في هذه الأيام ، تقدم Intel المعالجات التي طال انتظارها للعالم. جسر ساندي، الذي تم تعميد هندسته المعمارية سابقًا على أنها ثورية. ولكن لم تصبح المعالجات فقط من المستجدات في هذه الأيام ، ولكن أيضًا جميع المكونات ذات الصلة لمنصات سطح المكتب والأجهزة المحمولة الجديدة.

لذلك ، تم الإعلان هذا الأسبوع عن ما يصل إلى 29 معالجًا جديدًا و 10 شرائح و 4 محولات لاسلكية لأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة سطح المكتب وأجهزة الكمبيوتر المخصصة للألعاب.

تشمل ابتكارات الهاتف المحمول:

Intel Core i7-2920XM، Core i7-2820QM، Core i7-2720QM، Core i7-2630QM، Core i7-2620M، Core i7-2649M، Core i7-2629M، Core i7-2657M، Core i7-2617M، Core i5 2540M، Core i5-2520M و Core i5-2410M و Core i5-2537M و Core i3-2310M ؛

الشرائح Intel QS67 ، QM67 ، HM67 ، HM65 ، UM67 Express ؛

وحدات تحكم الشبكة اللاسلكية Intel Centrino Advanced-N + WiMAX 6150 و Centrino Advanced-N 6230 و Centrino Advanced-N 6205 و Centrino Wireless-N 1030.

سيظهر في مقطع سطح المكتب:

معالجات Intel Core i7-2600K و Core i7-2600S و Core i7-2600 و Core i5-2500K و Core i5-2500S و Core i5-2500T و Core i5-2500 و Core i5-2400 و Core i5-2400S و Core i5- 2390T ، Core i5-2300 ؛

شرائح Intel P67 و H67 و Q67 و Q65 و B65 Express.

لكن تجدر الإشارة على الفور إلى أن الإعلان عن نظام أساسي جديد ليس إعلانًا من جزء واحد لجميع طرز المعالجات والشرائح - منذ بداية شهر يناير ، لا تتوفر سوى الحلول السائدة ، ومعظم الحلول الأكثر شهرة وليست باهظة الثمن سيطرح للبيع بعد قليل. إلى جانب إصدار معالجات سطح المكتب Sandy Bridge ، تم أيضًا تقديم مقبس معالج جديد لها. LGA 1155. وبالتالي ، فإن العناصر الجديدة لا تكمل مجموعة Intel Core i3 / i5 / i7 ، ولكنها بديل لمعالجات LGA 1156 ، والتي أصبح معظمها الآن عمليات استحواذ غير واعدة تمامًا ، لأنه في المستقبل القريب يجب أن يتوقف إنتاجها تمامًا. وفقط للمتحمسين حتى نهاية العام ، تعد شركة إنتل بمواصلة إنتاج نماذج رباعية النوى قديمة تعتمد على جوهر لينفيلد.

ومع ذلك ، بناءً على خارطة الطريق ، ستظل منصة Socket T طويلة العمر (LGA 775) ذات صلة على الأقل حتى منتصف العام ، كونها أساسًا لأنظمة مستوى الدخول. بالنسبة لأنظمة الألعاب الأكثر إنتاجية والمتحمسين الحقيقيين ، فإن المعالجات القائمة على مركز Bloomfield على مقبس LGA 1366 ستكون ذات صلة حتى نهاية العام. كما ترى ، دورة حياة المعالجات ثنائية النواة مع رسومات "متكاملة" تبين أن المحول الموجود على قلب كلاركديل قصير جدًا ، عام واحد فقط ، لكنهم "داسوا" على مسار ساندي بريدج المقدم "اليوم" ، معتادًا المستهلك على فكرة أنه ليس فقط وحدة التحكم في الذاكرة ، ولكن أيضًا بطاقة الفيديو يمكنها أن تكون مدمجة في المعالج. حان الوقت الآن ليس فقط لإصدار إصدارات أسرع من هذه المعالجات ، ولكن لترقية البنية بجدية لتوفير زيادة ملحوظة في كفاءتها.

السمات الرئيسية لمعالجات هندسة Sandy Bridge هي:

الإصدار وفقًا لتقنية المعالجة 32 نانومتر ؛

زيادة كفاءة الطاقة بشكل ملحوظ ؛

تقنية Intel Turbo Boost المحسنة ودعم Intel Hyper-Threading ؛

زيادة كبيرة في أداء جوهر الرسومات المتكاملة ؛

تنفيذ مجموعة جديدة من التعليمات Intel Advanced Vector Extension (AVX) لتسريع معالجة الأرقام الحقيقية.

لكن جميع الابتكارات المذكورة أعلاه لن توفر فرصة للحديث عن بنية جديدة حقًا إذا لم يتم تنفيذ كل هذا الآن داخل نواة واحدة (بلورية) ، على عكس المعالجات القائمة على قلب كلاركديل.

وبطبيعة الحال ، لكي تعمل جميع عقد المعالج بشكل جماعي ، كان من الضروري تنظيم تبادل سريع للمعلومات فيما بينها - وكان ابتكار معماري مهم هو ناقل Ring Interconnect.

فهو يجمع بين Ring Interconnect عبر ذاكرة التخزين المؤقت L3 ، والتي تسمى الآن LLC (ذاكرة التخزين المؤقت للمستوى الأخير) ، ونوى المعالج ، ورسومات الجرافيكس ، ووكيل النظام (وكيل النظام) ، والتي تتضمن وحدة تحكم في الذاكرة ، ووحدة تحكم ناقل PCI Express ، ووحدة تحكم DMI ، ووحدة إدارة الطاقة ووحدات تحكم أخرى والوحدات النمطية ، التي تم توحيدها سابقًا باسم "uncore".

تعتبر Ring Interconnect bus هي المرحلة التالية في تطوير ناقل QPI (QuickPath Interconnect) ، والذي ، بعد "تشغيله" في معالجات الخادم مع بنية Nehalem-EX المحدثة ثمانية النواة ، انتقل إلى قلب المعالجات من أجل أنظمة سطح المكتب والجوال. يشكل Ring Interconnect أربع حلقات 32 بت لحلقة البيانات وحلقة الطلب وحلقة Snoop وناقلات حلقة الإقرار. يعمل ناقل الحلقة على تردد النوى ، لذا فإن عرض النطاق الترددي والتأخيرات واستهلاك الطاقة يعتمدان كليًا على تردد وحدات المعالجة الخاصة بالمعالج.

