های ترمیونیک به‌طور شایعی به عنوان عناصر سوئیچ استفاده می‌شدند. یک کامپیوتر کاربردی نیاز به هزاران یا ده‌ها هزار ابزار سوئیچ دارد. سرعت کلی یک سیستم وابسته به سرعت سوئیچ‌ها است. کامپیوترهای لامپ خلاء (نظیر EDVAC) به‌طور میانگین ۸ ساعت از یک شکست تا شکست بعدی زمان می‌بردند، در حالیکه کامپیوترهای رله ای نظیر، Harvard Mark I (که کندتر اما قدیمی تر است) بندرت دچار شکست می‌شدند. درنهایت، CPUهای مبتنی بر لامپ‌ها ی خلاء غلبه پیدا کردند، زیرا مزایای سرعت چشمگیر بیشتر از مشکل قابل اعتماد بودن است. اکثر این CPUهای همگام، در مقایسه با طراحی‌های میکروالکترونیک جدید دارای سرعت‌های ساعتی پایین بودند. در آن زمان، فرکانس‌های سیگنال ساعت به‌طور شایع در محدوده ۱۰۰ کیلو هرتز تا ۴ مگاهرتز بود که این سرعت، به میزان زیادی به دلیل سرعت ابزارهای سوئیچ مورد استفاده در داخل آن‌ها، محدود می‌شد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: پیچیدگی طراحی پردازنده‌ها، همزمان با آسان شدن ساخت ابزارهای الکترونیک کوچک‌تر و قابل اعتماد تر در نتیجهٔ افزایش تکنولوژی‌های مختلف، افزایش یافت، اولین پیشرفت در نتیجه ابداع ترانزیستور حاصل شد. در طی دهه‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰، دیگر لازم نبود که برای ساخت پردازنده‌های ترانزیستوری از عناصر سوئیچ حجیم، نامطمئن، و شکننده همچون لامپ‌های خلاء و رله‌ها استفاده کرد. با این پیشرفت‌ها، پردازنده‌های پیچیده‌تر و قابل اطمینان تر، بر روی یک یا چندین بورد مدار چاپی که حاوی اجزاء گسسته (منفرد) بودند، پیاده‌سازی شدند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: در سال ۱۹۶۴، شرکت آی بی ام، یک معماری رایانه به نام آی بی ام سیستم ۳۶۰ IBM System/360 ارائه کرد، که در مجموعه ای از کامپیوترهایی استفاده شد که قادر بودند برنامه‌های مشابهی را، با سرعت‌ها و کارایی متفاوت اجرا کنند. این نوآوری در آن زمان اهمیت چشمگیری داشت، زیرا اکثر کامپیوترهای الکترونیک، حتی آنهایی که توسط یک شرکت ساخته می‌شدند، با یکدیگر ناسازگار بودند. شرکت آی بی ام برای ارتقاء این نوآوری، از مفهوم یک ریز برنامه (یا همان ریز کد) استفاده کرد که هنوز کاربرد گسترده‌ای در پردازنده‌های جدید دارد. معماری System/360، آنقدر محبوب شد که برای دهه‌ها بازار رایانه‌های بزرگ را به دست گرفت، و هنوز هم توسط کامپیوترهای جدید مشابهی نظیر آی بی ام سری Z ادامه پیدا کرده‌است. در سال ۱۹۶۵، شرکت تجهیزات دیجیتال (Digital Equipment Corporation)، یک کامپیوتر تأثیرگذار دیگر را با هدف فروش علمی و تحقیقاتی ارائه کرد، که PDP-8 نام داشت. کامپیوترهای ترانزیستوری مزایای منحصر به فرد متعددی در مقایسه با کامپیوترهای پیشین داشتند. ترانزیستورها علاوه بر افزایش دادن قابلیت اعتماد و کاهش مصرف انرژی، همچنین به پردازنده‌ها این امکان را دادند تا با سرعت‌های بسیار بالاتر کار کنند، زیرا زمان سوئیچ یک ترانزیستور، در مقایسه با یک لامپ خلأ یا رله کوتاه‌تر است.


title: واحد پردازش مرکزی

text: به واسطه افزایش قابلیت اطمینان و سرعت عناصر سوئیچ (که در حال حاضر تقریباً تماما ترانزیستور هستند)، سرعت ساعت پردازنده‌ها در این زمان، به سادگی، به ده‌ها مگاهرتز رسید. علاوه بر این، در حالیکه ترانزیستورهای گسسته و پردازنده‌های مدار مجتمع استفادهٔ بسیار زیادی داشتند، طراحی‌هایی جدید با کارایی بالا، همچون پردازنده‌های برداری اس ام دی (تک دستورالعمل، چندین داده) شروع به ظهور کردند. این طراحی‌های تحقیقاتی ابتدایی، بعدها باعث ظهور دورهٔ ابررایانه‌های اختصاصی، نظیر ابررایانه‌های ساخته شده توسط شرکت Cray Inc و Fujitsu Ltd شد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: در این دوره، روشی برای تولید تعداد زیادی ترانزیستور بهم متصل در یک فضای فشرده ابداع شد. مدار مجتمع این امکان را فراهم کرد تا تعداد زیادی ترانزیستور را بتوان بر روی یک دای (die) نیمه هادی یا همان chipتولید کرد. در


title: واحد پردازش مرکزی

text: ابتدا فقط مدارهای دیجیتال غیر اختصاصی بسیار پایه ای همچون گیت‌های NOR در داخل آی سی‌ها کوچک سازی شدند. به‌طور کلی، پردازنده‌هایی که مبتنی بر این آی سی‌های «بلوک سازنده» هستند، ابزارهای «مجتمع کوچک-مقیاس» (small-scale integration) نام دارند. آی سی‌های SSI، نظیر آی سی‌هایی که در کامپیوتر هدایت کننده آپولو استفاده شدند، معمولاً حاوی حداکثر ده‌ها ترانزیستور بودند. برای ساخت یک پردازندهٔ کامل با استفاده از آی سی‌های SSI نیاز به هزاران چیپ بود، با این حال، این‌ها در مقایسه با طراحی‌های ترانزیستوری گسستهٔ پیشین، مصرف انرژی و فضای بسیار کمتری داشتند. سیستم ۳۷۰ آی بی ام، که به دنبال ۳۶۰ آی بی ام آمد، به جای ماژولهای ترانزیستوری-گسسته با تکنولوژی Solid Logic Technology، از آی سی‌های SSI استفاده کرد. سیستم PDP-8/I و KI10 PDP-10 متعلق به شرکت DEC نیز، ترانزیستورهای مورد استفاده در سیستمهای PDP-8 و PDP-10 را کنار گذاشت، و به سراغ آی سی‌های SSI رفتو سیستم خطی PDP-11 آن، که بسیار محبوب بود، در ابتدا توسط آی سی‌های SSI ساخته شد، اما سرانجام با استفاده از اجزای LSI، در زمانی که این اجزا عملی شده بودند، پیاده‌سازی شد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: ماسفت (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)، یا همان ترانزیستور ماس، توسط آقایان Mohamed Atalla و Dawon Kahng در آزمایشگاه Bell Labs، در سال ۱۹۵۹ اختراع شد و در سال ۱۹۶۰ ثبت شد.این امر منجر به تولید مدار مجتمع MOS شد، که در سال ۱۹۶۰ توسط Atalla و در سال ۱۹۶۱ توسط Kahng مطرح شدو سپس توسط Fred Heiman و Steven Hofstein در شرکت RCA، در سال ۱۹۶۲ تولید شد. ماسفت با داشتن مقیاس پذیری بالاو مصرف انرژی بسیار کمتر و تراکم بالاتر در مقایسه با ترانزیستورهای پیوند دوقطبی، امکان تولید مدارهای مجتمع با تراکم بالا را فراهم کرد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: آقای Lee Boysel مقالات تأثیرگذاری را، از جمله یک «بیانیه» در سال ۱۹۶۷، که در آن توضیح می‌داد چگونه یک کامپیوتر بزرگ ۳۲ بیتی را با استفاده از تعداد نسبتاً کمی از مدارهای مجتمع مقیاس بزرگ بسازیم، منتشر کرد. تنها روش برای ساخت چیپ‌های LSI که دارای ۱۰۰ یا بیش از ۱۰۰ گیت بودند،استفاده از فرایند تولید نیمه هادی اکسید فلز (PMOS , NMOS , CMOS) بود. با این حال، برخی شرکت‌ها، همچنان پردازنده‌ها را با استفاده از چیپ‌های منطق ترانزیستور-ترانزیستور (transistor–transistor logic) دوقطبی می‌ساختند، زیرا ترانزیستورهای پیوند دوقطبی تا زمان دهه ۱۹۷۰ در مقایسه با تراشه‌های ماس سریع تر بودند (چند شرکت، هم چون Datapoint، تا اوایل دهه ۱۹۸۰، پردازنده‌ها را با استفاده از چیپ‌های TTL می‌ساختند). در دههٔ ۱۹۶۰، آی سی‌های ماس کندتر بودند و در ابتدا، فقط در مواردی که مصرف انرژی کمتربود، مفید بودند. به دنبال ابداع تکنولوژی ماس بر مبنای دروازه سیلیکونی توسط Federico Faggin در شرکت Fairchild Semiconductor، آی سی‌های MOS به میزان زیادی جایگزین TTL دو قطبی، به عنوان تکنولوژی استاندارد تراشه در اوایل دهه ۱۹۷۰ شدند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: با پیشرفت تکنولوژی میکرو الکترونیک، ترانزیستورهای بیشتری در داخل آی سی‌ها قرار داده شدند، که باعث کاهش تعداد آی سی‌های مورد نیاز برای یک پردازنده شد. آی سی‌های MSI و LSI، تعداد ترانزیستورها را به صدها و سپس هزاران عدد افزایش داد. در سال ۱۹۶۸، تعداد آی سی‌های مورد نیاز برای ساخت یک پردازنده کامل، به تعداد ۲۴ آی سی از ۸ نوع کاهش پیدا کرد، که هر کدام حاوی تقریباً هزار ماسفت بودند.اولین پیاده‌سازی سیستم PDP-11 به طریق LSI، با داشتن تفاوت بسیار با نسل‌های قبلی SSI و MSI آن، حاوی یک پردازنده بود که فقط از چهار مدار مجتمع LSI تشکیل شده بود.


title: واحد پردازش مرکزی

text: پیشرفت در زمینه تکنولوژی مدار مجتمع ماس، منجر به ابداع ریز پردازنده در اوایل دههٔ ۱۹۷۰ شد. از زمان ارائهٔ اولین ریزپردازندهٔ تجاری، یعنی اینتل ۴۰۰۴ در سال ۱۹۷۱، و اولین ریزپردازنده ای که به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت، یعنی اینتل ۸۰۸۰ در سال ۱۹۷۴، این کلاس از پردازنده‌ها، تقریباً به‌طور کامل، تمام روش‌های دیگر پیاده‌سازی پردازنده را از رده خارج کرده‌اند. تولیدکننده‌های رایانه‌های بزرگ و مینی کامپیوترها در آن زمان، برنامه‌های تولید آی سی مالکیتی را آغاز کردند، تا معماری‌های کامپیوتری قدیمی خود را ارتقا دهند و سرانجام، ریز پردازنده‌هایی ابداع کردند که با مجموعهٔ دستورالعمل و همچنین با سخت‌افزار و نرم‌افزار قدیمی آن‌ها نیز سازگاری داشتند. با در نظر گرفتن پیشرفت و موفقیت همه‌گیر کامپیوترهای شخصی، در حال حاضر، اصطلاح CPU تقریباً به‌طور کامل به ریزپردازنده‌ها اطلاق می‌شود. می‌توان چندین CPU (به نام هسته) را در یک چیپ پردازشی با هم ترکیب کرد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: نسل‌های قبلی پردازنده‌ها، به شکل اجزای گسسته و آی سی‌های کوچک متعدد در یک یا بیش از یک برد مدار پیاده‌سازی می‌شدند. این در حالی است که، ریز پردازنده‌ها، درواقع، پردازنده‌هایی هستند که با استفاده از تعداد بسیار کمی از آی سی‌ها (معمولاً فقط یکی) تولید می‌شوند. در نتیجهٔ پیاده‌سازی روی یک دای، اندازهٔ کلی پردازنده‌ها کوچک‌تر شد که منجر به افزایش سرعت سوئیچ شد، که دلیل آن، فاکتورهای فیزیکی نظیر کاهش ظرفیت خازنی پارازیتی بود. این امر باعث شده‌است تا ریزپردازنده‌های همگام، دارای سرعت‌های ساعتی با محدودهٔ ده‌ها مگاهرتز تا چندین گیگاهرتز باشند. علاوه بر این، قابلیت ساخت ترانزیستورهای بسیار کوچک در یک آی سی، باعث افزایش پیچیدگی و تعداد ترانزیستورها در یک پردازشگر، به میزان چندین برابر، شد. این رویه ای که به‌طور گسترده مشاهده می‌شود، تحت قانون مور توصیف می‌شود، که ثابت شده‌است، پیش‌بینی کننده ای نسبتاً دقیق برای رشد پیچیدگی پردازنده (و سایر آی سی‌ها) تا سال ۲۰۱۶ بود.


