Kompyuter energiya sarfining rivojlanishi
22.03.2009
Rukn: Yangiliklar.
Muallif: Samar Tursunov.

pic

Dastlab kompyuterlar ulkan mashinalar bo’lgan va turli o’yinlar o’ynash uchun emas, muhandislik hamda ilmiy hisoblashlar uchun mo’ljallangan. Shuning uchun ham energiya sarfida muammolar bo’lmagan — faqatgina iloji boricha unumdorlikni oshirish kerak edi. Birinchi shaxsiy kompyuterlar mikrosxema va mikroprotsessorlardan foydalanish orqali kam energiya iste’mol qilgan.

Energiya sarfi muammosi Socket7 davridan boshlab yuzaga kelgan bo’lsa kerak. Bu ShK imkoniyatlarini kengaytiruvchi ko’p sonli qo’shimchalar — turli kengaytiruvchi kartalar, bir necha qattiq disklar, kompakt-dikslar xotira qurilmalari kompakt-disklarda jamlovchilar bilan bog’liq bo’lgan. Xotira qurilmalarining soni ortishi energiya manbai bloki quvvatini oshirishga majbur etdi. Pentium Pro darajasidagi kompyuterlar uchun 250 Vt energiya manbai bloki muvofiq bo’ldi. Ammo o’sha vaqtdayoq energiya quvvat bloki bilan bog’liq — ularning sifati bilan bog’liq asosiy masala yuzaga keldi. Quvvat blokining o’zida har qanday yozuv bo’lishi mumkin, xohlasangiz marker bilan 8 KVt deb yozib qo’ying, biroq unda foydalanilgan komponentlar soni va sifati oshmaydi.

Asosiy ko’p energiya talab etuvchilar
Insonlar Intel Core 2 Duo protsessorli, NVIDIA GeForce 8800GT kartali va 400 Vt blokli kompyuter xarid qilib, protsessorining tezligi pastligidan shikoyat qiladigan vaziyatlarni muhokama qilib o’tirmaymiz. Bizning mavzuimiz — tarixga oid, Pentium II/III darajasidagi kompyuterlarda esa quvvat blokining quvvati 250-300 Vt ni tashkil qilar edi. Kompyuterda qaysi qismi eng asosiy energiya iste’molchisi hisoblanadi?

Asosiy iste’molchi — bu albatta protsessor. Juda bo’lmaganda biz ko’rib chiqayotgan davr qismida shunday bo’lgan. CPU ni yaxshilab ko’zdan kechiramiz.

pic

i486 (80486) protsessorlari davrida Intel mahsulotlari taxminan 7.5 Vt maksimal issiqlik ajratishga ega bo’lgan. Ularda tezligi bo’yicha ustunlik qilgan AMD protsessorlari 3.7 Vt issiqlik ajratgan. i486 protsessorlari ko’pchiligiga radiator yetarli bo’lgan va faqatgina ba’zilariga to’laqonli kuler — ventilyator bilan radiator zarur bo’lgan. Chastotalar o’sishi bilan ventilyatorlar oddiy foydalanuvchilar kompyuterlarida paydo bo’ldi va har yili ularning sonlari oshib bormoqda. Ishqibozlar ular bilan kurashishni o’rganib oldilar, ammo bu masalada tajribalari bo’lmagan va tayyor kompyuterlarni yig’uvchi kompaniyalar hali o’rganib olmadilar.

Yangi — Socket7 platformasi kelishi bilan energiya sarflash to’xtovsiz o’sib boradi. AMD K5 16 Vt gacha, K6 — 30 Vt gacha iste’mol qila oladi, ammo K6 ning oddiy energiya sarflashi 18 Vt lar atrofida bo’lib, bu ancha kam edi. Birinchi AMD K6 0.35-mikronli texnologik jarayon asosida ishlab chiqariladi. 2.2 V nominal quvvatli va 15 Vt maksimal energiya sarflash bilan keyingi versiyalari 0.25 mikronli texnologik jarayonga asoslanadi. Cyrix 6×86 protsessorlari 25 Vt gacha energiya iste’mol qiladi, keyingi 6x86MX/MII avlodi bu ko’rsatkichni faqat ozgina — 27 Vt gacha ko’taradi. IDT Winchip eng ko’pi bilan taxminan 16 Vt energiya sarflaydi, bu esa raqobatchilar ko’rsatkichlaridan sezilarli darajada kam edi. Shu bilan birga, ularning energiya manbai quvvati atigi 3.52 V ni tashkil etgan! Lekin tezligi juda pastligi ularning keng tarqalishiga to’sqinlik qildi.