تعد ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثالث (LLC - ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الأخير) شائعة لجميع مراكز الحوسبة ونواة الرسومات ووكيل النظام والكتل الأخرى. في هذه الحالة ، يحدد برنامج تشغيل الرسومات تدفقات البيانات التي سيتم وضعها في ذاكرة التخزين المؤقت ، ولكن يمكن لأي كتلة أخرى الوصول إلى جميع البيانات في LLC. هناك آلية خاصة تتحكم في توزيع ذاكرة التخزين المؤقت بحيث لا تحدث التصادمات. من أجل تسريع العمل ، يكون لكل من نوى المعالج شريحة خاصة به من ذاكرة التخزين المؤقت ، والتي لها وصول مباشر إليها. يشتمل كل مقطع من هذا القبيل على وحدة تحكم وصول مستقلة إلى ناقل Ring Interconnect ، ولكن في نفس الوقت ، هناك تفاعل مستمر مع وكيل النظام ، والذي يقوم بإدارة ذاكرة التخزين المؤقت العامة.

وكيل النظام ، في الواقع ، هو "جسر شمالي" مدمج في المعالج ويدمج PCI Express و DMI ووحدات التحكم في ناقل RAM ووحدة معالجة الفيديو (معالج الوسائط والتحكم في الواجهة) ومدير الطاقة والوحدات المساعدة الأخرى. يتفاعل وكيل النظام مع عقد المعالج الأخرى عبر ناقل الحلقة. بالإضافة إلى تبسيط تدفقات البيانات ، يقوم عامل النظام بمراقبة درجة حرارة وتحميل الكتل المختلفة ، ومن خلال وحدة التحكم في الطاقة توفر التحكم في جهد الإمداد والترددات من أجل ضمان أفضل كفاءة في استخدام الطاقة مع أداء عالٍ. وتجدر الإشارة هنا أيضًا إلى أنه لتشغيل المعالجات الجديدة ، فأنت بحاجة إلى منظم طاقة ثلاثي المكونات (أو اثنين ، إذا ظل جوهر الفيديو المدمج غير نشط) - بشكل منفصل عن مراكز الحوسبة ، ووكيل النظام ، وبطاقة الفيديو المدمجة.

يتوافق ناقل PCI Express المدمج في المعالج مع مواصفات 2.0 ويحتوي على 16 سطرًا لإمكانية زيادة قوة النظام الفرعي للرسومات باستخدام مسرع ثلاثي الأبعاد خارجي قوي. في حالة استخدام شرائح أقدم والاتفاق على مشكلات الترخيص ، يمكن تقسيم هذه الخطوط الستة عشر إلى فتحتين أو ثلاث فتحات في أوضاع 8x + 8x أو 8x + 4x + 4x ، على التوالي ، لـ NVIDIA SLI و / أو AMD CrossFireX.

يتم استخدام ناقل DMI 2.0 لتبادل البيانات مع النظام (محركات الأقراص ، منافذ الإدخال / الإخراج ، الأجهزة الطرفية التي توجد وحدات التحكم الخاصة بها في مجموعة الشرائح) ، مما يسمح لك بنقل ما يصل إلى 2 جيجابايت / ثانية من المعلومات المفيدة في كلا الاتجاهين.

جزء مهم من وكيل النظام هو وحدة تحكم الذاكرة DDR3 ثنائية القناة المدمجة في المعالج ، والتي تدعم اسميًا الوحدات بتردد 1066-1333 ميجاهرتز ، ولكن عند استخدامها في اللوحات الأم القائمة على مجموعة شرائح Intel P67 Express ، فإنها تضمن التشغيل من الوحدات على ترددات تصل إلى 1600 وحتى 2133 ميجاهرتز دون أي مشاكل. يجب أن يؤدي وضع وحدة التحكم في الذاكرة على نفس الشريحة مثل نوى المعالج (يتكون قلب كلاركديل من شريحتين) إلى تقليل زمن انتقال الذاكرة ، وبالتالي زيادة أداء النظام.

بفضل المراقبة المتقدمة لوحدة التحكم في الطاقة لجميع النوى وذاكرة التخزين المؤقت والملحقات ، تتميز معالجات Sandy Bridge الآن بتقنية Intel Turbo Boost 2.0 المحسنة. الآن ، اعتمادًا على الحمل والمهام التي يتم إجراؤها ، يمكن تسريع نوى المعالج حتى إذا تم تجاوز الحزمة الحرارية ، كما هو الحال مع رفع تردد التشغيل اليدوي العادي ، عندما تكون الحاجة عالية. لكن وكيل النظام سوف يراقب درجة حرارة المعالج ومكوناته ، وعندما يتم الكشف عن "ارتفاع درجة الحرارة" ، فإن ترددات العقد ستنخفض تدريجياً. ومع ذلك ، فإن معالجات سطح المكتب لها وقت تشغيل محدود في الوضع الفائق السرعة. هنا يكون تنظيم تبريد أكثر كفاءة من المبرد "المعبأ" أسهل بكثير. سيسمح لك هذا "overboost" بالحصول على زيادة في الأداء في اللحظات الحرجة للنظام ، مما يمنح المستخدم انطباعًا بأنه يعمل مع نظام أكثر قوة ، بالإضافة إلى تقليل وقت انتظار استجابة النظام. أيضًا ، يضمن Intel Turbo Boost 2.0 أن نواة الجرافيكس المدمجة تتمتع بأداء ديناميكي في أجهزة الكمبيوتر المكتبية أيضًا.

لا تتضمن بنية معالجات Sandy Bridge تغييرات في هيكل التفاعل البيني وتحسين القدرات وكفاءة الطاقة لهذه المكونات فحسب ، بل تتضمن أيضًا التغييرات الداخلية في كل نواة حاسوبية. إذا تجاهلنا التحسينات "التجميلية" ، فسيكون الأهم ما يلي:

العودة إلى تخصيص ذاكرة التخزين المؤقت لما يقرب من 1.5 ألف عمليات ميكروية L0 مفككة (مستخدمة في Pentium 4) ، وهو جزء منفصل من L1 ، والذي يسمح في نفس الوقت بضمان تحميل أكثر اتساقًا لخطوط الأنابيب وتقليل استهلاك الطاقة بسبب زيادة التوقف المؤقت في تشغيل دارات فك العملية المعقدة نوعًا ما ؛

زيادة كفاءة كتلة التنبؤ بالفرع بسبب زيادة قدرة المخازن المؤقتة لعناوين النتائج المتفرعة ، وتاريخ الأوامر ، وتاريخ الفرع ، مما زاد من كفاءة خطوط الأنابيب ؛

زيادة سعة المخزن المؤقت للتعليمات المعاد ترتيبها (ROB - ReOrder Buffer) وزيادة كفاءة هذا الجزء من المعالج بسبب إدخال ملف التسجيل المادي (PRF - ملف السجل المادي ، وهو أيضًا سمة من سمات Pentium 4) لتخزين البيانات ، فضلا عن توسيع المخازن الأخرى ؛

مضاعفة سعة السجلات للعمل مع تدفق البيانات الحقيقية ، والتي يمكن أن توفر في بعض الحالات ضعف سرعة تنفيذ العمليات باستخدامها ؛

زيادة كفاءة تنفيذ تعليمات التشفير لخوارزميات AES و RSA و SHA ؛

إدخال تعليمات متجهية جديدة لـ Advanced Vector Extension (AVX) ؛

• تحسين ذاكرة التخزين المؤقت لمستويات L1 الأولى والثانية L2.