title: واحد پردازش مرکزی

text: اگرچه پیچیدگی، اندازه، ساختار، و فرم کلی پردازنده‌ها از سال ۱۹۵۰ بسیار تغییر کرده‌است، اما طراحی و عملکرد اساسی آن‌ها زیاد تغییر نکرده‌است. تقریباً تمام پردازنده‌های مرسوم امروزی را می‌توان به شکل بسیار دقیقی، به فرم ماشین‌های ذخیره کننده برنامه ای فون نویمان، توصیف کرد. از آنجایی که قانون مور دیگر صدق نمی‌کند، نگرانی‌هایی پیرامون محدودیت‌های تکنولوژی ترانزیستوری مدار مجتمع به‌وجود آمده‌است. کوچک سازی بسیار زیاد دروازه‌های الکترونیک موجب شده‌است تا اثرات پدیده‌هایی نظیر، مهاجرت الکتریکی (electromigration) و نشت تحت-آستانه ای (subthreshold leakage) بسیار چشمگیرتر شوند. این نگرانی‌های جدیدتر، از جمله فاکتورهایی هستند که موجب شده‌اند تا محققان به دنبال روش‌های جدید محاسبه، نظیر کامپیوتر کوانتومی و همچنین توسعهٔ استفاده از موازی سازی و سایر روش‌هایی که مزایای مدل کلاسیک فون نویمان را افزایش می‌دهند، باشند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: همیشه تعداد هستهٔ بالاتر به معنای سریع تر بودن پردازنده نیست، زیرا مهمترین مؤلفه مطرح شده برای سرعت پردازنده، فرکانس کلاک پردازنده است. افزایش تعداد هسته‌های پردازنده، همیشه دلیل بر افزایش سرعت پردازش هسته نمی‌باشد چراکه هنوز هم چیپ‌هایی هستند که تعداد هستهٔ بالایی دارند ولی از روش عملکرد پردازش موازی استفاده نمی‌کنند. سرعت پردازنده نشانگر تعداد عملی است که یک هسته می‌تواند در هر ثانیه انجام دهد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: واحد اندازه‌گیری فرکانس پردازنده، گیگاهرتز است که با علامت GHz نشان داده می‌شود. پسوند گیگا در زبان انگلیسی به معنی میلیارد است. فرکانس پردازنده‌ها با فرکانس پایه یا کلاک پایه (Base clock) شناخته می‌شود. پردازنده‌های جدید شرکت‌های اینتل و AMD تا 5.5GHz فرکانس ساخته شده‌اند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: طرز کار کارکرد اساسی اکثر پردازنده، صرفه نظر از فرم فیزیکی آنها، اجرای مجموعه ای از دستورالعمل‌های ذخیره شده‌است که برنامه نام دارد. دستورالعمل‌هایی که قرار است اجرا شوند، در نوعی حافظهٔ کامپیوتر ذخیره می‌شوند. تقریباً تمام پردازنده‌ها در طی عملکرد خود، از سه مرحلهٔ واکشی، کد گشایی، و اجرا که در مجموع چرخهٔ دستورالعمل نامیده می‌شود، تبعیت می‌کنند. بعد از اجرای یک دستورالعمل، کل فرایند تکرار می‌شود و چرخهٔ بعدی دستورالعمل، به‌طور معمول، دستورالعمل بعدی را، در نتیجهٔ افزایش مقدار شمارنده برنامه، واکشی می‌کند. اگر یک دستورالعمل پرش اجرا شود، مقدار شمارندهٔ برنامه طوری تغییر می‌کند که آدرس دستورالعملی که به آن پرش انجام شده‌است، در آن ذخیره شود و اجرای برنامه به‌طور نرمال ادامه پیدا می‌کند. در پردازنده‌های پیچیده‌تر می‌توان چندین دستورالعمل را به‌طور همزمان واکشی، رمزگشایی، و اجرا کرد. در این قسمت، آنچه که توصیف می‌شود، به‌طور کلی خط تولید RISC کلاسیک نام دارد که استفادهٔ زیادی در پردازنده‌های ساده در بسیاری از ابزارهای الکترونیک دارد (که معمولاً با نام میکروکنترلر شناخته می‌شوند) و به میزان زیادی نقش مهم حافظه نهان پردازنده را و همچنین مرحله واکشی خط تولید را نادیده می‌گیرد. برخی دستورالعمل‌ها به جای اینکه دادهٔ حاصل را به‌طور مستقیم تولید کنند، شمارنده برنامه را دستکاری می‌کنند. چنین دستورالعمل‌هایی به‌طور کلی، پرش نام دارند و موجب تسهیل اجرای رفتارهایی از برنامه، از جمله: حلقه‌ها، اجرای شرطی برنامه (از طریق استفاده از یک پرش شرطی) و همچنین موجودیت توابع را تسهیل می‌کنند. در برخی پردازنده‌ها، برخی دستورالعمل‌ها قادرند تا وضعیت بیت‌ها را در یک رجیستر فلگ تغییر دهند. این فلگ‌ها را می‌توان برای تأثیرگذاری روی رفتار یک برنامه استفاده کرد، زیرا معمولاً نشان دهنده نتایج عملیات مختلف هستند. برای مثال، در چنین پردازنده‌هایی یک دستورالعمل «مقایسه»، دو مقدار را ارزیابی می‌کند و بیت‌های موجود در رجیستر فلگ را ست می‌کند یا پاک می‌کند، که نشان می‌دهد کدام یک بزرگتر است و اینکه آیا آنها برابرند یا خیر. یکی از این فلگ‌ها را مجدداً می‌توان توسط یک دستورالعمل پرش، برای تعیین جریان برنامه استفاده کرد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: اولین مرحله واکشی (Fetch) نام دارد که در واقع وظیفهٔ استخراج یک دستورالعمل (که توسط تعدادی یا صفی از اعداد نشان داده می‌شود) را از حافظه برنامه بر عهده دارد. مکان دستورالعمل (آدرس) در حافظهٔ برنامه، توسط شمارنده برنامه (Program Counter یا PC، که در ریزپردازنده‌های x86 اینتل به آن «اشاره‌گر دستورالعمل» نیز گفته می‌شود) تعیین می‌شود، که عددی را ذخیره می‌کند که نشانگر آدرس دستورالعمل بعدی برای واکشی است. بعد از اینکه دستورالعمل واکشی شد، مقدار شمارندهٔ برنامه به میزان اندازهٔ دستورالعمل افزایش می‌یابد، تا آدرس دستورالعمل بعدی در توالی مورد نظر، در آن قرار گیرد. معمولاً دستورالعملی که قرار است واکشی شود، باید از یک حافظهٔ نسبتاً کند واکشی شود، که باعث می‌شود تا پردازنده منتظر بماند تا دستورالعمل برگردد. این مشکل به میزان زیادی در پردازنده‌های جدید، با استفاده از حافظه‌های نهان و معماری‌های خط تولید، کمتر شده‌است.


title: واحد پردازش مرکزی

text: دستورالعملی که توسط پردازنده از حافظه واکشی می‌شود، در واقع مشخص می‌کند که پردازنده قرار است چه کاری انجام دهد. در مرحلهٔ رمزگشایی (decoding) که توسط یک مدار با نام رمزگشاء دستورالعمل انجام می‌شود، دستورالعمل مورد نظر به سیگنال‌هایی تبدیل می‌شود که قسمت‌های دیگر پردازنده را کنترل می‌کنند. شیوهٔ تفسیر دستورالعمل، توسط معماری مجموعه دستورالعمل (ISA) پردازنده تعریف می‌شود. معمولاً، گروهی از بیت‌ها (با نام، یک فضا) در داخل دستورالعمل، که آپ کد نام دارد، مشخص می‌کند که چه عملیاتی باید انجام شود و معمولاً، فضای باقی مانده، اطلاعات تکمیلی مورد نیاز برای عملیات مذکور، مثلاً عملوندها را فراهم می‌آورد. این عملوندها ممکن است به شکل یک مقدار ثابت (مقدار فوری) باشند، یا به شکل مکان یک مقدار باشند که ممکن است، این مکان یک رجیستر پردازنده یا یک آدرس حافظه باشد. انتخاب هر یک از این حالت‌ها، از طریق حالت‌های آدرس دهی انجام می‌شود. در برخی طراحی‌های پردازنده، رمزگشاء دستورالعمل به شکل یک مدار سخت‌افزاری شش میخه و غیرقابل تغییر پیاده‌سازی می‌شود، در حالیکه در پردازنده‌های دیگر، برای ترجمهٔ دستورالعمل‌ها به مجموعه‌هایی از سیگنال‌های پیکربندی پردازنده، از یک ریز برنامه استفاده می‌شود. این سیگنال‌ها در طی چندین پالس ساعت، به‌طور متوالی اعمال می‌شوند. در برخی موارد، حافظه ای که برنامه را ذخیره می‌کند، قابل نوشتن مجدد است، که در نتیجه می‌توان روش رمزگشایی دستورالعمل‌ها توسط پردازنده را تغییر داد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: بعد از مراحل واکشی و رمزگشایی، مرحله اجرا(execution) انجام می‌شود. بسته به معماری پردازنده، این مرحله ممکن است حاوی یک عمل یا صفی از اعمال باشد. در طی هر عمل، قسمت‌های مختلف پردازنده به صورت الکتریکی به گونه‌ای متصل می‌شوند تا بتوانند تمام یا بخشی از عملیات مورد نظر را انجام دهند و سپس عمل، به‌طور معمول، در پاسخ به یک پالس ساعت کامل می‌شود. در بسیاری مواقع، نتایج حاصل، در داخل یک رجیستر داخلی پردازنده نوشته می‌شوند تا توسط دستورالعمل‌های بعدی به سرعت قابل دسترسی باشند. در سایر موارد، نتایج ممکن است در حافظه اصلی نوشته شوند که کندتر است اما ارزان‌تر و دارای ظرفیت بالاتر است. برای مثال، اگر قرار باشد که یک دستورالعمل جمع اجرا شود، ورودی‌های واحد محاسبه و منطق به یک جفت از منابع عملوند (اعدادی که قرار است جمع شوند) متصل می‌شوند، سپس ALU، طوری پیکربندی می‌شود تا یک عمل جمع را انجام دهد و حاصل جمع عملوندهای ورودی‌های آن، در خروجی آن ظاهر می‌شود، و خروجی ALU، به محل ذخیره ای (مثلاً، یک رجیستر یا حافظه) که قرار است حاصل جمع را دریافت کند، متصل می‌شود. هنگامی که یک پالس ساعت رخ می‌دهد، این حاصل جمع، به محل ذخیره منتقل می‌شود و اگر حاصل جمع خیلی بزرگ باشد (یعنی بزرگتر از اندازه کلمهٔ خروجی ALU) باشد، آنگاه، یک فلگ سرریز محاسبه ای ست خواهد شد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: در داخل مدار پردازندهٔ اصلی، مجموعه‌ای از عملیات اساسی شش میخ (hardwired) شده‌است که مجموعهٔ دستورالعمل نام دارد. چنین عملیاتی ممکن است شامل مثلاً: جمع کردن یا تفریق کردن دو عدد، مقایسهٔ دو عدد، یا پرش به بخش دیگری از یک برنامه باشد. هر عملیات اساسی توسط ترکیب خاصی از بیت‌ها با نام آپ کد زبان ماشین نمایش داده می‌شود. پردازندهٔ اصلی در زمان اجرای دستورالعمل‌ها در یک برنامه زبان ماشین، تصمیم می‌گیرد که چه عملیاتی را با کد گشایی آپ کد مورد نظر انجام دهد. یک دستورالعمل زبان ماشین کامل حاوی یک آپ کد، و در بسیاری موارد بیت‌های دیگری است که آرگومان‌های خاصی را برای عملیات مذکور مشخص می‌کنند (برای مثال اعدادی که باید با هم جمع شوند، در یک عملیات جمع). یک برنامهٔ زبان ماشین، مجموعه ای از دستورالعمل‌های زبان ماشین است که پردازنده اجرا می‌کند. عملیات ریاضی واقعی برای هر دستورالعمل، توسط یک مدار منطقی ترکیبی در داخل پردازنده CPU به نام واحد محاسبه و منطق یا همان ALU انجام می‌گیرد. به‌طور کلی، یک پردازنده برای انجام یک دستورالعمل مراحل زیر را انجام می‌دهد: ابتدا آن را از حافظه واکشی می‌کند، سپس برای انجام یک عملیات از ALU استفاده می‌کند، و در نهایت نتیجه را در حافظه ذخیره می‌کند. علاوه بر دستورالعمل‌های ریاضیاتی اعداد صحیح و عملیات منطقی، دستورالعمل‌های ماشین مختلف دیگری وجود دارد، نظیر: دستورالعمل‌های مربوط به بارگیری داده از حافظه و ذخیره‌سازی آن در حافظه، عملیات انشعاب و عملیات ریاضی روی اعداد ممیز شناور که توسط واحد ممیز شناور (FPU) در CPU انجام می‌شود.


