شرح تقنية الـ(Intel 64 Architecture) :
إستعدوا يا جماعة لأن هذا الشرح سوف يحتوي على كثير من الرياضيات ونظرية الإحتمالات
أولا أود أن أقوم بشرح جزء بسيط يوضح لكم ما هي لغة الآلة 1 و 0 (اللغة الثنائية)
هذان الرقمان يمثلان الإحتمالان يوجد أو لا يوجد أبيض أو أسود ممتلئ أم فارغ صح أم خطأ وتعبر في علوم الإلكترونيات بمعنى وجود جهد كهربي أم لا
فإذا إفترضنا أن لدينا سلك واحد نحاس مثلا فهناك إحتمالان إما أن يكون به فرق جهد بالنسبه للأرض فنقول هنا أن هذا السلك به فولت و يحمل القيمه 1 وإما أن يكون فارغ وفي هذه الحالة يحمل القيمة 0 هذا السلك نسميه فى الإلكترونيات (بت) 8 اسلاك بجانب بعضهم نطلق عليهم (بايت)
فإذا إفترضنا أن هناك خمسة أسلاك بجانب بعضها ويمثلون القمية 01010 فنفهم من هذه القيمة أن السلك الأول ليس به بجهد والثاني به جهد والثالث ليس به جهد والرابع به جهد والأخير ليس به جهد ....... جيد
هذا بفرض معرفتنا للقيم فإذا قلت لك هناك خمسة أسلاك كل سلك له إحتمالان إما 1 أو 0 فكم عدد الإحتمالات الغير متكررة الموجودة لهذه القيم
الجواب هو ( عدد إحتمالات السلك الواحد ^ عدد الأسلاك ) إذا الجواب هو 2^5 يساوي 32 وهذه الإحتمالات تمثل القيم من 00000 إلى 11111
إذا في حال 8 بت الإحتمالات هي 2^8 يساوي 256 إحتمال
في حال 16 بت الإحتمالات هي 2^16 يساوي 65536 إحتمال
هذا هو النظام المتبع في جميع الأجهزة الإلكترونية والكمبيوترية والحاسبية التي يطلق عليها الأجهزة الرقمية (Digital Devices)
أود أيضا أن أمر على جزئية أخرى وهي تكوين القرص الصلب والرام
تكوين القرص الصلب (Hard Drive) :
القرص الصلب يتكون من واحدة أو أكثر من الإسطوانات (Platters) هذه الإسطوانات مغطاه بمادة مغناطيسية وهناك رؤوس محمولة على أذرع خاصة إما بالكتابة أو القراءة وتقسم هذه الإسطوانات إلى مسارات (Tracks) كل مسار به العديد من القطاعات (Sectors) حجم هذا القطاع حاليا عادة ما يكون 512 بايت وفي كل قطاع يتم تخزين البيانات على هيئة بتات 1 أو 0
في أول قطاع موجود في القرص الصلب تتم عملية تخزين المعومات عن كل القطاعات وعنونتها بقيمة مكونة حسب نظام التشغيل المستخدم إما 32 بت أو 64 بت إذا كل قطاع في القرص له عنوان وعن طريق هذا العنوان يستطيع القرص الصلب الوصول إليه بطلب من المعالج
تكوين الرام (RAM) :
يهمنا فقط من تكوين الرام أن به مجموعة من المكثفات أو المسجلات (Chips) هذه المسجلات يتم تقسيمها إلى أعمدة وصفوف ليتم تكوين خلايا تخزينية لكل خلية عنوانها المكون حسب نظام التشغيل أيضا من 32 أو 64 بت ويمكن مخاطبتها مباشرة عن طريق هذا العنوان
طبعا هذه ليست كل المكونات ولكن للإختصار فقط لم أكتب كل شيء
ربما تقولوا الآن ما فائدة هذا كل الكلام ...... سوف تعرفون لاحقا
نأتي لشرح التقنية
هذه التقنية أيضا من القتنيات التي لها أثر كبير على شكل المعالج وطريقة بنائه ولا يخلو منها أي معالج أي أن هذه التقنية أشبه بالمعمارية بشكل كبير وقد تم طويرها على مر العصور بدء من 8 بت وصولا إلى 128 بت حتى الآن ومن يعلم ماذا سوف يحدث في المستقبل وفي الحقيقة هذه التقنية متفرعة جدا وتؤثر تقريبا على كل شيئ في الجهاز ولذلك أنا لا أود الدخول في كل هذه التفرعات ولكن سوف أقوم بشرح ماهو مهم بالنسبة للإخوة فقط
هناك في المعالج مسار يدعى الـ(Adress Bus) هذا المسار مسؤول عن حمل قيم العناوين وهو يمثل الورقة التي تحمل عنوان معين التي يعطيها لك والدك لوصف أي مكان
هذه التقنية تؤثر على هذا المسار ويكون عرض هذا المسار حسب هذه التقنية إما 64 بت (أي 64 سلك بجانب بعضها ) أو 32 بت أو 16 بت أو حتى 128 بت في الأعوام القادمة المهم أن حسب هذه التقنية يحدد عرض هذا المسار
وطبعا بما أن لهذا المسار أهمية كبيرة إذا لابد أن يكون لعرضه أهمية كبير وسوف أضح لكم هذا بالمثال التالي