من السمات المهمة لجوهر الرسومات في معالجات Sandy Bridge أنها تقع الآن على نفس الشريحة مع بقية الكتل ، ويتحكم وكيل النظام في خصائصها ويراقب الحالة على مستوى الأجهزة. في الوقت نفسه ، يتم وضع كتلة معالجة بيانات الوسائط وتوليد إشارات لمخرجات الفيديو في نفس وكيل النظام. يوفر هذا التكامل تفاعلًا أوثق ، وتأخيرات أقل ، وكفاءة أكبر ، وما إلى ذلك.

ومع ذلك ، فإن بنية جوهر الرسومات نفسها لا تحتوي على العديد من التغييرات كما نرغب. بدلاً من دعم DirectX 11 المتوقع ، تمت إضافة دعم DirectX 10.1 للتو. وفقًا لذلك ، لا تقتصر العديد من التطبيقات التي تدعم OpenGL على توافق الأجهزة فقط مع الإصدار الثالث من مواصفات واجهة برمجة التطبيقات المجانية هذه. في الوقت نفسه ، على الرغم من أنه يقال عن تحسين وحدات الحوسبة ، إلا أن هناك نفس العدد منها - 12 ، ثم فقط للمعالجات الأقدم. ومع ذلك ، فإن زيادة تردد الساعة إلى 1350 ميجاهرتز يعد بتحسين ملحوظ في الأداء على أي حال.

من ناحية أخرى ، من الصعب جدًا إنشاء نواة فيديو متكاملة بأداء ووظائف عالية حقًا للألعاب الحديثة مع استهلاكها المنخفض للطاقة. لذلك ، فإن عدم وجود دعم لواجهات برمجة التطبيقات الجديدة سيؤثر فقط على التوافق مع الألعاب الجديدة ، وإذا كنت تريد حقًا اللعب بشكل مريح ، فستحتاج إلى زيادة الأداء باستخدام مسرع ثلاثي الأبعاد منفصل. لكن توسيع الوظائف عند العمل مع بيانات الوسائط المتعددة ، بشكل أساسي عند تشفير وفك تشفير الفيديو في إطار Intel Clear Video Technology HD ، يمكن اعتباره من بين مزايا Intel HD Graphics II (Intel HD Graphics 2000/3000).

يسمح معالج الوسائط المحدث بإلغاء تحميل أنوية المعالج عند تشفير الفيديو بتنسيقات MPEG2 و H.264 ، كما يوسع مجموعة وظائف ما بعد المعالجة مع تنفيذ الأجهزة للخوارزميات لضبط تباين الصورة تلقائيًا (ACE - Adaptive Contrast Enhancement) ، تصحيح الألوان ( TCC - التحكم الكامل في اللون) وتحسين عرض الجلد (STE - تحسين لون البشرة). يزيد الدعم المطبق لـ HDMI الإصدار 1.4 ، المتوافق مع Blu-ray 3D (Intel InTru 3D) من احتمالات استخدام بطاقة فيديو متكاملة.

توفر جميع الميزات المعمارية المذكورة أعلاه جيلًا جديدًا من المعالجات بتفوق ملحوظ في الأداء على نماذج الجيل السابق ، سواء في مهام الحوسبة أو عند العمل بالفيديو.

نتيجة لذلك ، أصبحت منصة Intel LGA 1155 أكثر إنتاجية ووظيفية ، لتحل محل LGA 1156.

باختصار ، تم تصميم عائلة معالجات Sandy Bridge لمجموعة واسعة جدًا من المهام ذات الكفاءة العالية في استخدام الطاقة ، والتي من شأنها أن تجعلها سائدة بالفعل في الأنظمة الجديدة عالية الأداء ، خاصةً عندما تتوفر نماذج أكثر بأسعار معقولة في نطاق واسع.

في المستقبل القريب ، ستتوفر 8 معالجات لأنظمة سطح المكتب من مختلف المستويات تدريجياً للعملاء: Intel Core i7-2600K و Intel Core i7-2600 و Intel Core i5-2500K و Intel Core i5-2500 و Intel Core i5-2400 و Intel Core i5-2300 و Intel Core i3-2120 و Intel Core i3-2100. تتميز النماذج ذات الفهرس K بمضاعف مجاني ومحول فيديو Intel HD Graphics 3000 مدمج بشكل أسرع.

أيضًا ، تم إصدار نماذج موفرة للطاقة (الفهرس S) وذات كفاءة عالية في استخدام الطاقة (مؤشر T) للأنظمة الحرجة للطاقة.

اللوحات الأم القائمة على شرائح Intel P67 Express و Intel H67 Express متاحة بالفعل لدعم المعالجات الجديدة ، ومن المتوقع في المستقبل القريب Intel Q67 Express و Intel B65 Express أن تستهدف مستخدمي الشركات والشركات الصغيرة. بدأت كل هذه الشرائح أخيرًا في دعم محركات أقراص SATA 3.0 ، على الرغم من عدم وجودها في جميع المنافذ. لكن الدعم ، يبدو أن ناقل USB 3.0 أكثر شيوعًا ، لم يفعلوا ذلك. من الميزات المثيرة للاهتمام للشرائح الجديدة للوحات الأم التقليدية أنها لا تدعم ناقل PCI. بالإضافة إلى ذلك ، تم الآن تضمين مولد الساعة في مجموعة الشرائح ويمكن التحكم في خصائصه دون التأثير على استقرار النظام فقط في نطاق صغير جدًا ، إذا كنت محظوظًا ، عندها فقط ± 10 ميجا هرتز ، وعمليًا حتى أقل.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه تم تحسين مجموعات الشرائح المختلفة للاستخدام مع معالجات مختلفة في الأنظمة المصممة لأغراض مختلفة. أي أن Intel P67 Express يختلف عن Intel H67 Express ليس فقط في عدم وجود دعم للعمل مع الفيديو المدمج ، ولكن أيضًا في الميزات المتقدمة لرفع تردد التشغيل وضبط الأداء. في المقابل ، لا يلاحظ Intel H67 Express المضاعف المجاني على الإطلاق للطرازات ذات المؤشر K.

