Оқулық «Желілік және жүйелік әкімшілендіру»

Алғашқы екі ядролы Power 4 процессорды 2001 ж. IBM корпорациясы 
шығарды.  Көп  ядролы  процессорларды  Sun  Microsystems  (сегіз 
ядролы UltraSPARC T1), сондай-ақ Intel жəне AMD компаниялары ұсынды. 
Конструктивті түрде «екі ядролық» кристалда (ауданы 200 мм2) бірдей 
уақытта жұмыс істейтін (параллель) екі тəуелсіз процессорлардың  болуын 
білдіреді. Ол ДК өнімділігінің 80 ... 100 % артуына əкеледі. 
AMD  компаниясының  екі  ядролы  процессорлары  Opteron  (1,8  ...  2,2 
ГГц  тактілік  жиіліктегі  нұсқаларда)  жəне  Athlon  (2,0  ...  2,6  ГГц  тактілік 
жиіліктегі  нұсқаларда)  ядроларының  негізінде.  Алғашқысына  қосымша 
таңбалау  берілген  —  2xx  жəне  1xx,  екіншісіне  —  X2  (мысалы,  Athlon  64 
X2 4200). 
2006 ж. басында AMD Operton серверлік екі ядролы процессорлардың 
жаңа жоғары өнімді модификацияларын шығару туралы хабарлады: Model 
885,  Model 285,  Model 185.  2006  ж.  ортасында  AMD  фирмасы  нарыққа 
энергия тұтыну деңгейі төмен болатын – 65 Вт Athlon 64X2: 4 000+, 4 
400+, 4 600+ и 4 800+ екі ядролы процессорларын шығарды. 
2007  ж.  соңында  AMD  ертеректе  Barcelona  деген  кодтық  атаумен 
белгілі  болған  Quad-Core  AMD  Opteron  төрт  ядролы  процессорлар 
сызығын  шығарды.  Opteron  —  бірінші  нағыз  төрт  ядролы  x86- 
микропроцессор  — қуат үнемдеу саласында кейбір жаңашыл шешімдерді 
пайдалана  отырып  тиімді  архитектурасымен  жəне  аппараттық  деңгейде 
архитектура 
есебінен 
жүзеге 
асырылған 
жақсартылған 
виртуализациясымен ерекшеленеді. 
Intel  (мысалы,  Intel  Pentium  Extreme  Edition  840)  компаниясының 
алғашқы  біршама  өнімді  екі  ядролы  процессорлар  конструкциясының 
негізінде  жұмыстарын  логикамен  келістірушімен  қамтамасыз  етілген 
Prescott  (0,09  мкм  технологиясы  бойынша)  екі  процессорын  пайдалану 
кірді.  Барлық  екі  ядролы  Pentium  4  Pentium  D  деген  атауға  жəне 
сегізжүзінші,  сонымен  қатар  тоғыз  жүзінші  серияға  иеленді  (Pen-tium  D 
8xx жəне 9xx). 
2005  ж.  Intel  компаниясы  0,065  ...  0,090  мкм  технологиясы  бойынша, 
3,73  ГГц  тактілік  жиілігіне  жететін  жəне  жоғары  өнімді  серверлер  мен 
жұмыс  станцияларына  арналған  екі  ядролы  Xeon  базасындағы 
процессорлар сызығын шығарды. 
2006  ж.  Intel  корпорациясы  жоғары  өнімді  екі  ядролы  процессорлардың– 
Intel  Core  (0,065  мкм  технологиясы  бойынша)  2,33  ГГц  дейін  тактілік 
жиілігі  бар  мультимедиялық  қосымшалардың  мүмкіншіліктерін  кеңінен 
қолдануға  мүмкіндік  беретін  жаңа  микроархитектурасын  істеуді  ұсынды. 
Эксперименттік  микросхема  əлдеқашан  шығарылған  —  TRC  (Tera 
Research  Chip),  ол  ауданы275  мм
2
  болатын,  62  Вт  энергия  пайдаланатын 
80-ядролы чип. 
 
 
64 

3,16 ГГц тактілік жиілігінде оның есептеу қуаты 1,01 Tflops (1 - 
10
12
 — секундына қалқыма үтірі бар триллион операциялар). 
 