إذا إقترضنا أن والدتك أعطتك ورقة مكتوب على هذه الورقة عنوان الجزار وأردت منك أن تحضر لها كيلو لحمة ( أكيد طبعا إذا كنا مش قدرين في الحقيقة نأكل لحمة خلينا نأكلها في الأمثلة ) وبمساعدت هذه الورقة سوف تستطيع الوصول إلى الجزار وشراء متطلباتك إذا إذا كان عندك ورقة مكتوب فيها عناوين للكثير من المحال التجارية والبقالات وغيرها فسوف تستطيع الوصول إليها وإحضار ما تود منها لكن ماذا عن ما هو ليس مكتوب في الورقة مثلا محلات الكمبيوتر (من هذا الذي كتب هذه الورقة هتو هولي هنا عشان أعلمه كيف يحترم محلات الكمبيوتر ) فهل سوف تستطيع الوصول إلى محلات الكمبيوتر أكيد الجواب هو لا (لن أستطيع شراء الجهاز الجديد) إذا هذه الورقة تحدد ما تستطيع إحضاره من أشياء وما لا تيستطيع إحضاره
وهكذا هو الحال في الكمبيوتر عندما تم عنونت كل القطاعات في القرص الصلب وكل الخلايا التخزينية في الرام تم إعطاؤها عنوان طوله على حسب نظام التشغيل المستخدم طبعا مع مراعات ما يستطيع المعالج دعمه من أنظمة تشغيل فإذا إفترضنا أن نظام البشغيل من نوع 32 بت إذا
سوف يكون على القطاع الأول من القرص الصلب عنونة كل القطاعات الأخرى من القرص برقم معين مكون من 32 خانة دون التكرار طبعا ونفس الحاجة بالنسبة للرام والخلايا التخزينية يأتي السؤال ذو المليون جنيه كم رقم يمكن أن نكونه من 32 خانة علما بأن إمكانية كل رقم إما أن يكون 1 أو 0
هنا تأتي فائدة موضوع الإحتمالات إذا نحسبها بنفس القانون
( 2 ^ 32 ) يساوي 4294967296 إحتمال وهذه الإحتمالات تمثل القيم من 00000......0 إلى 11111......1 صحيح حسنا
في القرص الصلب يتم عنونة كل قطاع بواحد من هذه الأرقام إذا هناك 4294967296 قطاع يمكن عنونتهم وبما أن كل قطاع حجمه 512 بايت إذا 4294967296 * 512 يساوي تقريبا 2.19 تيرابايت ولن تستطيع إستخدام أكثر من ذلك لا لأنك القرص ليس به أكثر من هذه المساحة وإنما لأن المعالج لن يستطيع إستخدام أكثر من هذه المساحة لأنه لا يحمل عنوان لها
هذه هي مشكلة أن معظم أنظمة التشغيل لا تستطيع رؤية أكثر من 2.19 تيرابايت التي نسمع عنها كثيرا وهناك حلان لهذه الشكلة
إما نظام تشغيل 64 بت لأنه إذا قمنا بحساب عدد القطاعات التي يمكن عنونتها سوف نجد أنها تساوي (2 ^ 64 ) يساوي 18446744073709551616 وبما أن كل قطاع حجمه 512 بايت إذا 18446744073709551616 * 512 يساوي تقريبا 9.4 زيتابايت ( 1 زيتابيت = 1000000000 تيرابايت ) طبعا هذه مساحة خرافية ولكن هكذا تم معالجة هذه المشكلة على الأقل للخمسين سنة القادمة ( إذا كان 64 بت يدعم كل هذه المساحة فما بالك بالـ128 بت )
وهناك حل آخر طرحته أسوس ببرنامج يسمى Disk Unlockerوهو برنامج يقوم بمساعدت نظام الشغيل بالتعرف على هذه المساحة حتى مع نظام تشغيل نوعه 32 بت ولكني لا أود الخوض فيه في الوقت الحاضر
نأتي إلى تأثر هذا الموضوع على الرام طبعا يتم عنونة كل خلية تخزينية عنوان فباستخدام نظام تشغيل 32 بت نقوم بحساب الإحتمالات إذا ( 2 ^ 32 ) 4294967296 الذي يعادل 4 جيجابايت ولن يستطيع المعالج رؤية أكثر (خلي بالك أنا قلت لن يستطيع المعلاج رؤية أكثر من ذلك إنما ما يستطيع إستخدامه أقل لأن هناك جزء من الذاكرة محجوز للنظام وجزء آخر ذاهب للبطاقة الرسومية ومش عارف فين وفين أيضا المهم الموضوع عادة ما يصفصف على 3 جيجا أو أقل بقليل من ذلك) وهذه مشكلة أيضا معروفة طبعا لكن هنا ليس لها إلا حل واحد وهو الإنتقال إلى نظام 64 بت وفي هذه الحالة ( 2 ^ 64 ) 18446744073709551616 أي ما يعادل تقريبا 16 إكسابايت ( 1 إكسابايت = 1000000 تيرابايت ) وهذه أيضا قيمة خرافية
وتؤثر طبعا هذه التقنية على بعض الأشياء الأخرى مثل ( Data Bus ) وقد تحدثنا عنه سابقة
نأتي إلى النهاية أعرف أني لم أتكلم كثيرا عن التقنية نفسها ولكن هذا لأن التقنية نفسها لا تهمنا كثيرا وإنما تأثير التقنية على باقي قطع الجهاز وأيضا لأن شرحها معقد ويطول جدا لذلك أردت أن نكتفي بهذا القدر ومن أراد الزايدة فلا بأس يمكن أن يبحث ويضيف للموضوع كما يشاء ومهما صغر حجم ما يضيفه
أرجوا إذا كان هناك أي خطأ تنبيهي لذلك وأي أحد عنده سؤال أنا حاضر إن شاء الله
أعدكم أن أحاول وضع الشرح القادم أسرع من هذا الشرح
المفضلات