ولكن نظرًا للميزات المعمارية ، لا يزال رفع تردد التشغيل لمعالجات Sandy Bridge ممكنًا فقط بمساعدة المضاعف ، إذا كان نموذجًا من سلسلة K. على الرغم من أن جميع الطرز عرضة لبعض التحسين و "overboost".

وبالتالي ، لإنشاء وهم العمل على معالج قوي للغاية مؤقتًا ، حتى النماذج ذات المضاعف المقفل قادرة على تسريع ملحوظ. وقت هذا التسارع لأنظمة سطح المكتب ، كما هو مذكور أعلاه ، مقيد بالأجهزة وليس بدرجة الحرارة فقط ، كما هو الحال في أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

بعد تقديم جميع الميزات والابتكارات المعمارية ، بالإضافة إلى تقنيات الملكية المحدثة ، يبقى فقط أن نلخص مرة أخرى سبب كون Sandy Bridge مبتكرًا للغاية ويذكرك بالتموضع.

بالنسبة لأنظمة الإنتاج الضخم والأداء العالي ، سيكون من الممكن في المستقبل القريب شراء معالجات من سلسلة Intel Core i7 و Intel Core i5 ، والتي تختلف فيما بينها في دعم تقنية Intel Hyper-Threading (تم تعطيلها من أجل رباعي- طرازات Intel Core i5) ومقدار ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثالث. بالنسبة للمشترين الأكثر اقتصادا ، يتم تقديم طرز Intel Core i3 الجديدة ، والتي تحتوي على نوى حوسبة أقل مرتين ، على الرغم من أنها تدعم Intel Hyper-Threading ، 3 ميجابايت فقط من ذاكرة التخزين المؤقت LLC ، لا تدعم Intel Turbo Boost 2.0 وجميعها مجهزة بـ Intel HD الرسومات 2000.

في منتصف العام ، سيتم تقديم معالجات Intel Pentium للأنظمة الجماعية (من الصعب جدًا رفض هذه العلامة التجارية ، على الرغم من توقعها قبل عام) استنادًا إلى بنية Sandy Bridge المبسطة للغاية. في الواقع ، سوف تشبه هذه المعالجات الخاصة بـ "الخيول العاملة" من حيث القدرات ، Core i3-3xx الحالي على قلب Clarkdale ، منذ ذلك الحين. سيفقدون تقريبًا جميع الوظائف المتأصلة في الطرز القديمة لـ LGA 1155.

يبقى أن نلاحظ أن إصدار معالجات Sandy Bridge ومنصة سطح المكتب LGA 1155 بالكامل قد أصبح "Tak" آخر في إطار مفهوم Intel "Tick-Tock" ، أي تحديث رئيسي للبنية للإصدار على تقنية المعالجة 32 نانومتر التي تم تصحيحها بالفعل. في غضون عام تقريبًا ، سننتظر معالجات Ivy Bridge بهندسة محسّنة ومصنوعة وفقًا لتقنية المعالجة 22 نانومتر ، والتي ، بالتأكيد ، سيكون لها مرة أخرى "كفاءة طاقة ثورية" ، لكننا نأمل ألا تلغي مقبس المعالج LGA 1155 حسنًا ، دعنا ننتظر ونرى. في غضون ذلك ، لدينا ما لا يقل عن عام لدراسة هندسة ساندي بريدج واختبارها الشامل ، والتي سنبدأها في الأيام القادمة.

تمت قراءة المقال 14947 مرة

اشترك في قنواتنا

كجزء من منتدى IDF 2010 الذي عقد في 13-15 سبتمبر ، أعلنت شركة Intel لأول مرة عن تفاصيل معمارية دقيقة للمعالج ، تحمل الاسم الرمزي Sandy Bridge. في الواقع ، تم عرض معالج Sandy Bridge في منتدى IDF 2009 العام الماضي ، ولكن لم يتم الإبلاغ عن تفاصيل الهندسة الدقيقة الجديدة في ذلك الوقت (باستثناء المعلومات الأكثر عمومية). إبداء تحفظ على الفور بحيث لم تصبح جميع تفاصيله معروفة للجمهور حتى الآن. شيء تريد الشركة الاحتفاظ به سراً حتى الإعلان الرسمي ، والذي من المفترض أن يتم في بداية العام المقبل. على وجه الخصوص ، لم يتم الكشف عن التفاصيل المتعلقة بأداء المعالجات الجديدة ، ونطاق النموذج ، وكذلك بعض الميزات المعمارية.
لذلك ، دعونا نلقي نظرة فاحصة على معمارية Sandy Bridge المصغرة الجديدة ، بالإضافة إلى ميزات المعالجات القائمة عليها ، والتي سنسميها معالجات Sandy Bridge في المستقبل.

باختصار عن معالجات ساندي بريدج

سيتم في البداية تصنيع جميع المعالجات التي تحمل الاسم الرمزي Sandy Bridge باستخدام عملية 32 نانومتر. في المستقبل ، عندما يتم الانتقال إلى تقنية معالجة 22 نانومتر ، سيتم تسمية المعالجات القائمة على معمارية ساندي بريدج المصغرة باسم Ivy Bridge (الشكل 1).

أرز. 1. تطور عائلات معالجات إنتل والبنى الدقيقة للمعالجات

تشكل معالجات Sandy Bridge ، تمامًا مثل معالجات Westmere ، ثلاث عائلات في قطاعات سطح المكتب والأجهزة المحمولة: Intel Core i7 و Intel Core i5 و Intel Core i3 ، ومع ذلك ، ستتغير شعارات هذه المعالجات بشكل طفيف (الشكل 2). لنكون أكثر دقة ، نحن نتحدث عن الجيل الثاني (الجيل الثاني) من عائلات Intel Core.

أرز. 2. شعارات جديدة لمعالجات ساندي بريدج

من المعروف أن نظام وضع العلامات على المعالج سيتغير تمامًا ، ولكن لم يتم الإبلاغ عن أي شيء في منتدى IDF 2010 بخصوص نظام وضع العلامات على طراز المعالج الجديد.