title: واحد پردازش مرکزی

text: واحد کنترل (control unit)، جزئی از CPU است که عملیات پردازنده را هدایت می‌کند. این واحد به حافظهٔ کامپیوتر، واحد محاسبه و منطق، و ابزارهای ورودی و خروجی می‌گوید که چگونه به دستورالعمل‌هایی که به پردازنده فرستاده شده‌اند، پاسخ دهند. این واحد با فراهم کردن سیگنال‌های زمانبندی و کنترل، عملیات سایر واحدها را هدایت می‌کند. بیشتر منابع کامپیوتر، توسط واحد کنترل مدیریت می‌شود. واحد کنترل، جریان داده را بین CPU و سایر ابزارها هدایت می‌کند. جان فون نویمن واحد کنترل را به عنوان بخشی از معماری فون نویمناضافه کرد. در طراحی‌های کامپیوتری جدید، واحد کنترل معمولاً یک بخش داخلی از CPU است که نقش و عملیات کلی آن، از اول تغییری نکرده‌است.


title: واحد پردازش مرکزی

text: واحد محاسبه و منطق (The arithmetic logic unit)، یک مدار دیجیتال در داخل پردازنده است که عملیات محاسباتی و عملیات منطقی بیت به بیت را انجام می‌دهد. ورودی‌های ALU عبارتند از: کلمات داده که قرار است روی آن عملیات انجام شود (با نام عملوند)، اطلاعات وضعیتی از عملیات قبلی، و یک کد از واحد کنترل که نشان می‌دهد کدام عملیات باید انجام شود. بسته به دستورالعملی که اجرا می‌شود، عملوندهای مورد نیاز ممکن است از رجیسترهای داخلی پردازنده یا حافظه خارجی بیایند، یا اینکه ثابت‌هایی باشند که توسط خود ALU تولید می‌شوند. زمانی که تمام سیگنال‌ها برقرار می‌شوند و در سرتاسر مدار منتشر می‌شوند، نتیجهٔ عملیات انجام گرفته در خروجی‌های ALU ظاهر می‌شود. این نتایج شامل یک کلمهٔ داده می‌شود که ممکن است در یک رجیستر یا حافظه ذخیره شود، و همچنین شامل اطلاعات وضعیتی می‌شود، که به‌طور معمول در یک رجیستر داخلی خاص CPU که برای این هدف منظور شده‌است، ذخیره می‌شود.


title: واحد پردازش مرکزی

text: واحد تولید آدرس (Address generation unit) که گاهی واحد محاسبهٔ آدرس (address computation unit) نیز نامیده می‌شود، یک واحد اجرایی در داخل پردازنده است که آدرس‌هایی را که توسط CPU برای دسترسی به حافظهٔ اصلی استفاده می‌شوند، محاسبه می‌کند. با محول کردن وظیفه محاسبات آدرس به یک مدار جداگانه که به‌طور موازی با مابقی CPU کار می‌کند، می‌توان تعداد چرخه‌های مورد نیاز CPU برای اجرای دستورالعمل‌های مختلف ماشین را کاهش داد، و بدین طریق عملکرد را بهبود داد. پردازنده، در حالی که عملیات مختلفی را انجام می‌دهد، لازم است تا آدرس‌هایی را که برای واکشی داده از حافظه لازم هستند، محاسبه کند. برای مثال، باید قبل از اینکه CPU بتواند داده را از مکان‌های واقعی حافظه واکشی کند، مکان‌های داخل-حافظه ای عناصر آرایه محاسبه شوند. این محاسبات تولید آدرس عبارتند از: عملیات محاسباتی مختلف برای اعداد صحیح نظیر، "جمع کردن، تفریق کردن، عملیات باقیمانده(modulo) و جابجایی‌های بیت". معمولاً محاسبه کردن یک آدرس حافظه، نیاز به بیش از یک دستورالعمل عمومی ماشین دارد، که لزوماً به سرعت کد گشایی و اجرا نمی‌شود. با اضافه کردن یک AGU به طراحی یک پردازنده و همچنین با ارائهٔ دستورالعمل‌های اختصاصی که از AGU استفاده می‌کنند، می‌توان بار محاسبات مختلف تولید آدرس را از گردن مابقی CPU برداشت و این محاسبات معمولاً به سرعت در یک چرخهٔ CPU قابل اجرا هستند. قابلیت‌های یک AGU بستگی به یک CPU خاص و معماری آن دارد؛ بنابراین، برخی AGUها عملیات بیشتری را برای محاسبهٔ آدرس، پیاده‌سازی و نمایان می‌کنند، در حالیکه برخی دیگر، علاوه بر این، دستورالعمل‌های اختصاصی پیشرفته ای را لحاظ می‌کنند که می‌توانند روی عملوندهای متعدد به صورت همزمان اجرا شوند. علاوه بر این، برخی معماری‌های CPU، دارای شیوه‌های متعددی هستند تا بتوانند بیش از یک عملیات محاسبه آدرس را، به صورت همزمان انجام دهند و به این طریق، با بهره‌گیری از ماهیت سوپراسکالر طراحی‌های پیشرفتهٔ CPU، کارایی را بالا ببرند. برای مثال، اینتل، AGUهای متعددی را در داخل ریزمعماری‌های Sandy Bridge و Haswell خود ادغام می‌کند، که باعث می‌شود تا از طریق فراهم آوردن امکان اجرای چندین دستورالعمل دسترسی-به -حافظه به صورت موازی، پهنای باند زیر-سیستم حافظهٔ CPU افزایش یابد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: اکثر ریزپردازنده‌های پیشرفته (در کامپیوترهای رومیزی، لپ تاپ، و سرور) دارای یک واحد مدیریت حافظه(memory management unit) هستند که آدرس‌های منطقی را به آدرس‌های فیزیکی RAM ترجمه می‌کنند، و همچنین موجب حفاظت از حافظه و قابلیت صفحه بندی(paging) می‌شوند که برای حافظه مجازی مفید است. پردازنده‌های ساده‌تر، خصوصاً میکروکنترلرها، معمولاً فاقد واحد مدیریت حافظه هستند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: حافظه نهان (cache) پردازنده، در واقع، نوعی حافظهٔ نهان سخت‌افزاری است که توسط واحد پردازش مرکزی یک کامپیوتر، برای کاهش میانگین هزینهٔ (زمان یا انرژی) دسترسی به داده موجود در حافظه اصلی استفاده می‌شود. یک حافظه نهان، در واقع یک حافظه کوچکتر و سریعتر است که به هستهٔ یک پردازنده نزدیک‌تر است و کپی‌هایی از داده‌هایی از مکان‌های حافظه اصلی که مکرراً استفاده می‌شوند را ذخیره می‌کند. اکثر CPUها، دارای کش‌های مستقل و متنوع، از جمله: کش‌های دستورالعمل و کش‌های داده هستند، که در آن، کش داده معمولاً به شکل یک سلسله مراتب از سطوح بیشتر کش سازماندهی می‌شود (L1, L2, L3, L4, ...). تمام پردازنده‌های جدید (سریع) (به استثناء موارد اختصاصی اندک)، دارای سطوح متعددی از کش‌های پردازنده هستند. اولین پردازنده‌ها که از کش استفاده کردند، فقط دارای یک سطح کش بودند که برخلاف کش‌های سطح یک جدید، به دو قسمت: L1d (برای داده) و L1i (برای دستورالعمل) تقسیم نمی‌شدند. تقریباً تمام پردازنده‌های جدید که دارای کش هستند، دارای یک کش دو قسمتی در سطح یک هستند، و همچنین دارای کش سطح ۲ و در پردازنده‌های بزرگتر، کش سطح سه نیز هستند. سطح دوم کش معمولاً تقسیم نمی‌شود و به شکل یک مخزن مشترک برای کش تقسیم شدهٔ سطح ۱ عمل می‌کند. هر هسته از یک پردازنده چند هسته ای، دارای کش اختصاصی سطح ۲ است، که معمولاً بین هسته‌ها به اشتراک گذاشته نمی‌شود. کش سطح ۳ و کش‌های سطوح بالاتر، بین هسته‌ها مشترک هستند و تقسیم نمی‌شوند. کش سطح ۴ در حال حاضر رایج نیست، و به‌طور کلی، از جنس حافظهٔ دسترسی تصادفی پویا(DRAM) در یک چیپ یا دای مجزا قرار دارد و به شکل حافظه دسترسی تصادفی ایستا (SRAM) نمی‌باشد. به‌طور تاریخی، این قضیه، در رابطه با سطح ۱ نیز صادق بود، این در حالی است که، چیپ‌های بزرگتر، امکان ادغام آن و به‌طور کلی تمام سطوح کش را، به استثناء سطح آخر فراهم آورده‌اند. هر سطح اضافه ای از کش معمولاً بزرگتر است و به شکل متفاوتی بهینه‌سازی می‌شود. پردازنده برای به دست آوردن داده، ابتدا حافظه نهان را چک می‌کند و پس از نیافتن اطلاعات، به سراغ حافظه‌های دیگر از جمله RAM می‌رود. حافظه نهان می‌تواند دارای چند سطح (Level) باشد که با حرف L در مشخصات پردازنده نوشته می‌شود. معمولاً پردازنده‌ها تا ۳ لایه حافظه نهان دارند که لایه اول (L1) نسبت به دوم (L2) و دوم نیز نسبت به سوم (L3) دارای سرعت بیشتر و حافظه کمتری است. زمانیکه پردازنده می‌خواهد داده‌ای را مورد پردازش قرار دهد ابتدا به نزدیک‌ترین حافظه سطح حافظه نهان خود نگاه می‌کند تا در صورت موجود بودن آن دستورالعمل را پردازش کند. سطح ۱ نزدیک‌ترین سطح به پردازنده است. بدین ترتیب اگر داده‌ها در نزدیک‌ترین سطح حافظه پنهان پردازنده یافت شد، مورد پردازش قرار می‌گیرد و اگر پیدا نشد به ترتیب به سطح‌های بعدی می‌رود و در نهایت اگر پیدا نشد به حافظه اصلی رجوع می‌کند. کش سطح ۳ بین تمام هسته‌ها به اشتراک گذاشته می‌شود و به همین خاطر ظرفیت بیشتری دارد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: انواع دیگری از کش‌ها نیز وجود دارند (که جزو «اندازه کش» مهمترین کش‌هایی که در بالا ذکر شد، محسوب نمی‌شوند)، مثلاً translation lookaside buffer، که بخشی از واحد مدیریت حافظه(MMU) در اکثر پردازنده‌ها است. کش‌ها، معمولاً دارای اندازه‌هایی به شکل توان‌هایی از دو هستند: ۴، ۸، ۱۶ و … کیبی بایت(KiB) یا مبی بایت (MiB) (برای کش‌های بزرگتر، غیر سطح ۱) اگرچه IBM z13، دارای ۹۶ KiB کش دستورالعمل سطح ۱ است.


title: واحد پردازش مرکزی

text: اکثر CPUها، مدارهای همگام هستند، به این معنی است که آنها از یک سیگنال ساعت برای هماهنگ‌کردن عملیات متوالی خود استفاده می‌کنند. سیگنال ساعت توسط یک مدار نوسانگر خارجی تولید می‌شود، که تعداد ثابتی از پالس‌ها را در هر ثانیه، به شکل یک موج مربعی متناوب تولید می‌کند. فرکانس پالس‌های ساعت مشخص می‌کند که CPU با چه سرعتی دستورالعمل‌ها را اجرا کند و در نتیجه، با افزایش سرعت ساعت، دستورالعمل‌های بیشتری توسط CPU در هر ثانیه اجرا خواهند شد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: برای اطمینان از عملکرد صحیح پردازنده، باید مدت دورهٔ ساعت، بیشتر از حداکثر زمان مورد نیاز برای منتشر شدن تمام سیگنال‌ها در سرتاسر CPU باشد. با ست کردن طول دورهٔ ساعت به میزان بالاتری از بدترین حالت مدت زمان تأخیر انتشار، می‌توانیم تمام CPU و روشی را که برای انتقال داده برمبنای لبه‌های بالا رونده و پایین روندهٔ سیگنال ساعت استفاده می‌کند، طراحی کنیم. مزیت این کار این است که پردازنده به‌طور چشمگیری ساده‌تر می‌شود؛ هم از نظر طراحی و هم از نظر تعداد اجزا. البته این مشکل نیز وجود دارد که تمام CPU باید منتظر کندترین عناصر خود باشد، حتی اگر بخش‌هایی از CPU بسیار سریع تر باشد. این محدودیت، به میزان زیادی به وسیلهٔ روش‌هایی که موازی سازی CPU را افزایش می‌دهند، جبران شده‌است.