P54C deb ataluvchi Intel Pentium katta modellari 15 Vt quvvati darajasida 3.5 V, P55 (MMX) — 2.8 V quvvati darajasida 17 Vt energiya sarflagan. energiya manbai bloki quvvatlarini va boshqa qismlari iste’mol qiladigan umumiy energiya quvvatini solishtirganda bu ko’rsatkichlar hali hech gap emasdi, energiya sarflash darajasi yanada oshib bormoqda edi. Shu vaziyatdan boshlab protsessorlar ishlab chiqaruvchi yetakchi kompaniyalar ikki yo’ldan boradilar va har biri endi o’zining platformasini ilgari suradi. O’sha paytlarda juda katta sig’imli ikkinchi daraja kiritilgan keshiga ega Pentium Pro ham ancha yuqori darajada energiya iste’mol qiladi — kichik modellarda 30 Vt, keshi bir megabaytli katta modellarda 47 Vt gacha. Bularning barchasi taxminan 3.3 V quvvat sarflagan.

Shundan keyin Pentium II avlodi ishlab chiqariladi, uning Klamath yadroli P2-300 katta modeli 2.8 V quvvat bilan 43 Vt energiya sarflaydi. Undan keyingi protsessorlar, shu jumladan, Pentium III ham shu «rekord» darajasiga erisha olmadilar. Faqatgina Pentium II Xeon protsessorlari bunga erishdilar — ular 2.0 V kuchlanish bilan 47 Vt iste’mol qilish darajasiga ega edi.

Vaqt o’tib boradi, Pentium III protsessorlari paydo bo’ladi, avval Katmai yadrosi, keyin Coppermine yadrosi asosida va evolyutsiya yuksak cho’qqisi — Tualatin paydo bo’ladi. Har bir keyingi yadro yanada «nozik» texnologik jarayon asosida bajariladi, shu sababli takt chastotalari o’sishiga qaramay, energiya sarflashni kamaytirishga erishiladi. Masalan, Katmai uchun bu ko’rsatkichlar 2.0 V, Coppermine uchun — 1.65 V, Tualatin uchun — 1.45 V ni tashkil qiladi.

Shu vaqtga kelib, AMD yangi protsessor va yangi — Slot A platformasini ishlab chiqaradi. Argon kodli nomga ega bo’lgan protsessor ishlab chiqarilishi paytiga kelib marketologlar tomonidan yangi — Athlon yorqin nom bilan ataladi. Mahsulot bir kodli nom bilan yaratilishi va boshqa nom bilan chiqishi — bu odatiy holat. Bunday jarayon brending deb ataladi. Gap shundaki, muvaffaqiyatli sotilishi uchun faqatgina yaxshi ko’rsatkichlari emas, balki qiziqarli, asosiysi esda qoladigan nomi bo’lishi ham zarur.

AMD K7 protsessori (7 raqami protsessorning avlodini bildiradi) 1.8 V quvvat bilan ishlaydi va 65 Vt energiya sarflaydi. Shundan keyin, AMD, Intel kabi protsessorlar kartrijlari konstruksiyasidan voz kechadi va an’anaviy shaklga qaytadi. 1.75 V quvvat bilan ishlaydigan va 65 Vt gacha energiya sarflaydigan Thunderbird yadrosi, keyin esa 0.18-mikronli texnik jarayon asosida ishlab chiqarilgan. Lekin o’zgartirilgan Palomino yadrosi paydo bo’ladi. K7 protsessorlarini «pechka» laqabi bilan ataydilar, chunki juda qizib ketadi va albatta ko’p energiya sarflaydi. Keyingi — Thoroughbred yadrolari va biroz o’zgartirilgan Barton — 0.13-mikronli texnologik jarayonga asoslanadi. Ularning odatiy kuchlanish quvvati 1.65 V, 3200+ modelining energiya sarflashi 77 Vt gachani tashkil qiladi.