وفقًا للبيانات غير الرسمية ، سيتم تمييز معالجات Sandy Bridge برقم مكون من أربعة أرقام ، والرقم الأول - 2 - يعني الجيل الثاني من عائلة Intel Core. أي أنه سيكون هناك ، على سبيل المثال (مرة أخرى ، وفقًا للبيانات غير الرسمية) ، معالج Intel Core i7-2600 أو Intel Core i5-2500. ستحتوي عائلتا Intel Core i7 و Intel Core i5 على معالجات مقفلة وغير مقفلة ، ويُشار إلى الأخير بالحرف K (Intel Core i7-2600K و Intel Core i5-2500K).

ستكون الاختلافات الرئيسية بين عائلات Intel Core i7 و Intel Core i5 و Intel Core i3 هي حجم ذاكرة التخزين المؤقت L3 وعدد النوى ودعم تقنيات Hyper-Threading و Turbo Boost.

ستكون معالجات عائلة Intel Core i7 رباعية النوى مع دعم تقنيات Hyper-Threading و Turbo Boost ، وسيكون حجم ذاكرة التخزين المؤقت L3 8 ميغابايت.

ستكون عائلة معالجات Intel Core i5 رباعية النوى ، لكنها لن تدعم تقنية Hyper-Threading. ستدعم أنوية هذه المعالجات تقنية Turbo Boost ، وسيكون حجم ذاكرة التخزين المؤقت L3 6 ميغابايت.

ستكون معالجات عائلة Intel Core i3 ثنائية النواة مع دعم تقنية Hyper-Threading ، ولكن بدون دعم تقنية Turbo Boost. سيكون حجم ذاكرة التخزين المؤقت L3 في هذه المعالجات 3 ميغابايت.

بعد الإعلان عن المعلومات غير الرسمية ، دعنا ننتقل إلى البيانات الموثوقة.

ستحصل جميع معالجات Sandy Bridge الجديدة على مقبس معالج LGA 1155 جديد ، وبالطبع لن تكون متوافقة مع اللوحات الأم القائمة على شرائح Intel 5 series. في الواقع ، سيتم تصميم اللوحات الأم القائمة على مجموعة شرائح Intel 6-series الجديدة لمعالجات Sandy Bridge. الجديد في هذه الشرائح أحادية الشريحة سيكون دعم منفذي SATA 6 جيجابت / ثانية (SATA III) بالإضافة إلى ممرات PCI Express 2.0 كاملة السرعة (بسرعة 5 جيجاهرتز). ولكن لن تكون هناك وحدة تحكم USB 3.0 مدمجة في مجموعة الشرائح حتى الآن.

ومع ذلك ، نعود إلى معالجات ساندي بريدج. من المرجح أن يتطلب مقبس المعالج LGA 1155 الجديد مبردات جديدة ، لأن مبردات المقبس LGA 1156 ستكون غير متوافقة مع مقبس LGA 1155. ومع ذلك ، هذا مجرد تخميننا على أساس منطق بسيط. في النهاية ، يجب على Intel أن تحفز بطريقة ما على إطلاق نماذج جديدة أكثر برودة حتى لا يموت المصنعون الأكثر برودة تمامًا.

ستكون السمة المميزة لجميع معالجات Sandy Bridge هي وجود نواة رسومات متكاملة من الجيل التالي. علاوة على ذلك ، إذا كانت نوى المعالجة للمعالج ونواة الرسومات في معالجات الجيل السابق (Clarkdale و Arrandale) موجودة على بلورات مختلفة ، علاوة على ذلك ، تم إنتاجها وفقًا لعمليات تقنية مختلفة ، فعندئذٍ في معالجات Sandy Bridge جميعها سيتم إنتاج المكونات وفقًا لتقنية المعالجة 32 نانومتر وتوضع على بلورة واحدة.

من المهم التأكيد على أنه من الناحية الأيديولوجية ، يمكن اعتبار جوهر الرسومات لمعالج Sandy Bridge بمثابة النواة الخامسة للمعالج (في حالة المعالجات رباعية النوى). علاوة على ذلك ، فإن جوهر الرسومات ، وكذلك نوى الحوسبة في المعالج ، لديها إمكانية الوصول إلى ذاكرة التخزين المؤقت L3.

تمامًا مثل معالجات Clarkdale و Arrandale من الجيل السابق ، ستحتوي معالجات Sandy Bridge على واجهة PCI Express 2.0 متكاملة لاستخدام بطاقات الرسومات المنفصلة. علاوة على ذلك ، تدعم جميع المعالجات 16 مسارًا لـ PCI Express 2.0 ، والتي يمكن تجميعها إما كمنفذ PCI Express x16 واحد أو كمنفذين PCI Express x8.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن جميع معالجات Sandy Bridge ستحتوي على وحدة تحكم ذاكرة DDR3 مزدوجة القناة مدمجة. لم يتم التخطيط بعد لإصدار المتغيرات المزودة بوحدة تحكم في الذاكرة ثلاثية القنوات. هذا يرجع إلى حقيقة أن مجموعة معالجات Sandy Bridge لن تغطي شريحة معالجات سطح المكتب الأعلى. سيكون أفضل معالج لسطح المكتب هو معالج Gulftown الجديد سداسي النواة (Intel Core i7-990X) ، في حين أن مجموعة معالجات Sandy Bridge ستركز على أجهزة الكمبيوتر الإنتاجية والسائدة وذات الميزانية.

ميزة أخرى للمعالجات القائمة على معمارية Sandy Bridge الدقيقة هي أنه بدلاً من ناقل QPI (Intel QuickPath Interconnect) ، الذي كان يستخدم سابقًا لتوصيل مكونات المعالج الفردية ببعضها البعض ، يتم الآن استخدام واجهة مختلفة تمامًا ، تسمى Ring bus (Ring) حافلة) ، والتي سننظر فيها بالتفصيل أدناه.

بشكل عام ، تجدر الإشارة إلى أن بنية معالج Sandy Bridge تتضمن بنية معيارية سهلة التحجيم (الشكل 3).

أرز. 3. الهيكل المعياري لمعالج Sandy Bridge

ميزة أخرى لهندسة Sandy Bridge المصغرة هي أنها تدعم مجموعة تعليمات Intel AVX (Intel Advanced Vector Extension).

Intel AVX عبارة عن مجموعة جديدة من الامتدادات لمعمارية Intel التي توفر حسابات فاصلة عائمة متجه 256 بت استنادًا إلى SIMD (تعليمات فردية ، بيانات متعددة).