title: واحد پردازش مرکزی

text: با این حال، بهبودهای معماری به تنهایی قادر به حل تمام معایب پردازنده‌های تماماً همگام نیستند. برای مثال، سیگنال ساعت، درمعرض تاخیرهای ناشی از هرگونه سیگنال‌های الکتریکی دیگر است. سرعت‌های بالای ساعت در CPUهایی که به‌طور فزاینده پیچیده شده‌اند، باعث می‌شود تا نگه داشتن سیگنال ساعت به شکل هم فاز در تمام بخش‌های واحد، دشوار شود. این امر باعث شده‌است تا در بسیاری از CPUهای جدید، چندین سیگنال ساعت مشابه فراهم شود، تا مانع از این شود که یک سیگنال منفرد آنقدر تأخیر پیدا کند که موجب اختلال عملکرد پردازنده شود. مشکل مهم دیگری که بدنبال افزایش چشمگیر سرعت ساعت به وجود می‌آید، مقدار گرمایی است که توسط پردازنده آزاد می‌شود. تغییر مداوم ساعت موجب می‌شود تا بسیاری از قطعات، صرف نظر از اینکه آیا در آن لحظه استفاده می‌شوند یا خیر، دچار سوئیچ شوند. به‌طور کلی، قطعه ای که در حال سوئیچ است، انرژی بیشتری را در مقایسه با عنصری که در وضعیت بدون تغییر است، مصرف می‌کنند؛ بنابراین، با افزایش سرعت ساعت و در نتیجه افزایش مصرف انرژی پردازنده، نیاز به انتشار گرمای بیشتری از طریق روش‌های خنک کنندهٔ پردازنده است.


title: واحد پردازش مرکزی

text: یک روش برای مقابله با سوئیچ‌های بی‌مورد، کلاک گیتینگ (Clock Gating) نام دارد که عبارت است از خاموش کردن سیگنال ساعت برای اجزای بلا استفاده (یعنی، عملاً غیرفعال کردن آن‌ها). با این حال، پیاده‌سازی این روش نیز معمولاً دشوار است و استفاده رایجی ندارد، به جز در طراحی‌های بسیار کم مصرف. یک طراحی اخیر CPU که قابل ذکر است و از روش کلاک گیتینگ استفادهٔ زیادی می‌کند، پردازنده زنون (Xenon) (که برحسب دستورالعمل‌های PowerPC شرکت IBM طراحی شده) در اکس باکس ۳۶۰ است که از این طریق، مصرف انرژی اکس باکس ۳۶۰ به‌طور چشمگیری کاهش پیدا کرده‌است. شیوهٔ دیگر برای مقابله با بخشی از مشکل سیگنال ساعت سرتاسری، برداشتن سیگنال ساعت به صورت یکپارچه است. اگرچه برداشتن سیگنال ساعت سرتاسری، باعث پیچیده‌تر شدن فرایند طراحی به طرق مختلف می‌شود، با این حال، طراحی‌های ناهمگام (یا بدون ساعت) در مقایسه با طراحی‌های مشابه همگام، برتری قابل توجهی از لحاظ مصرف انرژی و انتشار گرما دارند. اگرچه تا حدودی ناشایع است، اما پردازنده‌هایی تماماً ناهمگام ساخته شده‌اند که از سیگنال ساعت سرتاسری استفاده نمی‌کنند. دو مثال قابل ذکر در این رابطه عبارتند از: AMULET منطبق بر ARM و MIPS R3000 منطبق بر MiniMIPS.


title: واحد پردازش مرکزی

text: برخی طراحی‌های CPU، به جای اینکه سیگنال ساعت را به صورت کلی حذف کنند، فقط بخش‌هایی از سیستم مورد نظر را ناهمگام می‌کنند، مثلاً از ALUهای ناهمگام همراه با خط تولید سوپراسکالر، برای دستیابی به برخی فواید عملکردی در محاسبات استفاده می‌کنند. اگرچه در مجموع، مشخص نیست که آیا طراحی‌های تماماً ناهمگام می‌توانند در حد قابل مقایسه یا بهتری در مقایسه با طراحی‌های همگام عمل کنند یا خیر، اما مشخص شده‌است که حداقل در محاسبات ریاضی ساده‌تر، کارایی بالاتری دارند. این ویژگی، همراه با برتری آنها در مصرف انرژی و انتشار گرما، آن‌ها را تبدیل به گزینهٔ مناسبی برای کامپیوترهای نهفته کرده‌است.


title: واحد پردازش مرکزی

text: بسیاری از CPUهای جدید، دارای یک قطعهٔ مجزا برای مدیریت انرژی هستند، که در دای ادغام شده‌است، و وظیفه آن، تنظیم کردن منبع ولتاژ به صورت دلخواه برای مدار CPU است. و بدین طریق، تعادلی را بین عملکرد و مصرف انرژی برقرار می‌کند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: هر پردازنده مقادیر عددی را به شیوه خاصی نمایش می‌دهد. برای مثال برخی کامپیوترهای دیجیتال قدیمی اعداد را به شکل مقادیر سیستم عددی ده دهی (پایه ۱۰) نشان می‌دادند و برخی دیگر از کامپیوترها از نمایش‌های غیر معمول نظیر، ternary (پایه ۳) استفاده کرده‌اند. تقریباً تمامی پردازنده‌های جدید، اعداد را به فرم باینری (دودویی) نشان می‌دهند، که در آن هر رقم به وسیله یک کمیت فیزیکی دو مقداری، نظیر ولتاژ «بالا» یا «پایین» نمایش داده می‌شود.


title: واحد پردازش مرکزی

text: اندازه و دقت اعداد صحیحی که یک پردازنده می‌تواند نمایش دهد، مربوط به نمایش عددی می‌شود. در رابطه با یک پردازنده باینری، این معیارها به وسیلهٔ تعداد بیت‌هایی (رقم‌های چشمگیر یک عدد صحیح کدگذاری شده به طریق باینری) که پردازنده می‌تواند در یک عملیات پردازش کند، اندازه‌گیری می‌شود، که در واقع، اندازهٔ کلمه، پهنای بیت، پهنای مسیر داده، دقت عدد صحیح، یا اندازه عدد صحیح نام دارد. اندازهٔ عدد صحیح یک پردازنده، محدودهٔ مقادیر صحیحی که پردازنده می‌تواند به‌طور مستقیم روی آن عملیات انجام دهد را مشخص می‌کند. برای مثال، یک پردازنده ۸ بیتی می‌تواند به‌طور مستقیم، اعداد صحیحی را که به شکل ۸ بیت نمایش داده شده‌اند و دارای یک محدوده مقادیر اعداد صحیح گسسته به میزان ۲۵۶ (2) هستند، دستکاری کند. محدوده اعداد صحیح، همچنین می‌تواند روی تعداد مکان‌هایی از حافظه که پردازنده می‌تواند به صورت مستقیم آدرس دهی کند تأثیر بگذارد (یک آدرس یک مقدار صحیح است که نشان دهنده یک مکان خاص از حافظه است). برای مثال اگر یک پردازنده باینری، از ۳۲ بیت برای نمایش یک آدرس حافظه استفاده کند، آنگاه می‌تواند به‌طور مستقیم 2 مکان حافظه را آدرس‌دهی کند. برای دور زدن این محدودیت، و به دلایل مختلف دیگر، برخی پردازنده‌ها از مکانیسم‌هایی (نظیر، bank switching) استفاده می‌کنند تا بتوانند حافظه بیشتری را آدرس دهی کنند. پردازنده‌هایی که دارای اندازه‌های کلمه بزرگتر هستند، نیاز به مداربندی بیشتر دارند و در نتیجه از لحاظ فیزیکی بزرگتر هستند و هزینهٔ بیشتری می‌برند و انرژی بیشتری مصرف می‌کنند (و بنابراین گرمای بیشتری تولید می‌کنند). در نتیجه، در کاربری‌های جدید، به‌طور رایج از میکروکنترلرهای ۴ یا ۸ بیتی استفاده می‌شود، با وجود اینکه پردازنده‌هایی با اندازهٔ کلمه بسیار بزرگتر (همچون ۱۶، ۳۲، ۶۴ و حتی ۱۲۸ وجود دارند). با این حال، زمانیکه نیاز به عملکرد بالا داریم، مزایای اندازهٔ بزرگ‌تر کلمه (محدوده‌های داده بزرگ‌تر و فضاهای آدرس بزرگتر) ممکن است بر معایب آن چیره شود. مسیرهای دادهٔ داخلی یک پردازنده می‌تواند باریک‌تر از اندازه کلمه باشد، تا اندازه و هزینه کاهش یابد. برای مثال، اگرچه IBM System/360، یک مجموعه دستورالعمل ۳۲ بیتی بود، اما System/360 Model 30 و Model 40 دارای مسیرهای دادهٔ ۸ بیتی در واحد محاسبه و منطق بودند، به گونه‌ای که یک عمل جمع ۳۲ بیتی، نیازمند چهار چرخه بود که برای هر ۸ بیت یک عملوند، یک چرخه لازم بود. اگرچه مجموعه دستورالعمل Motorola 68، یک مجموعه دستورالعمل ۳۲ بیتی بود، اما Motorola 68000 و Motorola 68010 دارای مسیرهای داده ۱۶ بیتی در واحد محاسبه و منطق بود، به گونه‌ای که یک عمل جمع ۳۲ بیتی نیازمند دو چرخه بود. برای بهره‌گیری از برخی از مزایای طول‌های کمتر و بیشتر بیت، بسیاری از مجموعه دستورالعمل‌ها دارای پهناهای بیت متفاوتی برای دادهٔ صحیح و ممیز شناور هستند. در این حالت، پردازنده‌هایی که از این مجموعه دستورالعمل‌ها استفاده می‌کنند، می‌توانند پهناهای بیت متفاوتی برای قسمت‌های مختلف کامپیوتر داشته باشند. برای مثال، مجموعه دستورالعمل System/360 شرکت آی بی ام اساساً ۳۲ بیتی بود، اما از مقادیر ممیز شناور ۶۴ بیتی هم پشتیبانی می‌کرد تا دقت و محدودهٔ بیشتری را در رابطه با اعداد ممیز شناور فراهم کند. مدل System/360 Model 65 دارای یک جمع‌کننده ۸ بیتی برای محاسبات دسیمال و باینری ممیز ثابت بود و همزمان دارای یک جمع‌کننده ۶۰ بیتی برای محاسبات ممیز شناور نیز بود. بسیاری از طراحی‌های بعدی پردازنده از پهنای بیت ترکیبی مشابهی استفاده می‌کنند. علی‌الخصوص، زمانی که پردازنده برای اهداف عمومی استفاده می‌شود، باید یک تعادل منطقی بین قابلیت صحیح و نقطه شناور برقرار شود.


title: واحد پردازش مرکزی

text: توصیفی که از عملکرد پایه‌ای یک پردازنده در بخش قبلی شد، ساده‌ترین فرمی است که یک پردازنده می‌تواند داشته باشد. این نوع از پردازنده که معمولاً آن را ساب اسکالر(subscalar) می‌نامند، یک دستور را روی یک یا دو قطعهٔ داده، در یک زمان اجرا می‌کند. این فرایند موجب یک ناکارآمدی ذاتی در پردازنده‌های ساب اسکالر می‌شود. از آنجایی که فقط یک دستور در یک زمان اجرا می‌شود، کل پردازنده باید منتظر بماند تا آن دستور کامل شود تا بتواند به دستور بعدی برود. در نتیجه پردازنده‌های ساب اسکالر، در رابطه با دستوراتی که بیش از یک پالس ساعت (چرخهٔ ساعت) برای اجرا شدن کامل طول می‌کشند، معطل می‌ماند. حتی اضافه کردن یک واحد اجرایی دیگر بهبود زیادی روی عملکرد ندارد، و در این حالت به جای اینکه یک مسیر معطل باشد، دو مسیر معطل می‌ماند و تعداد ترانزیستورهای بلااستفاده افزایش می‌یابد. این طراحی، که در آن منابع اجرایی پردازنده می‌تواند فقط یک دستور در یک زمان اجرا کند، قادر خواهد بود تا نهایتاً فقط به عملکردی در حد اسکالر (یک دستور در یک چرخهٔ ساعت) برسد. با این وجود عملکرد آن تقریباً همیشه ساب اسکالر (کمتر از یک دستور در یک چرخه) است. تلاش برای رسیدن به عملکردی در حد اسکالر یا بهتر از آن منجر به پیدایش انواعی از روش‌های طراحی شد که باعث می‌شود تا پردازنده، کمتر به صورت خطی و بیشتر به صورت موازی عمل کند. در هنگام استفاده از اصطلاح موازی سازی برای پردازنده‌ها، دو اصطلاح به‌طور کلی، برای طبقه‌بندی این تکنیک‌های طراحی استفاده می‌شود:


title: واحد پردازش مرکزی

text: یکی از ساده‌ترین روش‌های مورد استفاده برای افزایش موازی سازی این است که اولین مراحل واکشی و رمزگشایی دستورالعمل را پیش از اینکه اجرای دستورالعمل قبلی تمام شود، شروع کنیم. این روش ساده‌ترین فرم یک تکنیک بنام خط لوله دستورالعمل (instruction pipelining) است و در تقریباً تمام پردازنده‌های عمومی جدید استفاده می‌شود. خط لوله دستورالعمل، با شکستن مسیر اجرا و تبدیل آن به مراحل جداگانه، باعث می‌شود تا در هر زمان بیش از یک دستورالعمل اجرا شود. این جدا کردن را می‌توان با خط مونتاژ مقایسه کرد که در آن یک دستور در هر مرحله کاملتر می‌شود، تا اینکه کلا از خط خارج شود.