Umuman olganda, ushbu bosqichda hatto tezligi oshirilganida ham, aytib o’tganimizdek, «haqiqiy» 350 Vt li quvvat manbai bloki yetarli bo’lgan. Chunki sovutish tizimlari o’sha vaqtda keskin rivojlangan bo’lsa ham quvvat manbai bloklari ko’rsatkichlari keskin o’sishi keyinroq sodir bo’ldi.

pic

Shu davrga kelib, Intel kompaniyasi Pentium IV ni jadal rivojlantiradi, Willamette yadrosi 1.75 V kuchlanish quvvatiga va 2.0 GGts chastotali modeli uchun yuqori cho’qqisida 100 Vt gacha issiqlik ajratish bilan yaqqol muvaffaqiyatsiz edi. P4 protsessorlari juda ko’p energiya iste’mol qilganligi sababli ularni energiya bilan ta’minlash uchun ona platada maxsus ATX12V raz’yomini kiritishga to’g’ri keldi. Bu ikkita +12 V (sariq) quvvat bilan va ikkita neytral (qora) simlariga ega to’rt kontaktli raz’yom bo’lgan. Bu ishni xavfsizlik nuqtai nazaridan — quvvati elektr toki quvvatidan tokning quvvati va kuchi ko’paytmasidan kelib chiqishi formulasi asosida bajariladi. Agarda tok kuchi juda katta bo’lsa, bu holat ortiqcha yuklama va yuklamani bajarish uchun qimmat turadigan kom-ponentlardan foydalanish zarurligi muammosini keltirib chiqaradi. Shuning uchun quvvat uzatishni 12 V qilish mantiqli qadam hisoblanadi, bunday vaziyatda 5 V holatidan ko’ra kamroq tok kuchi talab qilinadi. Ammo ko’plab insofsiz ishlab chiqaruvchilar asosan +5 quvvatga mo’ljallangan quvvat manbai blokini olib, unga ATX12V raz’yomi va simlarini ulaydilar hamda hech tortinmay yangi — Pentium IV power supply yorlig’ini yopishtiradilar.

Shundan keyin overlokerlar va oddiy foydalanuvchilarning maqtovlariga sazovor bo’lgan P4 yadrolaridan biri chiqadi. Bu 0.13-mikronli texnologik jarayonga asoslangan, kam quvvat sarflaydigan va shuning oqibatida kam qiziydigan Northwood yadrosi edi. Uning chastotalari ancha o’sadi, lekin shu bilan birga, energiya sarflashi ham o’sadi. TDP katta modellari taxminan 89 Vt ga ega bo’ladi, biroq chastotasi ham 200 MGts (800QPB) shinada 3.4 GGts ni tashkil qiladi.

Shu yerda bir gapni aytib o’tish kerak. Protsessorlarni ishlab chiqarishda ikkala kompaniya ham — AMD ham, Intel ham — ularni TDP (Thermal Design Power) deb e’lon qiladi, shuning uchun loyihalashtirilgan issiqlik quvvatidan kelib chiqqan holda, ona platalar dizaynini va sovutish tizimini hisoblab chiqish kerak bo’ladi. Bu yerda ham vattlarni turlicha hisoblash mumkin. Intel o’z belgisi ostida doimiy 100% ish bajarish uchramaydigan holatni hisobga olib odatiy issiqlik ajralishini ko’zda tutadi. Umuman olganda, agar siz har kuni videoni kodlashtirmasangiz, terabaytlarni saqlaydigan qaroqchi bo’lmasangiz, yoki taqsimlangan hisoblashlarda ishtirok etadigan krancher bo’lmasangiz, bu holat to’g’ri. Ammo AMD TDP sifatida laboratoriyalari muhandislariga xos o’tkir qobiliyatsiz erishib bo’lmaydigan nazariy maksimumni ko’rsatib, ancha halol yo’l tutadi. Ya’ni bu raqamlar protsessor bajarishi kerak bo’lgan eng noqulay sharoitlarda ishlashi mumkin bo’lgan imkoniyatlarni ko’rsatadi. Aslini olganda, AMD da 89 Vt Intel ning 70 Vt dan ko’ra sovuqroq bo’lib chiqadi. Intel TDP protsessorning maksimumdan 75% quvvati bilan ishlashidagi issiqlik ajralishini anglatishini xabar qiladi. Ya’ni to’rtdan bir qismiga kamaytiradi.

Orphus system
O'zbеkistonda AKT yangiliklaridan birinchilar qatorida xabardor bo'lish uchun Telegramda infoCOM.UZ kanaliga obuna bo'ling.
Telegramga qo`shmoq
Odnoklassnikiga yubormoq
VKontakteda bo`lishmoq