يعد Intel AVX امتدادًا شاملاً لهندسة مجموعة التعليمات الخاصة بهندسة Intel 64 الدقيقة وله الميزات التالية:

• دعم بيانات المتجه بعمق بت أعلى (حتى 256 بت) ؛
• مخطط ترميز تعليمات فعال يدعم بناء جملة تعليمات من ثلاثة وأربعة معاملات ؛
• بيئة برمجة مرنة توفر مجموعة متنوعة من الاحتمالات - من تعليمات معالجة الفروع إلى متطلبات تقليل محاذاة الإزاحات في الذاكرة ؛
• أساسيات جديدة لمعالجة البيانات وتسريع العمليات الحسابية ، بما في ذلك البث (البث) ، والتبديل (التباديل) ، والضرب والإضافة المتزامنة (الانصهار - الضرب - الإضافة ، FMA) ، إلخ.

نظرًا لحقيقة أنه يمكن استخدام مجموعة تعليمات Intel AVX الجديدة من قبل أي تطبيق توجد فيه نسبة كبيرة من الحسابات في عمليات SIMD ، فإن التكنولوجيا الجديدة ستعطي أكبر مكاسب في الأداء لتلك التطبيقات التي تؤدي في الغالب حسابات النقطة العائمة ويمكن أن تكون كذلك متوازي. تشمل الأمثلة برامج ترميز الصوت والصوت وبرامج تحرير الصور والفيديو وتطبيقات النمذجة والتحليل المالي والتطبيقات الصناعية والهندسية.

عند الحديث عن الهندسة المعمارية المصغرة لمعالج Sandy Bridge ، تجدر الإشارة إلى أنها تطوير معمارية Nehalem أو Intel Core المصغرة (نظرًا لأن الهندسة المعمارية المصغرة Nehalem هي تطوير معماري Intel Core المصغر). تعتبر الاختلافات بين Nehalem و Sandy Bridge كبيرة جدًا ، لكن لا يزال من المستحيل تسمية هذه العمارة الدقيقة بشكل أساسي ، والتي كانت معمارية Intel Core الدقيقة في وقت واحد. هذه هي بالضبط هندسة نيهالم الدقيقة المعدلة.

الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة على ابتكارات معمارية ساندي بريدج الدقيقة واختلافها عن نيهالم.

أساس المعالج يعتمد على معمارية ساندي بريدج الدقيقة

قبل الشروع في الاختلافات بين البنية الدقيقة لكل من Sandy Bridge و Nehalem ، دعونا نتذكر أن مخطط أي معالج يشير إلى وجود عدة عناصر هيكلية: بيانات L1 وذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات ، والمعالج المسبق (الواجهة الأمامية) والمعالج اللاحق ، ويسمى أيضًا وحدة تنفيذ التعليمات (محرك التنفيذ).

تتضمن عملية معالجة البيانات الخطوات التالية. أولاً ، يتم جلب الإرشادات والبيانات من ذاكرة التخزين المؤقت L1 (تسمى هذه الخطوة الجلب). بعد ذلك ، يتم فك تشفير التعليمات التي يتم جلبها من ذاكرة التخزين المؤقت إلى عناصر أولية للآلة (عمليات صغيرة) مفهومة للمعالج. هذا الإجراء يسمى فك التشفير. علاوة على ذلك ، يتم إرسال الأوامر التي تم فك تشفيرها إلى وحدات التنفيذ الخاصة بالمعالج ويتم تنفيذها ، ويتم كتابة النتيجة في الذاكرة.

يتم تنفيذ عمليات جلب التعليمات من ذاكرة التخزين المؤقت وفك تشفيرها وترقيتها إلى وحدات التنفيذ في المعالج الأولي ، وتتم عملية تنفيذ التعليمات في المعالج اللاحق.

الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة على نواة معالج Sandy Bridge ونقارنه مع نواة Nehalem. عندما يعتمد نواة المعالج على معمارية Nehalem أو Sandy Bridge الدقيقة ، يتم تحديد تعليمات x86 من ذاكرة التخزين المؤقت لتعليمات L1 (مخبأ التعليمات) بحجم 32 كيلوبايت (ذاكرة تخزين مؤقت ذات 8 قنوات). يتم تحميل التعليمات من ذاكرة التخزين المؤقت في كتل ثابتة الطول ، يتم تخصيص التعليمات منها لفك تشفيرها. نظرًا لأن تعليمات x86 متغيرة الطول ، ويتم إصلاح الكتل التي يتم بها تحميل التعليمات من ذاكرة التخزين المؤقت ، عند تعليمات فك التشفير ، من الضروري تحديد الحدود بين التعليمات الفردية.

يتم تخزين معلومات حجم التعليمات في ذاكرة التخزين المؤقت لتعليمات L1 في حقول خاصة (3 بتات من المعلومات لكل بايت تعليمة). من حيث المبدأ ، يمكن استخدام هذه المعلومات لتحديد حدود الأوامر في وحدة فك التشفير نفسها مباشرةً في عملية أوامر فك التشفير. ومع ذلك ، سيؤثر هذا حتمًا على سرعة فك التشفير ، وسيكون من المستحيل فك تشفير عدة أوامر في وقت واحد. لذلك ، قبل فك التشفير ، يتم استخراج الأوامر من الكتلة المحددة. يسمى هذا الإجراء فك التشفير المسبق (PreDecode). يسمح لك إجراء فك التشفير المسبق بالحفاظ على معدل فك تشفير ثابت بغض النظر عن طول التعليمات وهيكلها.

تجلب المعالجات ذات الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Nehalem و Sandy Bridge الإرشادات في كتل 16 بايت ، أي يتم تحميل كتلة تعليمات 16 بايت من ذاكرة التخزين المؤقت لكل دورة ساعة.

بعد عملية الجلب ، يتم وضع الأوامر في قائمة الانتظار (قائمة انتظار التعليمات) ، ثم يتم نقلها إلى وحدة فك التشفير. أثناء فك التشفير (فك التشفير) ، يتم تحويل الأوامر إلى عمليات آلة صغيرة بطول ثابت (يُشار إليها على أنها عمليات ميكرو أو أوبس).