title: واحد پردازش مرکزی

text: با این وجود، روش خط لوله، ممکن است موقعیتی را به وجود آورد که در آن نتایج عملیات قبلی برای کامل کردن عملیات بعدی لازم است. این وضعیت را معمولاً تقابل ناشی از وابستگی می‌نامند. برای جلوگیری از این وضعیت، باید توجه بیشتری شود تا در صورت رخ دادن این شرایط، بخشی از خط لوله دستورالعمل را به تأخیر بیاندازیم. به‌طور طبیعی، برآورده کردن این شرایط نیازمند مداربندی اضافه است، بنابراین پردازنده‌های خط مونتاژی، پیچیده‌تر از انواع ساب اسکالر هستند (البته، خیلی پیچیده‌تر نیستند). یک پردازنده از نوع خط لوله، می‌تواند بسیار نزدیک به حد اسکالر شود، در این شرایط تنها مانع موجود وقفه‌ها (دستورالعملی که بیش از یک چرخهٔ ساعتی در یک مرحله طول می‌کشد) هستند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: پیشرفت بیشتر در زمینهٔ ایدهٔ خط لوله، منجر به ابداع روشی شده‌است که زمان بیکاری اجزای پردازنده را حتی به میزان بیشتری کاهش می‌دهد. طراحی‌هایی که اصطلاحاً سوپراسکالر(superscalar) هستند شامل یک خط لوله دستورالعمل طولانی و چندین واحد اجرایی مشابه از جمله: واحدهای بارگزاری/ذخیره‌سازی، واحدهای محاسبه و منطق، واحدهای ممیز شناور، و واحدهای تولید آدرس هستند. در یک خط لوله سوپراسکالر، دستورالعمل‌های متعددی خوانده شده و به توزیع کننده ها(dispatcher) می‌روند، توزیع کننده تصمیم می‌گیرد که آیا دستورالعمل‌های مذکور می‌توانند به‌طور موازی (همزمان) اجرا شوند یا نه. در صورتی که پاسخ مثبت باشد، دستورالعمل‌ها در واحدهای اجرایی موجود توزیع (dispatch) می‌شوند. این کار باعث می‌شود تا چندین دستورالعمل به‌طور هم‌زمان اجرا شوند. به‌طور کلی، هرقدر یک پردازندهٔ سوپراسکالر بتواند دستورالعمل‌های بیشتری را به‌طور هم‌زمان به واحدهای اجرایی در حال انتظار ارسال کند، دستورهای بیشتری در یک چرخهٔ مشخص اجرا می‌شوند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: بیشترین دشواری در طراحی یک معماری سوپراسکالر پردازنده مربوط به ساخت یک توزیع‌کنندهٔ مؤثر است. توزیع کننده، باید قادر باشد تا به سرعت و بدون اشتباه مشخص کند که آیا دستورالعمل‌ها می‌توانند به‌طور موازی اجرا شوند، و آن‌ها را به شیوه‌ای توزیع کند تا بیشترین واحدهای اجرایی ممکن را از بیکاری خارج کند. این امر نیازمند این است که خط لوله دستورالعمل بیشتر مواقع ممکن پر باشد و معماری‌های سوپراسکالر را نیازمند مقادیر چشمگیری از حافظه نهان پردازنده(cache) می‌کند. همچنین، در این شرایط نیاز به تکنیک‌های حیاتی پیشگیری از خطر همچون: پیش‌بینی انشعاب، اجرای حدسی، تغییر نام رجیستر، اجرای خارج از نوبت و حافظه تراکنشی، برای حفظ سطوح بالای کارایی داریم. پردازنده با تلاش برای پیش‌بینی کردن اینکه کدام شاخه یا مسیر در یک دستورالعمل شرطی انتخاب خواهد شد، می‌تواند تعداد دفعاتی را که تمام خط تولید باید معطل بماند تا یک دستورالعمل شرطی کامل شود، به حداقل برساند. اجرای خارج از نوبت تا حدودی ترتیب اجرای دستورالعمل‌ها را تغییر می‌دهد تا تاخیرهای ناشی از وابستگی‌های داده را کاهش دهد. اجرای حدسی، با اجرا کردن بخش‌هایی از کد که ممکن است بعد از کامل شدن یک عملیات شرطی مورد نیاز نباشد، معمولاً موجب کمی افزایش در کارایی می‌شود. اجرای خارج از نوبت تا حدودی ترتیب اجرای دستورالعمل‌ها را تغییر می‌دهد تا تاخیرهای ناشی از وابستگی‌های داده را کاهش دهد. همچنین، در مورد جریان "یک دستورالعمل، جریان چندین داده"- که در آن مقدار زیادی داده مشابه باید پردازش شود- پردازنده‌های جدید می‌توانند بخش‌هایی از خط لوله را غیرفعال کنند تا، هنگامی که یک دستورالعمل به دفعات زیادی اجرا می‌شود، پردازنده بتواند مراحل واکشی و رمزگشایی را نادیده بگیرد و بنابراین باعث افزایش چشمگیر کارایی در مواقع خاصی، خصوصاً در موتورهای برنامه ای یکنواخت همچون نرم‌افزار ایجاد ویدئو و پردازش تصویر شود.


title: واحد پردازش مرکزی

text: در مواردی که بخشی از پردازنده سوپر اسکالر است و بخش‌هایی نیست، آن بخشی که سوپراسکالر نیست، دچار افت عملکرد به دلیل معطلی‌های زمان‌بندی می‌شود. اینتل پنتیوم P5 دارای دو واحد محاسبه و منطق سوپر اسکالر بود که هر کدام از آنها می‌توانستند یک دستورالعمل را در هر چرخه ساعت بپذیرند، اما واحد ممیز شناور آن نمی‌توانست یک دستورالعمل را در هر چرخه ساعت بپذیرد؛ بنابراین، ALU در رابطه با اعداد صحیح سوپراسکالر بود، اما در رابطه با ممیز شناور سوپراسکالر نبود. معماری نسل بعد از P5، یعنی P6 قابلیت‌های سوپراسکالر را به ویژگی‌های ممیز شناور خود اضافه کرد و بنابراین باعث افزایش چشمگیر در عملکرد دستورالعمل ممیز شناور شد. هم طراحی خط لوله ساده و هم طراحی سوپراسکالر، با فراهم آوردن امکان کامل کردن اجرای دستورالعمل‌ها با سرعتی فراتر از یک دستورالعمل در هر چرخه ساعت(ILP) برای یک پردازنده منفرد، موازی سازی سطح دستورالعمل را در CPU افزایش می‌دهند. اکثر طراحی‌های جدید پردازنده حداقل تا حدودی سوپراسکالر هستند و تقریباً تمام پردازنده‌های عمومی که در دهه اخیر طراحی شده‌اند سوپراسکالر هستند. در سال‌های بعدی، بخشی از تأکید در طراحی کامپیوترهای دارای سطوح بالای موازی سازی در سطح دستورالعمل، از سخت‌افزار پردازنده دور شده و بر روی رابط نرم‌افزاری یا همان معماری مجموعه دستورالعمل (ISA) متمرکز شده‌است. رویکرد کلمه دستورالعمل بسیار طولانی (VLIW) باعث می‌شود تا مقداری از موازی سازی در سطح-دستورالعمل به صورت ضمنی و مستقیماً توسط نرم‌افزار انجام گیرد، که منجر به کاهش بار کاری پردازنده برای افزایش ILP می‌شود و بدین گونه پیچیدگی طراحی کاهش یابد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: رویکرد دیگر برای بهبود کارایی، اجرای چندین ریسمان یا فرایند به صورت موازی است. این بخش از حوزهٔ تحقیقات را رایانش موازی گویند. در تقسیم‌بندی فلین، این رویکرد "جریان چندین دستورالعمل، جریان چندین داده" (multiple instruction stream, multiple data stream) نام دارد. یک تکنولوژی که با این هدف استفاده شد، چند-پردازشی (multiprocessing) بود. در ابتدا، فرم محبوب این تکنولوژی، "چند پردازشی متقارن" (symmetric multiprocessing) نام داشت که در آن، تعداد اندکی پردازنده یک نمای یکپارچه از سیستم حافظه خود را به اشتراک می‌گذارند. در این طرح بندی، هر CPU دارای سخت‌افزار اضافه برای حفظ یک نمای به روز متداوم از حافظه است. با اجتناب از نماهای کهنهٔ حافظه، این پردازنده‌ها می‌توانند روی یک برنامه همکاری کنند و برنامه‌ها می‌توانند از یک پردازنده به پردازندهٔ دیگر مهاجرت کنند. برای افزایش تعداد پردازنده‌های همکاری کننده به بیش از تعداد معدود، طرح‌بندی‌هایی نظیر: "دسترسی به حافظه به شکل غیر-یکپارچه" (non-uniform memory access) و "پروتکل‌های یکپارچه مبتنی بر-دایرکتوری" (directory-based coherence protocols) در در دهه ۱۹۹۰ ارائه شدند. سیستم‌های چند فرایندی متقارن، دارای تعداد کمی پردازنده‌ها هستند، در حالیکه سیستم‌های دسترسی به حافظه به‌شکل غیر یکپارچه، با هزاران پردازنده ساخته شده‌اند. در ابتدا، چند-پردازشی، با استفاده از چندین پردازندهٔ مجزا و بوردهایی برای پیاده‌سازی اتصالات بین آن‌ها، ساخته شد. هنگامی که پردازنده‌ها و اتصالات بین آنها تماماً روی یک چیپ منفرد پیاده‌سازی می‌شوند، این تکنولوژی را چند-پردازشی سطح-تراشه (chip-level multiprocessing) می‌نامند و تک-تراشهٔ مورد نظر را، یک پردازندهٔ چند هسته ای می‌نامند. بعداً مشخص شد که موازی سازی ظریف تر، می‌تواند با یک برنامه منفرد وجود داشته باشد. یک برنامهٔ منفرد ممکن است دارای چندین ریسمان (یا تابع) باشد، که می‌توان آن‌ها را به صورت مجزا یا موازی اجرا کرد. برخی از قدیمی‌ترین موارد این تکنولوژی، فرآیندهای ورودی-خروجی همچون دسترسی-مستقیم-به-حافظه را به صورت یک ریسمان جدا از ریسمان محاسباتی، پیاده‌سازی می‌کردند. یک رویکرد کلی تر برای این تکنولوژی، در دهه ۱۹۷۰ ارائه شد که در آن، سیستم‌ها طوری طراحی می‌شدند تا چندین ریسمان محاسباتی را به شکل موازی اجرا کنند. به این تکنولوژی، چندریسمانی (multi-threading) می‌گویند. این رویکرد، در مقایسه با رویکرد چند-پردازشی به صرفه تر است، زیرا فقط تعداد اندکی از بخش‌های یک پردازنده برای پشتیبانی از چند ریسمانی باید تکثیر شوند، در حالیکه برای چند-پردازشی، باید کل پردازنده تکثیر شود. در رویکرد چند-ریسمانی، واحدهای اجرایی و سیستم حافظه (از جمله کش‌ها)، در بین چندین ریسمان مشترک هستند. مشکل رویکرد چند-ریسمانی این است که پشتیبانی سخت‌افزاری برای چند-ریسمانی در مقایسه با چند-پردازشی، برای نرم‌افزار نمایان تر است؛ بنابراین، نرم‌افزارهای ناظر همچون سیستم عامل، برای پشتیبانی از چند ریسمانی باید متحمل تغییرات زیادی شوند. یک نوع از چند ریسمانی که پیاده‌سازی شد، چند ریسمانی غیر همزمان نام دارد که در آن، یک ریسمان تا زمانی اجرا می‌شود که مجبور شود برای برگشتن داده از حافظه خارجی معطل شود، که در این هنگام، CPU بلافاصله به ریسمان دیگری که آماده اجرا است تعویض زمینه می‌کند. این تعویض معمولاً، در یک چرخه ساعت پردازنده انجام می‌گیرد؛ مثلاً سیستم UltraSPARC از این روش استفاده می‌کند. نوع دیگری از چند ریسمانی، چند ریسمانی همزمان نام دارد، که در آن، دستورالعمل‌های مربوط به چندین ریسمان، به صورت موازی در داخل یک چرخه ساعت پردازنده اجرا می‌شوند. به مدت چندین دهه، از ۱۹۷۰ تا اوایل ۲۰۰۰، در طراحی پردازنده‌های عمومی با کارایی بالا، تمرکز بیشتر روی دستیابی به موازی سازی بالا در سطح-دستورالعمل، از طریق تکنولوژی‌هایی نظیر: خط لوله، حافظه‌های نهان، اجرای سوپراسکالر، اجرای خارج از نوبت و … بود. این روند، منجر به تولید پردازنده‌های بزرگ و پرمصرف نظیر اینتل پنتیوم ۴ شد. در اوایل دههٔ ۲۰۰۰، به دلیل رشد ناسازگاری بین فرکانس‌های اجرایی پردازنده و فرکانس‌های اجرایی حافظه و همچنین افزایش روزافزون تولید گرما توسط پردازنده که ناشی از تکنیک‌های اختصاصی موازی سازی در سطح-دستورالعمل بود، طراحان پردازنده دیگر قادر به دستیابی به کارایی‌های بالاتر با استفاده از تکنیک‌های ILP نبودند. بعد از آن، طراحان پردازنده، از ایده‌های بازار رایانه‌های تجاری، همچون فرایند تراکنش که در آن، مجموع کارایی چندین برنامه یا همان رایانش توان عملیاتی(throughput computing)، مهمتر از عملکرد یک ریسمان یا یک فرایند بود، استفاده کردند. همه گیر شدن طراحی‌های پردازنده‌های دو هسته‌ای و چند هسته ای و به‌طور قابل ذکر، شباهت طراحی‌های جدید اینتل به معماری کمتر سوپراسکالر P6، گواه بر این قضیه است. طراحی‌های بعدی در خانواده‌های متنوعی از پردازنده‌ها، نمایانگر چند پردازشی در سطح-چیپ (CMP) بودند، از جمله: x86-64 Opteron وAthlon 64 X2 و SPARC UltraSPARC T1 و POWER4 و POWER5 IBM و همچنین چندین پردازندهٔ کنسول بازی ویدیویی، نظیر طراحی سه هسته ای PowerPC اکس باکس ۳۶۰ و ریزپردازنده سلولی ۷ هسته ای پلی استیشن ۳.


