الأوقات الغريبة التي ظهرت فيها وحدات المعالجة المركزية على البطاقات (ولماذا توقفت)

إذا سبق لك تثبيت وحدة معالجة مركزية (أو شاهدت ذلك)، فمن المؤكد أنك رأيت شيئًا مربعًا صغيرًا يدخل في مقبس مسطح على اللوحة الأم. ولكن لفترة وجيزة في تاريخ أجهزة الكمبيوتر، كانت معالجات سطح المكتب تبدو مثل خراطيش NES، وأحيانًا مع مراوح مثبتة بها!

صعود وحدة المعالجة المركزية ذات الفتحات: ظهور Pentium II لأول مرة

في مايو 1997، أطلقت شركة إنتل معالج Pentium II. وبدلاً من إطلاق هذه المعالجات في حزمة حيث يتم إدخال شبكة من الدبابيس في شبكة من الثقوب في مقبس اللوحة الأم، استخدم تصميم “الفتحة 1” موصلاً على الحافة. ​​وهذا جعله أشبه ببطاقة الرسوميات، والتي لا تزال تستخدم حتى يومنا هذا تصميم المعالج على البطاقة.

حتى في ذلك الوقت، كانت المنافسة بين Intel وAMD محتدمة في سوق وحدات المعالجة المركزية، لذا لم يكن من المستغرب أن تتبعها AMD سريعًا بإطلاقها لـ “Slot A” التي تحمل اسمًا خياليًا. حسنًا، “1” و”A” كلاهما في قمة مجموعاتهما! نظرًا لأن AMD لعبت دور القائد بسرعة كبيرة، فمن المؤكد أنك ستعتقد أن هذا النهج كان له ما يبرره، وستكون محقًا.

لماذا وحدة المعالجة المركزية Slot؟

هناك فوائد حقيقية لنقل وحدة المعالجة المركزية إلى تنسيق بطاقة مثل هذا. إن مدى أهمية هذه الفوائد في الممارسة العملية أمر مثير للجدل، ولكن لا يمكن إنكاره:

• الفوائد الحرارية والطاقة: إذا كان المعالج المركزي لديك متصلاً ببطاقة، فيمكنك تصميم حل التبريد المناسب له تمامًا. يمكنك تبريده من كلا جانبي لوحة الدوائر المطبوعة، والتأكد من وصول تدفق الهواء المناسب إلى أجزائك. ولا يزال هذا صحيحًا بالنسبة لبطاقات الرسومات اليوم، وكان Pentium II عبارة عن شريحة ساخنة وجائعة وفقًا لمعايير ذلك الوقت. لم أواجه أي مشكلة في رفع تردد Pentium II الخاص بي من 400 إلى 500 ميجا هرتز باستخدام التبريد الأساسي فقط، لذا كان هناك بوضوح قدر كبير من النفقات العامة.
• تثبيت وحدة المعالجة المركزية للمبتدئين: لا تحتاج إلى البحث كثيرًا على الإنترنت للعثور على قصص مرعبة عن أشخاص يثنون أو يكسرون دبابيس وحدات المعالجة المركزية الخاصة بهم. ما عليك سوى إفساد دبوس واحد من بين مئات أو آلاف الدبابيس لتدمير وحدة المعالجة المركزية بالكامل. إن تصميم الفتحة مثل هذا قوي تمامًا مثل تركيب ذاكرة وصول عشوائي أو بطاقة توسعة. يجب أن تكون السيد بين لتفسد تركيب الفتحة.
• ذاكرة التخزين المؤقت المتكاملة: خلال عصر Pentium II، لم تكن ذاكرة التخزين المؤقت مدمجة في المعالج كما هو الحال في وحدات المعالجة المركزية الحديثة. ومن خلال استخدام تصميم البطاقة، تمكنت Intel وAMD من وضع شرائح ذاكرة التخزين المؤقت بالقرب من وحدة المعالجة المركزية، مع توفير نطاق ترددي واسع وزمن انتقال قصير.