لم يتم تغيير وحدة فك ترميز نواة المعالج مع الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Sandy Bridge. تمامًا كما هو الحال في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Nehalem ، فهي ذات أربع قنوات ويمكنها فك تشفير ما يصل إلى أربعة تعليمات x86 لكل دورة ساعة. كما لوحظ بالفعل ، في معماري نيهاليم وساندي بريدج الدقيقة ، يتم تحميل كتلة تعليمات 16 بايت من ذاكرة التخزين المؤقت لكل دورة ، والتي يتم تحديد التعليمات الفردية منها أثناء فك التشفير الأولي. من حيث المبدأ ، يمكن أن يصل طول التعليمات الواحدة إلى 16 بايت. ومع ذلك ، يبلغ متوسط ​​طول التعليمات 4 بايت. لذلك ، في المتوسط ​​، يتم تحميل أربعة تعليمات في كل فدرة ، والتي ، عند استخدام مفكك تشفير رباعي القنوات ، يتم فك تشفيرها في وقت واحد في دورة ساعة واحدة.

يتكون جهاز فك التشفير رباعي القنوات من ثلاثة أجهزة فك تشفير بسيطة تقوم بفك شفرة التعليمات البسيطة في عملية ميكروية واحدة ، ووحدة فك ترميز واحدة معقدة يمكنها فك شفرة تعليمات واحدة في أربع عمليات صغيرة (وحدة فك ترميز من النوع 4-1-1-1). للحصول على تعليمات أكثر تعقيدًا يتم فك تشفيرها في أكثر من أربع عمليات ميكروية ، يتم توصيل وحدة فك ترميز معقدة بكتلة uCode Sequenser المستخدمة لفك تشفير مثل هذه التعليمات.

بطبيعة الحال ، لا يمكن فك تشفير أربعة تعليمات لكل ساعة إلا إذا كانت كتلة واحدة من 16 بايت تحتوي على أربعة تعليمات على الأقل. ومع ذلك ، هناك تعليمات أطول من 4 بايت ، وعند تحميل العديد من هذه التعليمات في كتلة واحدة ، تنخفض كفاءة فك التشفير.

عند فك التعليمات في العمارة الدقيقة لـ Nehalem و Sandy Bridge ، يتم استخدام تقنيتين مثيرتين للاهتمام - Macro-Fusion و Micro-Fusion.

Macro-Fusion هو دمج إرشادي x86 في عملية ميكروية واحدة معقدة. في الإصدارات السابقة من الهندسة الدقيقة للمعالج ، تم فك تشفير كل تعليمات بتنسيق x86 بشكل مستقل عن التعليمات الأخرى. عند استخدام تقنية Macro-Fusion ، يمكن دمج بعض أزواج التعليمات (على سبيل المثال ، تعليمات المقارنة وتعليمات القفز الشرطي) في عملية صغيرة واحدة أثناء فك التشفير ، والتي سيتم تنفيذها لاحقًا بالضبط كعملية صغيرة واحدة. لاحظ أنه من أجل الدعم الفعال لتقنية Macro-Fusion في البنية الدقيقة لـ Nehalem و Sandy Bridge ، يتم استخدام ALUs الموسعة (وحدة المنطق الحسابي) ، والتي تكون قادرة على دعم تنفيذ العمليات الصغيرة المدمجة. لاحظ أيضًا أنه في حالة استخدام تقنية Macro-Fusion ، يمكن فك تشفير أربعة تعليمات فقط لكل دورة من دورات المعالج (في وحدة فك ترميز بأربع قنوات) ، وعند استخدام تقنية Macro-Fusion ، يمكن قراءة خمسة إرشادات في كل دورة ، والتي يتم تحويلها إلى أربعة عن طريق الدمج وعرضها لفك التشفير.

لاحظ أنه تم استخدام تقنية Macro-Fusion أيضًا في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Intel Core ، ومع ذلك ، في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Nehalem ، تم توسيع مجموعة تعليمات x86 ، والتي يمكن دمجها في عملية دقيقة واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، في الهندسة المعمارية الدقيقة من Intel Core ، لم يتم دعم دمج تعليمات x86 لوضع تشغيل المعالج 64 بت ، أي تم تنفيذ تقنية Macro-Fusion فقط في وضع 32 بت. في بنية Nehalem ، تم التخلص من عنق الزجاجة هذا وعملت عمليات الدمج في أوضاع المعالج 32 بت و 64 بت. في الهندسة المعمارية الصغيرة لـ Sandy Bridge ، تم تمديد مجموعة تعليمات x86 التي يمكن من خلالها إجراء عملية دمج إلى أبعد من ذلك.

Micro-Fusion هو دمج عمليتين صغيرتين (وليس تعليمات x86 ، وهي العمليات الدقيقة) في عملية واحدة تحتوي على عمليتين أوليتين. في المستقبل ، تتم معالجة عمليتين صغيرتين مدمجتين كعملية واحدة ، مما يجعل من الممكن تقليل عدد العمليات الصغيرة التي تمت معالجتها وبالتالي زيادة العدد الإجمالي للتعليمات التي ينفذها المعالج في دورة واحدة. من الواضح أن عملية دمج عمليتين صغيرتين غير ممكنة لجميع أزواج العمليات الصغيرة. تستخدم الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Sandy Bridge نفس عملية Micro-Fusion (لنفس مجموعة الميكرووبس) مثل الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Nehalem.

عند الحديث عن إجراء جلب تعليمات البرنامج في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Nehalem ، من الضروري ملاحظة وجود وحدة اكتشاف دورة البرنامج (Loop Stream Detector) ، والتي تشارك في عملية جلب التعليمات وتسمح لك بتجنب التكرار في أداء نفس العمليات. يستخدم كاشف التدفق الحلقي (LSD) أيضًا في الهندسة المعمارية المصغرة Intel Core ، ولكنه يختلف عن LSD في Nehalem. لذلك ، في بنية Intel Core ، يتم استخدام مخزن LSD لـ 18 تعليمات ، وهو موجود قبل وحدة فك التشفير. وهذا يعني أنه في بنية Intel Core ، يمكن فقط تتبع الدورات التي لا تحتوي على أكثر من 18 أمرًا والتعرف عليها. عند اكتشاف دورة البرنامج ، تتخطى التعليمات الموجودة في الدورة مرحلتي الجلب والتنبؤ بالفرع في البرنامج (توقع الفرع) ، بينما يتم إنشاء الإرشادات نفسها وتغذيتها إلى وحدة فك التشفير من المخزن المؤقت لـ LSD. من ناحية ، هذا يجعل من الممكن تقليل استهلاك الطاقة لنواة المعالج ، ومن ناحية أخرى ، لتجاوز مرحلة جلب التعليمات. إذا كان هناك أكثر من 18 تعليمات في الحلقة ، فحينئذٍ ستمر التعليمات في كل مرة في جميع الخطوات القياسية.