title: واحد پردازش مرکزی

text: یک مثال به‌طور فزاینده مهم، اما کمتر رایج از پردازنده‌ها (و در واقع به‌طور کلی، رایانش) به موازی سازی داده مربوط می‌شود. پردازنده‌هایی که پیش تر در رابطه با آنها صحبت کردیم، تماماً از نوع اسکالر بودند. همان‌طور که نام آنها نشان می‌دهد، پردازنده‌های برداری با قطعات متعددی از داده در زمینه یک دستورالعمل مرتبط هستند، در حالیکه پردازنده‌های اسکالر، با یک قطعه از داده برای هر دستورالعمل سر و کار دارند. با استفاده از طبقه‌بندی فلین (Flynn's taxonomy)، این دو روش سر و کار با داده‌ها، به‌طور کلی به ترتیب، "جریان یک دستورالعمل، روی جریان چندین داده" (single instruction stream, multiple data stream) و "جریان یک دستورالعمل، روی جریان یک داده" (single instruction stream, single data stream) نامیده می‌شود. عمده بهره بری در ساخت پردازنده‌هایی که با بردارهای داده سر و کار دارند، در بهینه‌سازی وظایفی است که در آن‌ها نیاز است تا برخی اعمال (برای مثال، یک جمع یا یک ضرب برداری) روی مجموعهٔ بزرگی از داده انجام شود. برخی مثال‌های کلاسیک از این نوع وظایف عبارتند از: اپلیکیشن‌های چند رسانه‌ای (تصویر، ویدئو و صدا) و همچنین، انواع مختلفی از وظایف علمی و مهندسی. درحالی که یک پردازنده اسکالر باید تمام فرایند واکشی، رمزگشایی، و اجرای هر دستورالعمل و مقدار را در مجموعه ای از داده‌ها کامل کند، اما پردازنده برداری می‌تواند یک عملیات منفرد را روی مجموعه نسبتاً بزرگی از داده، فقط با یک دستورالعمل انجام دهد. این حالت، فقط زمانی امکان‌پذیر است که اپلیکیشن مورد نظر نیاز به مراحل متعددی دارد که عملیات مشابهی را روی مجموعه بزرگی از داده انجام می‌دهند. بسیاری از پردازنده‌های برداری ابتدایی نظیر Cray-1، تقریباً به صورت کامل مربوط به تحقیقات علمی و کاربردهای رمزنگاری بودند. با این وجود، از آنجایی که چند رسانه‌ای به میزان زیادی به سمت دیجیتال رفته‌است، نیاز به فرمی از SIMD در پردازنده‌های عمومی بیشتر شده‌است. کمی بعد از اینکه واحدهای ممیز شناور تبدیل به بخش ثابتی از پردازنده‌های عمومی شدند، اختصاص و پیاده‌سازی واحدهای اجرایی SIMD نیز در پردازنده‌های عمومی شروع شد. بعضی از این واحدهای اختصاصی SIMD نظیر:Multimedia Acceleration eXtensions در شرکت HP و MMX در شرکت اینتل فقط مربوط به اعداد صحیح می‌شد، که نوعی محدودیت قابل توجه برای برخی توسعه‌دهندگان نرم‌افزار بود، زیرا بسیاری از اپلیکیشن‌هایی که از SIMD سود می‌برند، اساساً با اعداد ممیز شناور سر و کار دارد. به‌طور روزافزون، توسعه دهندگان نرم‌افزار، این طراحی‌های ابتدایی را اصلاح و به فرم واحدهای اختصاصی SIMD پیشرفتهٔ جدید بازسازی کردند، که معمولاً بخشی از یک معماری مجموعه دستورالعمل است. مثال‌های مهمی از این موارد جدید عبارتند از: Streaming SIMD Extensions از شرکت اینتل و PowerPC-related AltiVec (یا همان VMX).


title: واحد پردازش مرکزی

text: رایانش ابری می‌تواند به شکل تقسیم‌بندی عملیات پردازنده مابین واحدهای پردازش مرکزی مجازی (virtual central processing units) باشد. یک میزبان، معادل مجازی یک ماشین فیزیکی است که روی آن، یک سیستم مجازی عمل می‌کند. زمانی که چندین ماشین فیزیکی با یکدیگر کار می‌کنند و به صورت یکپارچه مدیریت می‌شوند، این رایانش گروهی و منابع حافظه یک خوشه(cluster) را به وجود می‌آورد. در برخی سیستم‌ها، این امکان وجود دارد تا به صورت پویا، از خوشه کم کنیم یا به آن اضافه کنیم. منابع موجود در یک میزبان و سطح خوشه را می‌توان به مخازن منبع با اجزای ظریف(fine granularity) تقسیم کرد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: عملکرد یا سرعت یک پردازنده بستگی به فاکتورهایی از جمله سرعت ساعت (به‌طور کلی، به صورت مضرب‌هایی از هرتز داده می‌شود) و "تعداد دستورالعمل‌ها در هر کلاک" (instructions per clock, IPC) دارد، که مجموعاً با یکدیگر، معیار "تعداد دستورالعمل‌های انجام شده در هر ثانیه"(instructions per second, IPS) را تشکیل می‌دهند. بسیاری از مقادیر IPS گزارش شده، نشان دهند ی نرخ اجرای «حداکثری» بر روی توالی‌های دستورالعمل ساختگی با انشعابات معدود هستند، در حالیکه بار کاری واقعی، شامل ترکیبی از دستورالعمل‌ها و اپلیکیشن‌هایی می‌شود که مدت زمان اجرای برخی از آنها نسبت به بقیه بیشتر است. کارایی سلسله مراتب حافظه نیز به میزان زیادی روی کارایی پردازنده تأثیر می‌گذارد. این موضوع به ندرت در محاسبات میپس لحاظ شده‌است. به خاطر این مشکلات، تست‌های استاندارد مختلفی که معمولاً برای این هدف محک(benchmark) نامیده می‌شوند- همچون SPECint- ابداع شده‌اند، تا بتوانند کارایی واقعی را در موارد رایج اندازه‌گیری کنند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: کارایی پردازش کامپیوترها، با استفاده از پردازنده‌های چند هسته ای که اساساً اتصال دو یا بیش از دو پردازندهٔ مجزا (با نام هسته‌ها، در این زمینه) در یک مدار مجتمع است، افزایش می‌یابد. به‌طور ایده‌آل، یک پردازندهٔ دو هسته ای تقریباً قدرت معادل دو برابر یک پردازنده تک هسته‌ای دارد، اما در واقعیت، افزایش کارایی بسیار کمتر از این است و حدود تقریباً ۵۰٪ است که دلیل آن، الگوریتم‌های نرم‌افزاری و پیاده‌سازی‌های ناکامل است. افزایش تعداد هسته‌ها در یک پردازنده (یعنی دو هسته ای، چهار هسته ای و …) موجب افزایش میزان بار کاری قابل انجام توسط پردازنده می‌شود. این بدان معنی است که این پردازنده‌ها می‌توانند وقایع ناهمگام، وقفه‌ها و … را که در حجم زیاد می‌توانند اثرات مخربی روی عملکرد پردازنده داشته باشند، مدیریت کنند. این هسته‌ها را می‌توان به شکل طبقات مختلف در یک ساختمان پردازش در نظر گرفت که هر طبقه یک وظیفهٔ متفاوت را انجام می‌دهد. گاهی این هسته‌ها، در زمانی که یک هسته به تنهایی برای مدیریت اطلاعات کافی نباشد، می‌توانند کاری مشابه با هسته‌های مجاور خود انجام دهند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: به دلیل قابلیت‌های خاص پردازنده‌های جدید همچون: چند-ریسمانی همزمان و فناوری Uncore، که شامل اشتراک گذاری منابع واقعی پردازنده، در کنار میل به افزایش بهره‌وری می‌شود، نظارت کردن بر سطوح کارایی و میزان استفاده از سخت‌افزار به‌تدریج، تبدیل به یک عمل پیچیده‌تر شده‌است. در نتیجه برخی پردازنده‌ها، منطق سخت‌افزاری اضافه‌ای را پیاده‌سازی می‌کنند که کار آن نظارت بر میزان استفادهٔ واقعی از قسمت‌های مختلف پردازنده است و می‌توانند شمارنده‌های مختلفی را برای نرم‌افزار فراهم می‌کنند؛ به عنوان: مثال تکنولوژی Performance Counter Monitor اینتل.


title: واحد پردازش مرکزی

text: بالا بردن میزان نرخ زمانی کلاک و که سبب تولید هش‌ریت (میزان محاسبه اطلاعات توسط پردازنده در واحد زمان است)، بیشتر در واحد زمان و انجام سریع تری محاسبه در بازه زمانی می‌شود. پردازنده‌هایی که قفلشان بازگشایی شده باشد را می‌توان اورکلاک کرد و مزیت اورکلاک، انجام سریع تر پردازش و رندر‌های سنگین توسط پردازنده است. مضرات اورکلاک بالا رفتن دمای پردازنده برای محاسبه و در نتیجه استفاده مداوم سبب پایین آمدن عمر پردازش گر می‌شود. عمل Overclocking نیازمند دانش کافی در زمینه سخت‌افزار می‌باشد و هرگونه اقدام نادرست، آسیب‌های جبران ناپذیری به پردازنده‌ها وارد می‌کند. تنها پردازنده‌هایی اورکلاک می‌شوند که قابلیت اورکلاک شدن را در پسوند خود داشته باشند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: این نوع پردازنده‌ها از توانمندی بالاتری نسبت به پردازنده‌های معمولی خود برخوردار است.


title: واحد پردازش مرکزی

text: زی‌آن (Xeon) نامی است که اینتل بر روی پردازنده‌های مخصوص به سرور گذاشته که اولین زی‌آن در سال ۱۹۹۸ به بازار عرضه شد. پردازنده‌های زی‌آن با بهره‌گیری از فناوری فراریسمانی که اجازه می‌دهد یک تراشه هم‌زمان دو ریسمان را با هم اجرا کند، راندمان بهتری ارایه می‌کنند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: در هر فعالیت یا ایجاد یا اصلاحی در سرور، پردازنده سرور در حالت پردازش خواهد بود.


title: واحد پردازش مرکزی

text: گاهی بر روی پردازنده‌ها نام شرکت سازنده به صورت کامل و گاهی به صورت علائم اختصاری مخصوص شرکت مشخص می‌شود. شرکت‌های تولیدکننده پردازنده، هرساله پردازنده‌های قدرتمندی برای کاربران عادی و گیمرها ارائه می‌شوند. پیچیدگی طراحی پردازنده‌ها هم‌زمان با افزایش سریع فناوری‌های متنوع که ساختارهای کوچک‌تر و قابل اطمینان تری را در وسایل الکترونیک باعث می‌شد، افزایش یافت.