حتى اليوم، تبدو وحدات المعالجة المركزية Pentium II ذات الفتحة 1 أكثر تقدمًا بطريقة ما من أحدث وحدات المعالجة المركزية اليوم، لذا يمكنك أن تتخيل كيف كنا نعتقد أن هذا سيكون شكل وحدات المعالجة المركزية في المستقبل. ما حدث بالفعل هو أن بعض وحدات المعالجة المركزية Pentium III استخدمت الفتحة 1، ولكن هذا كان نهاية الأمر، حيث أعاد المقبس 370 وحدة المعالجة المركزية PIII إلى تصميم المقبس التقليدي. منذ ذلك الحين، استخدمت وحدات المعالجة المركزية المكتبية عمومًا تصميم المقبس، مما أدى إلى زيادة عدد الدبابيس. كان التغيير الرئيسي هو نقل الدبابيس من حزمة وحدة المعالجة المركزية إلى اللوحة الأم، لذلك إذا قمت بثني أي دبابيس، فستكون وحدة المعالجة المركزية على الأقل على ما يرام.

لماذا لم تنجح وحدات المعالجة المركزية ذات فتحة البطاقة؟

حتى بعد فوات الأوان، من الصعب تحديد أي عامل واحد أدى إلى القضاء على فكرة بطاقة وحدة المعالجة المركزية. بحلول أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، أوقفت كل من Intel وAMD وحدات المعالجة المركزية ذات الفتحات لصالح نهج المقبس الأكثر شيوعًا. أعتقد أن هذا التحول كان مدفوعًا إلى حد كبير بالحاجة إلى تصميمات أكثر إحكاما وفعالية من حيث التكلفة والكفاءة. هناك ثلاثة عوامل رئيسية مسؤولة، في رأيي:

• الحجم والمساحة: في حين يمنحك أسلوب تصميم البطاقة مزيدًا من التحكم في تصميم التبريد، إلا أنك لا تتمتع بنفس المساحة للتوسع كما هو الحال مع التصميم الرأسي. وبحلول معالج Pentium 4، كانت حرارة وحدة المعالجة المركزية قد خرجت عن السيطرة بالفعل، وحتى اليوم، تحتاج وحدات المعالجة المركزية عالية الأداء إلى مبردات هواء طويلة مع حجم كبير من المشتت الحراري وحتى التبريد السائل.
• التكلفة والتعقيد: إن أسلوب الفتحة يعني تصنيع وحدة المعالجة المركزية التقليدية، ثم تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة ذات الفتحات التي ستدخل فيها. وهذا الأسلوب أكثر تعقيداً وتكلفة، وربما تلاشت الحوافز المالية لتصميم الفتحة بسرعة مع تقدم تكنولوجيا وحدة المعالجة المركزية.
• ذاكرة التخزين المؤقت على القالب:في حين كان Pentium Pro يحتوي بالفعل على ذاكرة تخزين مؤقتة مدمجة في وحدة المعالجة المركزية نفسها في عام 1995، إلا أن هذا كان مكلفًا للغاية بالنسبة لوحدات المعالجة المركزية للمستهلكين، لذلك تم إطلاق Pentium II مع ذاكرة التخزين المؤقت L2 الخاصة به كرقاقة خارجية تعمل بسرعة نصف سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية. خلال هذا الوقت، جربت Intel ذاكرة التخزين المؤقت المدمجة لوحدات المعالجة المركزية Celeron الأرخص، مما أدى إلى موقف حيث يمكن لوحدات المعالجة المركزية Celeron الأرخص مع ذاكرة التخزين المؤقت المدمجة أن تتفوق على وحدات المعالجة المركزية Pentium II الأكثر تكلفة مع ذاكرة التخزين المؤقت خارج الشريحة. بحلول الوقت الذي تم فيه إطلاق Pentium IIIs “Coppermine” ذاكرة التخزين المؤقت L2 المدمجة كانت هي القاعدة بالفعل، وبالتالي سقط أحد الأسباب الرئيسية لتصميم الفتحة.

لا يزال تصميم المقبس لوحدات المعالجة المركزية يبدو أفضل طريقة للتعامل مع هذا الأمر، ولكن لا ينبغي لنا أن نرتكب خطأ الاعتقاد بأننا لن نرى أبدًا نهجًا آخر. تتجه وحدات المعالجة المركزية مرة أخرى نحو عدد من الجدران التكنولوجية وقد تحتاج تصميمات وحدات المعالجة المركزية الجديدة والجذرية إلى طريقة مختلفة للاتصال ببقية أجهزة الكمبيوتر. إن نصف متعة كونك مهووسًا بالكمبيوتر هو رؤية النهج الجديد الجامح الذي يبتكره المهندسون!