 
2.6.4. Процессордың салқындауы 
 
Процессордың тиімді жұмысын қамтамасыз ету үшін оған тиімді 
салқындату жүйесі қажет, өйткені жылу бөліну 80 Вт жəне одан көп 
бөлінуі  мүмкін.  Процессорлар  буынының  ауысу  шамасы  жəне 
олардың  тактілік  жиілігінің  артуы  бойынша  жүйеге  қойылатын 
талаптар тұрақты өседі. Тактілік жиілігі 1 000 МГц астам процессор 
бірден істен шығып қалады, егер оның корпусында тиісті радиатор 
бекітілмесе.  Жуықтағы  уақытқа  дейін  желдеткіштермен  бірге 
радиаторларды  қатар  пайдалану  процессорларды  салқындатудың 
жалғыз ғана тəсілі болатын. 
Қазіргі 
уақытта 
процессорларды 
салқындату 
бірқатар 
техникалық шешімдерді қолданумен бірге жүргізіледі. 
Ауамен 
салқындату, 
бекітілген 
жоғары 
айналымды 
желдеткішпен  суытылатын  раадиатор  болып  табылатын  кулермен 
іске  асырылады.  Радиатор  өздігінен  процессорды  салқындатпайды, 
тек  жылу  шашырау  ауданын  арттырады  жəне  желдеткіштен  келіп 
түсетін  ауа  ағынымен  үрлеу  үшін  жағдайлар  жасайды.  Мыс 
радиаторлар ең тиімді, олар жылуды алюминий түріне қарағанда 20 
...  30  %  тиімдірек  шашыратады.  Радиатор  мен  процессор  бетінің 
арасында  жақсы  байланысты  қамтамасыз  ету  үшін  температура 
артқан  кезде  процессор  пластинасын  біртекті  жабатындай  сұйық 
күйге  өте  алатын  жылу  өткізгіш  пасталарды  қолданады.  Пасталар 
мырыш оксиді немесе алюминий нитридінен дайындалады. 
Кулердің  мықтылығынан  тұтас  жүйе  мықтылығы  байланысты 
болады. Мықты кулерлерді мынадай фирмалар шығарып жеткізеді: 
Zalman, Titan, Elan Vital, Glacial Tech, Termaltake. 
Сумен салқындату компьютерлік техникада жақында қолданылады. 
Сонымен қоса процессорға радиатор ішін толық толтыратын, оның 
ішінде  бірнеше  рет  майысатын  металл  трубкасы  болатын  жылу 
алмастырғыш  түрінде  металл  радиатор  орнатылады.  Трубка 
ұштарына  дистильденген  суды  немесе  өзге  салқындатушы 
сұйықтықты  айдайтын  су  сорғысы  жалғанған.  Жылу  алмастырғыш 
бойынша  аққаннан  кейін,  процессорды  суытып  алып  жылынған  су 
арнайы  резервуарға  келіп  түседі,  ол  жерде  желдеткіштермен 
суытылады. 
 
 
65 

Осы суыту жүйесінің жалғыз кемшілігі — бағасының жоғарылығы. 
Ұқсас  салқындату  жүйелері  винчестерлер  үшін  қолданылады  (3 
бөлімде қараңыз). 
Процессорларды  жылу  трубкалары  көмегімен  ауамен  салқындату 
кең  қолданыс  табуда.  Жылу  трубкасы  —  ол  жылу  тасымалдайтын 
тасымалдағышы 
болатын 
герметикалық 
құрылғы. 
Жылу 
трубкасындағы ысыған  жылу  тасымалдағыш  буға  айналады,  ол  жерде 
конденсацияланады жəне суытылады. Содан кейін сұйықтық бастапқы 
нүктеге  қайтып  оралады.  Тəжірибеде  —  ол  тұйық  цикл  жəне 
салқындатудың тамаша жүйесі. Сыртқы түрі бойынша – ол қарапайым 
үлкейтілген  өлшемдегі  кулер.  Салқындатудың  осындай  түрі 
серверлерде жəне жұмыс станцияларында кең қолданылады. 
Пельтье 
элементтері 
процессорды, 
сондай-ақ 
графиктік 
процессорды  немесе  жадыны  салқындату  жүйелерінде  қолданылады. 
Француз физигі Жана Пельтье (1785  — 1845) атымен аталған Пельтье 
элементтері  мынадай  эффектте  жұмыс  жасайды.  Әр  түрлі 
материалдардан  жасалған  өткізгіштігі  р-  жəне  л-типтегі  екі  жартылай 
өткізгіштер  шекарасы  арқылы  ток  өткізгенде  бір  жартылай  өткізгіште 
жылу сіңіру жəне екіншісінде оны бөлу орын алады. р- жəне л-типтегі 
жартылай  өткізгіштер  жұптарының  біріктірілуі  салқындататын 
элементтерді–  термоэлектрлік  модульдерді,  немесе  салыстырмалы 
түрде үлкен қуатқа ие Пельтье модульдерін құруға мүмкіндік береді. 
Пельтье  модулі  —  ол  тізбектей  жалғанған  р-  жəне  л-типтегі 
жартылай  өткізгіштерден  тұратын,  р-л-  жəне  л-р  ауысуларын  түзетін 
термоэлектрлік  тоңазытқыш.  Осындай  ауысулардың  əрқайсысы  екі 
радиаторлардың  бірімен  жылулық  байланыста  болады.  Белгілі 
полярлықтағы  электр  тогыныңы  өтуі  нəтижесінде  Пельтье  модулі 
радиаторлары арасында температуралардың түсіп кетуі пайда болады 
— бір радиатор тоңазытқыш ретінде жұмыс жасайды, басқасы қызиды 
жəне  жылуды  бұрып  жіберу  үшін  қызмет  етеді.  Пельтье  эффектісіне 
негізделген  суық  жағымен  қорғалатын  бетіне  орналастырылған 
термоэлектрлік  модуль  шындығында  осы  обьекттен  жылуды  ауа 
немесе  су  кулерімен  салқындатылатын  модульдің  ыстық  жағына 
жібере отырып жылулық сорғы ретінде болады. 
Пельтье модулі негізіндегі салқындату құрылғыларын жиі белсенді 
термоэлектрлік  кулерлер  немесе  Пельтье  кулерлері  деп  атайды.  2.15 
суретінде  құрамында  жартылай  өткізгішті  термоэлектрлік  модуль 
болатын  белсенді  кулер  схемасы  көрсетілген.  Белсенді  кулерлерде 
термоэлектрлік  Пельтье  модульдерін  қолдану  оларды  дəстүрлі 
радиаторлар  мен  желдеткіштер  негізіндегі  стандарт  кулерлермен 
салыстырғанда біршама тиімді қылады. 
 
 
66