title: واحد پردازش مرکزی

text: شرکت اینتل در سال ۱۹۶۸ توسط رابرت نویس و گوردون مور راه‌اندازی شد. این شرکت مبدع فناوری ریزپردازنده‌های X۸۶ است. اینتل در اواسط دهه ۱۹۷۰ میلادی، یکی از قوی‌ترین تراشه‌ها یعنی تراشه ۸۰۸۶ را به بازار عرضه کرد. این تراشه‌ها تحولی عظیم در فناوری ریز پردازنده‌ها ایجاد کردند. دفتر مرکزی این شرکت در شهر سانتا کلارا، کالیفرنیا قرار دارد. در سال ۲۰۰۸ بود که شرکت اینتل (Intel) با معرفی معماری نِهِیلِم (Nehalem) پردازنده‌های سری اینتل کور را به بازار معرفی کرد. روند نامگذاری با اعداد تا زمان ظهور سری پنتیوم ادامه داشت و بعد از آن از نام اختصاصی استفاده شد مانند: , core,Celeron, pentium, Duron, Xeon, Athlon, phenom و …


title: واحد پردازش مرکزی

text: از آن سال تا به امروز شرکت اینتل همواره پردازنده‌های جدید خود را با معماری بروزتر ولی با همان غالب Core i همراه با شماره‌ای بعداز حرف i معرفی می‌کند. پردازنده‌های Core i9 برای رقابت با پردازنده‌های تردریپر شرکت ای‌ام‌دی وارد بازار شده‌اند. این پردازنده‌ها، اولین سری جدید محصولات «Core i» طی ۱۰ سال اخیر هستند. پردازنده‌های Core i9، پنجمین سری و فعلا آخرین پردازنده معرفی شده که از خانوادهٔ پردازنده‌های رایانه خانگی هستند. پردازنده‌های قدرتمند اینتل ۱۸ هسته‌ای و ۱۶ هسته‌ای هستند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: شرکت اِی‌اِم‌دی در سال ۱۹۶۹ و در ایالت کالیفرنیا شروع به کار کرد. ای‌ام‌دی یکی از بزرگترین رقیبان این شرکت، که پا به پای اینتل پردازنده‌های خود را معرفی و عرضه می‌کند. ای‌ام‌دی برای جذب مشتری بیشتر و در دست گرفتن بازار پردازنده‌های گرافیکی و مرکزی، سیاست کاهش قیمت را استفاده کرد و با این روش سعی در برتری نسبت به رقبا دارد. امروزه پردازنده‌های رایزن شرکت ای‌ام‌دی پردازنده‌هایی با تعداد ۳۲ هسته هستند.


title: واحد پردازش مرکزی

text: آخرین پردازنده معرفی شده توسط AMD(Ryzen9) می‌باشد.پردازنده‌ها بسته به تنوع در مدل و عملکرد آن‌ها دارای مدل‌های مختلفی می‌باشند. معمولاً هر گاه یک تغییر اساسی در ساختار یا پردازنده به وجود آمده‌است نسل جدیدی برای آن نام گذاری شده‌است. معمولاً نسل‌های مختلف پردازنده‌ها را با نام، علائم یا شماره‌های مختلف نشان می‌دهند. شرکت‌های سازنده پردازنده تولیدات خود را بر اساس یک روش استاندارد نام گذاری می‌کنند. هر کدام از نسل‌های پردازنده دارای مدلهای مختلفی می‌باشد که دارای مشخصات متفاوت می‌باشند. همچنین هر قسمت از نام یک پردازنده، نشان دهنده جزئیاتی از ساختار آن می‌باشد.


title: واحد پردازش مرکزی

text: به دنبال دنیاگیری کووید ۱۹ بسیاری از کارخانه‌های تولیدی به‌صورت موقت تعطیل شدند و همین موضوع باعث شده‌است. کمبود تراشه روی صنایع مختلفی اثر گذاشته که یکی از مهم‌ترین آن‌ها صنعت گوشی هوشمند است. اپل، سامسونگ و هواوی بزرگترین خریداران تراشه در سال ۲۰۲۰ بوده‌اند. میزان خرید هواوی به علت تحریم‌های ایالات متحده آمریکا در مقایسه با سال ۲۰۱۹ در حدود ۲۳ درصد کمتر شده‌است.


title: غلامرضا تختی

text: غُلام‌رضا تَختی (۵ شهریور ۱۳۰۹ – ۱۷ دی ۱۳۴۶) که با عنوان جهان پهلوان نیز شناخته می‌شود، کشتی‌گیر آزادکار ایرانی بود. وی در بازی‌های ۱۹۵۶ توانست پس از امامعلی حبیبی، دومین مدال طلای ورزشکاران ایرانی در بازی‌های المپیک را به دست آورد. او با کسب این نشان، به همراه دو مدال نقره که در بازی‌های ۱۹۵۲ و ۱۹۶۰ از آن خود کرد، پر افتخارترین کشتی‌گیر ایران در این بازی‌ها است. تختی دو قهرمانی و دو نائب قهرمانی در رقابت‌های قهرمانی جهان و همچنین نشان طلای بازی‌های آسیایی را در دوران فعالیت خود به دست آورد.


title: غلامرضا تختی

text: تختی از چهره‌های مشهور فرهنگ عامه ایرانیان است و در فرهنگ ورزشی ایران، بسیاری وی را نماد «پهلوانی» و «جوانمردی» می‌دانند. پس از رخداد زمین‌لرزهٔ بوئین زهرا که ده‌ها هزار کشته و مجروح در پی داشت، فعالیت‌های او و تنی چند از پهلوانان برای امداد رسانی به زلزله‌زدگان؛ موجی از شور و وحدت ملی در ایران برانگیخت و کمک‌های فراوانی برای آسیب‌دیدگان ارسال شد. میزان کمک‌های جمع‌آوری شدهٔ او برای آسیب‌دیدگان، چندین برابر کمک‌های جمعیت شیر و خورشید حکومت پهلوی بود.


title: غلامرضا تختی

text: او همچنین فعال سیاسی و عضو شورای مرکزی جبهه ملی ایران بود.


title: غلامرضا تختی

text: غلامرضا تختی در جنوب تهران محله‌ی خانی‌آباد به دنیا آمد. «رجب خان» (پدر تختی) متولد سال ۱۲۷۵ محلهٔ دروازه غار تهران و مادرش از خانوادهٔ سنتی تهران بود.


title: غلامرضا تختی

text: با تبدیل شدن وی به یک «قهرمان ملی»، گاه داستان‌هایی دربارهٔ او گفته می‌شود که لزوماً صحت تاریخی ندارند. در ایران از تختی به عنوان «جهان‌پهلوان» یاد می‌شود. کتاب‌های زیادی در وصف او تألیف شده‌است، فیلمی سینمایی در مورد وی ساخته شده، تندیسی از وی ساخته شده و در میدان تجریش در شهر تهران نصب شده‌است. به افتخار وی هر ساله به بهترین کشتی‌گیران ایران «جایزه غلام‌رضا تختی» اهدا می‌شود. تختی در طول زندگی خود به کارهای عام‌المنفعه پرداخت و خدماتی به محرومان کرد. او عضو جبهه ملی ایران بوده و در نهضت ملی‌شدن نفت در ایران فعالیت داشت. محمدعلی فردین کشتی گیر و بازیگر قدیمی سینما از دوستان بسیار صمیمی او بود.


title: غلامرضا تختی

text: "حاج قُلی" پدربزرگ تختی، در آن زمان یخچال دار شناخته شده‌ای بود. در دکانش بر روی تخت بلندی می‌نشست و به همین سبب در میان اهالی خانی‌آباد به «حاج قلی تختی» شهرت یافته بود. همین نام بعدها به نام خانوادگی آن‌ها تبدیل شد. "ارباب رجب"، پدر غلامرضا تختی، یخچال دار ورشکسته بود که زود درگذشت و او را با تنگدستی یتیم گذاشت (زمین‌های یخچال ارباب رجب دقیقاً از راه‌آهن می‌گذرد که حکومت رضاشاه برای احداث راه‌آهن زمین‌های ارباب رجب را مصادره می‌کند).


title: غلامرضا تختی

text: او دو برادر و دو خواهر داشت که همهٔ آن‌ها از وی بزرگ‌تر بودند. وی تحصیلات ابتدایی را در دبستان حکیم نظامی تهران گذراند و پس از گذراندن اول متوسطه در دبیرستان منوچهری تهران ترک تحصیل کرد. تختی ورزش زورخانه‌ای را ابتدا از زورخانه گردان شروع کرد و مدتی بعد به زورخانه پولاد در میدان شاپور رفت. تختی در ابتدا توفیق چندانی در ورزش زورخانه ای نداشت اما استعداد او برای کشتی توسط عبدالحسین فیلی شناخته شد و زیر نظر او پرورش پیدا کرد.


title: غلامرضا تختی

text: او در سال ۱۳۲۷ به خدمت سربازی رفت و در ۲۵ مهر همان سال در اداره راه‌آهن استخدام شد. وی پیشینهٔ کار در شرکت نفت مسجد سلیمان را هم داشت.


title: غلامرضا تختی

text: او در پنجشنبه ۱۲ آبان ۱۳۴۵ با شهلا توکلی ازدواج کرد (در برخی سایت‌ها به اشتباه تاریخ ۳۰ بهمن ذکر شده که این موضوع با توجه به تولد بابک در شهریور سال ۱۳۴۶ موجب گمانه‌زنی اشتباه شده‌است). حاصل این ازدواج پسری به نام بابک بود که در ۱۱ شهریور ۱۳۴۶ به دنیا آمد. شهلا توکلی در روز ۲۷ خرداد ۱۳۹۳ در ۶۸ سالگی در بیمارستان ایران‌مهر، تهران درگذشت.


title: غلامرضا تختی

text: یکی از جاهایی که تختی همیشه می‌رفت، گل‌فروشی رز نزدیک چهارراه تخت‌جمشید (طالقانی کنونی) بود. تختی گل‌های باغچهٔ خانه‌اش را می‌چید و دسته می‌کرد و می‌برد گل‌فروشی رز که فروش برود. اما هربار که گذرش به آن‌جا می‌افتاد، مردم دور و برش را می‌گرفتند و با او گرم حرف زدن می‌شدند. تختی هم می‌خواست مهربانی آن‌ها را جبران کند. همین بود که از ده‌تا دستهٔ گل، یک دسته هم به گل‌فروشی نمی‌رسید. تختی با ماشین بنز سفیدی که داشت می‌رفت گل‌فروشی. می‌گویند بچه مدرسه‌ای‌ها می‌آمدند تکیه می‌زدند به ماشین و کنار او عکس یادگاری می‌گرفتند. گل‌فروش حرص و جوش می‌خورد و از تختی می‌خواست که خودش را از بچه‌ها و مردم پنهان کند. تختی گوش نمی‌کرد و می‌گفت: «مردم برای دیدن من آمده‌اند؛ چرا باید خودم را پنهان کنم؟»


title: غلامرضا تختی

text: یکی از رویدادهای زندگی تختی، پیشنهاد به او برای بازی در فیلم سینمایی بوده‌است. فردین که از دوستان تختی بود، او را برمی‌انگیزد که بازیگر سینما بشود. فردین به او می‌گوید: «بلور بازی کرد، تو هم بیا و بازی کن.» حتی پیشنهاد می‌دهند در فیلم‌های تبلیغاتی بازی کند. به تختی پیشنهاد تبلیغ عسل می‌دهند اما او در جواب می‌گوید: «من با خوردن عسل پهلوان نشدم! خاک و خُل خوردم و خوراک‌ام نان و پنیر بود و با سختی‌ها ساختم و تمرین کردم تا به جایی رسیدم.»


title: غلامرضا تختی

text: تختی در ۱۷ دی ۱۳۴۶ در اتاق‌اش در هتل آتلانتیک تهران درگذشت. او دو روز پیش از مرگ‌اش یعنی ۱۵ دی، وصیت‌نامه اش را در دفترخانه اسناد رسمی شماره ۲۰۲ تحت شمارهٔ ۳۴۲۸ و با تعیین کاظم حسیبی به عنوان سرپرست فرزندش بابک (که تنها ۴ ماه داشت)؛ به ثبت رسانده بود. همواره دربارهٔ دلایل مرگ او، اختلاف نظرهای زیادی وجود داشته‌است.


title: غلامرضا تختی

text: براساس اخبار منتشره در روزنامه‌های اطلاعات و کیهان ۱۸ دی ۱۳۴۶ غلامرضا تختی به خاطر وجود اختلافات خانوادگی با همسرش شهلا توکلی خودکشی کرده‌است. از انگیزه‌های ممکن برای خودکشی، مواردی چون ناکامی‌هایش در مسابقات در پایان عمر ورزشی تختی نام برده می‌شود. با این حال عده‌ای از دانشوران مرگ وی را مشکوک می‌دانند. این عقیده که ساواک او را به دلیل محبوبیت زیاد و عدم وفاداری به نظام وقت ایران به قتل رسانده‌است، در بین مردم وجود داشته‌است.


title: غلامرضا تختی

text: علی شاه‌محمدی کارگردان مستند «شهسوار» دربارهٔ زندگی تختی، در این‌باره می‌گوید: «در این فیلم هم به صورت مستند و هم به صورت دراماتیک به زندگی تختی پرداخته‌ام و سؤال اصلی فیلم بر این محور است که تختی خودکشی کرد یا کشته شد؟ در پاسخ به این پرسش، برخی افراد در این فیلم با دلایل متقن و موجه می‌گویند که تختی خودکشی کرده و برخی هم با دلایل متقن و موجه دیگری می‌گویند که تختی به قتل رسیده‌است. هیچ رجحانی میان این افراد و دلایلی که برای نظرشان ذکر می‌کنند در مستند وجود ندارد و قضاوت در این باره را به عهدهٔ خود مخاطب گذاشته‌ایم، به این دلیل که خود ما هم از این دلایل قانع نشده‌ایم.»


title: غلامرضا تختی

text: محمد بلوری روزنامه نگار و پدر حادثه نویسی مطبوعات ایران در گفتگویی ویدیویی که با هادی حیدری و سوشیانس شجاعی‌فرد داشت، اعلام کرد که یکی از افسران کلانتری تخت جمشید خبر خودکشی تختی و پیدا شدن جسدش در هتل آتلانتیک تهران را در همان دقایق اولیه به وی داد. وی ادامه داد ː برایم باور کردنی نبود که یک قهرمان ملی تا این حد از زندگی ناامید شود که خودکشی کند. درآن زمان شایعه شده بود که ساواک تختی را کشته است و اگر ما اعلام میکردیم که او خودکشی کرده است، متهم به همکاری با ساواک برای کتمان حقیقت ماجرا میشدیم. اما واقعیت ماجرا این بود که دست نوشته وصیت وی و قرص های کنار جنازه اش، همگی تایید بر خودکشی کردن تختی داشت.


title: غلامرضا تختی

text: شهلا توکلی، همسر تختی، که از خانواده با طبقه اقتصادی بالاتری بود، بارها به بهانه های مختلف به تختی سرکوفت میزد و به مادر و خواهران تختی توهین میکرد و از آنها بد میگفت. تختی هم که علاقه شدیدی به مادر و خواهرانش داشت، از این موضوع بسیار ناراحت میشد. در دفترچه خاطرات تختی نوشته شده بود که روز قبل از حادثه، همسر تختی با یکی از خواهرانش در خانه دعوای شدید میکند و همسرش به وی میگوید که تو مردانگی نداری. تختی به قدری از این ماجرا ناراحت میشود که خانه را ترک میکند و به هتل میرود. از طرف دیگر رژیم شاهنشاهی که نتوانسته بود تختی را به سمت خودش بکشاند تا جهت گیری های موافق رژیم داشته باشد، مانع از ورود تختی به ورزشگاه های مختلف شده بود. حتی به چند تن از قهرمانان کشی آن زمان که قرار بود با تختی به مسابفات بروند، سپرده بودند که به وی بی محلی و بی حرمتی کنند. تختی با این اقدام رژیم، عملا از صحنه ی کشتی خارج شده بود و نمیتوانست حرفه ی مورد علاقه اش را دنبال کند و حتی به مسابقات کشتی برود. محمد بلوری سه عامل مهم کنار گذاشته شدن تختی از صحته کشتی توسط رژیم شاهنشاهی، بیکاری و عدم دریافت حق و حقوق و بدهی های مختلف وی و مشکلات فراوانی که با همسرش داشت را از علل اصلی شکسته شدن این قهرمان و پهلوان ملی و در نهایت خودکشی وی میداند.


title: غلامرضا تختی

text: غلامرضا تختی از سال ۱۳۴۲ بارها به ساواک احضار شد. اطرافیان شاه با ناکامی از نزدیک کردن او به دربار و حکومت، فشارها را بر تختی افزایش دادند. حتی در مواردی تختی از ورود به ورزشگاه‌ها منع می‌شد. او پس از دوری دوساله از رقابت‌های ورزشی برای چهارمین‌بار در بازی‌های المپیک شرکت کرد و برای نخستین بار در این بازی‌ها مدالی کسب نکرد. میرزایی با استناد به اسناد به جا مانده بیان می‌کند که گویا حکومت میل داشت تختی بدون تمرین و آمادگی جسمی و روحی در میدان حاضر شود و با شکست‌خوردن، محبوبیت‌اش در میان مردم را از دست بدهد. از سوی دیگر مردم نیز خواهان شرکت او در مسابقات جهانی بودند.


title: غلامرضا تختی

text: در چنین شرایطی تختی در سال ۱۳۴۵ ازنو در بازی‌های جهانی شرکت کرد و بار دیگر دست خالی به ایران بازگشت. جلال آل‌احمد دربارهٔ مرگ او چنین نوشت: «از آن همه جماعت هیچ‌کس، حتی برای یک لحظه، به احتمال خودکشی فکر نمی‌کرد»


title: غلامرضا تختی

text: در فروردین ۱۳۹۸، علیرضا زاکانی نمایندهٔ پیشین مردم تهران در مجلس شورای اسلامی، خودکشی تختی را شایعه خواند و گفت تختی را به «شهادت» رسانده‌اند. وی گفت: «من شنیدم که عزیزی این‌جا گفته بود که مرحوم تختی خودکشی کرده‌است. من از پدرم که هم از نزدیک مرحوم تختی را می‌شناختند و هم در مراسم تشییع و در غسال‌خانه می‌گفت که او را شهید کردند. پدرم پس از انقلاب نزدیک به سه دهه مسئول برگزارکنندهٔ مراسم مرحوم تختی بود. من این را از پدرم می‌گویم که در این حرکت بوده است.»


title: غلامرضا تختی

text: به گفتهٔ «پرویز عرب» از دوستان تختی در گفتگوی تفصیلی با ایسنا، وی خودکشی کرده‌است: «قرص آسپرین و تریاک را با هم مخلوط کرده بود و پس از ریختن در لیوان آب، آن را خورده بود. فجوری، رئیس پزشک قانونی وقت پس از معاینه تختی گفته بود بازوی راست تختی کبود بوده که دلیل آن هم این بود که او هنگام جان دادن با دندان بازوی خود را گاز گرفته بود.»


title: غلامرضا تختی

text: پس از درگذشت تختی، جبهه ملی در بیانیه‌ای مرگ وی را خودکشی اعلام کرد. جمشید مشایخی از دوستان تختی در اسفند ۱۳۹۷ در یک گفتگوی تلویزیونی با شبکه تهران، علت مرگ تختی را با توجه به شناختی که از وی داشت، خودکشی به دلیل اختلافات خانوادگی اعلام کرد. بعد از گفته‌های جمشید مشایخی، خسرو معتضد نیز در برنامه‌ای تلویزیونی در همین رابطه، حاضر شد و بر گفتهٔ مشایخی صحه گذاشت و به‌طور تلویحی کار جلال آل‌احمد را در دامن زدن به این شایعه که تختی را عوامل شاهپور غلامرضا پهلوی کشته‌اند، نکوهید. همچنین معتضد گفت که آل احمد دربارهٔ مرگ صمد بهرنگی نیز با چنین رویکردی به شایعات دامن زده‌است. در اسفند ۱۳۹۷ بابک تختی، تنها فرزند غلامرضا تختی، تأیید کرد پدرش کشته نشده بلکه خودکشی کرده و مدعی شد بحث پیرامون شهیدسازی تختی را جلال آل‌احمد، آغاز کرده‌است. فرزند تختی دربارهٔ مرگ پدرش و حواشی آن در بحبوحهٔ انقلاب ۵۷ گفته‌است: «تختی را نکشتند. من تصور می‌کنم تختی رفته بود هتل به این امید که شاید یکی سراغش بیاید و نجاتش بدهد. وگرنه می‌توانست برود باغ خودش. تختی آگاهانه دست به این انتخاب زد. نمی‌توانست پیش‌بینی کند که ۱۱ سال بعد انقلاب خواهد شد و آقای ساعد (مدیر هتل) دچار گرفتاری می‌شود وگرنه در هتل این کار را نمی‌کرد.» وی همچنین به دفاع از حیثیت مادر خودش پرداخت و شایعات را «اغراق‌آمیز» دانست.


title: غلامرضا تختی

text: تختی ورزش را با کشتی باستانی آغاز کرد. او در سال ۱۳۲۹ در ۲۰ سالگی به عضویت باشگاه پولاد درآمد و به صورت حرفه‌ای زیر نظر حبیب‌الله بلور کشتی آزاد را برای شرکت در مسابقات قهرمانی آغاز کرد. و در همان سال نخستین قهرمانی کشور خود را کسب کرد. تختی در رقابت‌های قهرمانی کشور طی سال‌های ۱۳۲۹ تا ۱۳۳۸ هشت بار قهرمان کشور شد. او در سال ۱۹۵۱ در مسابقات قهرمانی جهان هلسینکی در دستهٔ ۷۹ کیلو به مدال نقره رسید، وی و سه هم تیمیش؛ محمود ملاقاسمی (نقرهٔ ۵۲ کیلو)، محمدمهدی یعقوبی (برنز ۵۷ کیلو) و عبدالله مجتبوی (برنز ۷۳ کیلو)، برندگان اولین مدال‌های بین‌المللی تاریخ کشتی ایران بودند. او سال بعد در المپیک هلسینکی مدال نقرهٔ خود را در ۲۲ سالگی تکرار کرد. چهار سال بعد در المپیک ۱۹۵۶ ملبورن در یک‌وزن بالاتر؛ ۸۷ کیلوگرم، بهتر ظاهر شد و به همراه امامعلی حبیبی نخستین مدال‌های طلای تاریخ ورزش ایران در المپیک را کسب کردند. تختی در مسابقات قهرمانی جهان ۱۹۵۹ تهران، ۱۹۶۱ یوکوهاما و ۱۹۶۲ تولیدو به ترتیب به دو مدال طلا و یک مدال نقره رسید. در المپیک ۱۹۶۰ رم هم با ۵ پیروزی با ضربهٔ فنی و یک شکست با امتیاز از عصمت آتلی ترک مدال نقرهٔ وزن ۸۷ کیلو را گرفت. وی که کشتی را از میان وزن آغاز کرده بود با افزایش وزن خود به دسته‌های بالاتر رفته و از سال ۱۹۶۲ به دستهٔ ۹۷ کیلوگرم پا گذاشت، اما مشخص شد که رقابت در این وزن برای قهرمان پابه‌سن‌گذاشته دشوار است و او در المپیک ۱۹۶۴ توکیو با شکست از احمد آئیک ترک و مساوی با سعید مصطفائف بلغار به مقام چهارم قناعت کرد.


title: غلامرضا تختی

text: وایکینگ پالم سوئدی، عادل آتان تُرک، بوریس کولایف روس، پت بلر آمریکایی، دیتریش آلمانی، ویچزیستیوک روس، عصمت آتلی تُرک، حسن کنگور تُرک، الکساندر مدوید بیلورس از شوروی و احمد آئیک تُرک مهم‌ترین رقیبان تختی در ۱۴ سال حضور وی در عرصهٔ بین‌المللی بودند.


title: غلامرضا تختی

text: غلامرضا تختی همچنین سه بار قهرمان کشتی پهلوانی و پهلوان اول ایران شده بود.بازی‌های المپیک: ۳ مدال؛ مسابقات جهانی: ۴ مدال؛ بازی‌های آسیایی: ۱ مدال.دلخوری تختی از خاندان پهلوی، تا اندازه‌ای به روزگار نوجوانی او بازمی‌گشت. پدر تختی یخچال طبیعی داشت و از این راه گذران می‌کرد. اما یخچال در طرح خیابان‌کشی‌های رضاشاه می‌افتد و پدر تختی ناچار می‌شود یخچال را به بهای اندکی به دولت بفروشد. این پیشامد خانوادهٔ آن‌ها را ورشکست و آواره می‌کند، تا بدان‌جا که ناگزیر می‌شوند دو شب را در کوچه بخوابند. به هر روی، رویداد تلخی بود که اثر بسیار بدی بر تختی گذاشت و هرگز نتوانست خاطرهٔ گزنده‌اش را فراموش کند. به‌ویژه که زمانی نمی‌گذرد که پدرش آزرده از آنچه پیش آمده بود، بیمار می‌شود و درمی‌گذرد.


title: غلامرضا تختی

text: غلامرضا تختی از سال ۱۳۳۰ وارد فعالیت‌های سیاسی شد. او ابتدا در حزب زحمتکشان ملت ایران به رهبری خلیل ملکی و مظفر بقائی عضو بود و پس از انشعاب ملکی و خُنجی از بقائی به حزب نیروی سوم پیوست در جریان اختلاف میان محمدعلی خنجی و خلیل ملکی او پس از شنیدن نظرات طرفین به اتفاق اعضای سازمان ورزشکاران به خنجی و حجازی پیوست و پس از تأسیس حزب سوسیالیست به عنوان قائم مقام دبیرکل حزب (دکتر خنجی) انتخاب شد. ضمناً در سازمان ورزش حزب به همراه حسن خرمشاهی (مسئول سازمان ورزش حزب) فعالیت می‌کرد.


title: غلامرضا تختی

text: غلامرضا تختی پس از کودتای ۲۸ مرداد در کمیتهٔ ورزشکاران نهضت مقاومت ملی نیز علاوه بر حزب سوسیالیست فعالیت داشت و پس از تشکیل جبههٔ ملی دوم در سال ۱۳۳۹ به این سازمان وارد شد و از سوی کمیته ورزشکاران به کنگره و از سوی منتخبین کنگره به شورای مرکزی جبهه ملی ایران راه یافت.