في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Nehalem ، لم يتم وضع كتلة الكشف عن الدورة من قبل ، ولكن خلف وحدة فك التشفير ، وهي مصممة لـ 28 تعليمات تم فك تشفيرها بالفعل. نظرًا لأن LSD تخزن بالفعل التعليمات التي تم فك تشفيرها ، فإنها لن "تتخطى" فقط مرحلة التنبؤ بالفرع والجلب ، كما كان من قبل ، ولكن أيضًا مرحلة فك التشفير (في الواقع ، يتم إيقاف تشغيل المعالج الأولي أثناء تنفيذ دورة البرنامج). وهكذا ، في Nehalem ، تمر التعليمات الموجودة في حلقة عبر خط الأنابيب بشكل أسرع وفي كثير من الأحيان ، ويكون استهلاك الطاقة أقل مما هو عليه في بنية Intel Core (الشكل 4).

أرز. 4. عازلة LSD في معماري Intel Core و Nehalem

في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Sandy Bridge ، ذهب المطورون إلى أبعد من ذلك: مع المخزن المؤقت LSD لـ 28 عملية صغيرة ، استخدموا ذاكرة Uop Cache التي تم فك ترميزها - شكل. 5. يتم إرسال جميع العمليات الصغيرة التي تم فك تشفيرها إلى ذاكرة التخزين المؤقت. تم تصميم ذاكرة التخزين المؤقت micro-op التي تم فك تشفيرها لما يقرب من 1500 عملية صغيرة (على ما يبدو ، نحن نتحدث عن عمليات micro-ops متوسطة الطول) ، وهو ما يعادل حوالي 6 كيلو بايت من ذاكرة التخزين المؤقت لتعليمات x86.

أرز. 5. ذاكرة التخزين المؤقت للعمليات الصغيرة التي تم فك تشفيرها في معمارية ساندي بريدج الدقيقة

يتمثل مفهوم ذاكرة التخزين المؤقت للعمليات الدقيقة التي تم فك تشفيرها في تخزين تسلسل العمليات الدقيقة فيه. لا تعمل ذاكرة التخزين المؤقت للعمليات الدقيقة على مستوى تعليمة واحدة ، ولكن على مستوى كتلة العمليات الصغيرة ذات 32 بايت. يتم تقسيم ذاكرة التخزين المؤقت بالكامل إلى 32 مجموعة ، كل منها 8 أسطر. يحتوي كل سطر على ما يصل إلى 6 عمليات دقيقة. يمكن تعيين ما يصل إلى 3 خطوط (18 عملية دقيقة) إلى كتلة 32 بايت. يتم وضع العلامات عند مؤشر التعليمات (IP). يتم التحقق من مؤشر التعليمات المتوقع بالتوازي في كل من ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات وذاكرة التخزين المؤقت للعمليات الدقيقة ، وفي حالة حدوث نتيجة ، يتم التقاط الخطوط التي تشكل الكتلة المكونة من 32 بايت من ذاكرة التخزين المؤقت للعمليات الدقيقة ووضعها في طابور. في هذه الحالة ، ليست هناك حاجة لأخذ العينات وفك الشفرة مرة أخرى.

تعتمد كفاءة استخدام ذاكرة التخزين المؤقت للعمليات الدقيقة التي تم فك تشفيرها إلى حد كبير على كفاءة وحدة التنبؤ الفرع (BPU). تذكر أن وحدة التنبؤ بالفرع تستخدم في جميع المعالجات الحديثة ، وفي معالجات Sandy Bridge تم تحسينها بشكل ملحوظ مقارنة بوحدة BPU في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Nehalem (الشكل 6).

أرز. 6. فرع التنبؤ أون في العمارة الدقيقة ساندي بريدج

لفهم سبب أهمية كتلة التنبؤ بالفرع في المعالج وكيفية تأثيرها على الأداء ، تذكر أن أي برنامج أكثر أو أقل تعقيدًا يحتوي على تعليمات فرع شرطية. يعني الأمر الخاص بهذا الفرع الشرطي ما يلي: إذا كان شرط معين صحيحًا ، فأنت بحاجة إلى الانتقال إلى تنفيذ البرنامج ، بدءًا من عنوان واحد ، وإذا لم يكن كذلك ، فحينئذٍ من عنوان آخر. من وجهة نظر المعالج ، تعتبر تعليمات الفرع الشرطي نوعًا من العثرة. في الواقع ، حتى يتضح ما إذا كانت حالة الانتقال صحيحة أم لا ، لا يعرف المعالج أي جزء من رمز البرنامج سيتم تنفيذه بعد ذلك ، وبالتالي يضطر إلى التوقف عن العمل. لتجنب ذلك ، يتم استخدام كتلة توقع الفرع ، والتي تحاول تخمين أي قسم من كود البرنامج سوف يشير إليه تعليمة الانتقال الشرطي ، حتى قبل تنفيذه. بناءً على تنبؤ الفرع ، يتم جلب التعليمات 86 المقابلة من ذاكرة التخزين المؤقت L1 أو من ذاكرة التخزين المؤقت op التي تم فك تشفيرها.

عند مصادفة تعليمة قفزة مشروطة لأول مرة ، يتم تطبيق ما يسمى بالتنبؤ الثابت. في جوهرها ، تخمن BPU ببساطة أي فرع من البرامج سيتم تنفيذه بعد ذلك. علاوة على ذلك ، يعتمد التنبؤ الثابت على افتراض أن معظم الفروع المتخلفة تحدث في حلقات متكررة ، عندما يتم استخدام تعليمة فرع لتحديد ما إذا كانت الحلقة يجب أن تستمر أو تخرج. في كثير من الأحيان ، تستمر الحلقة ، لذلك سيعيد المعالج تنفيذ رمز الحلقة مرة أخرى. لهذا السبب ، يفترض التنبؤ الثابت أن جميع الفروع المتخلفة يتم تنفيذها دائمًا.

نظرًا لتراكم إحصائيات نتائج الفروع الشرطية المختلفة (عصور ما قبل الفروع الشرطية) ، يتم تنشيط خوارزمية التنبؤ بالفرع الديناميكي ، والتي تستند بدقة إلى تحليل إحصائيات نتائج الفروع الشرطية التي تم إجراؤها مسبقًا. تستخدم خوارزميات التنبؤ بالفرع الديناميكي جدول تاريخ الفرع (BHT) وجدول تخزين عنوان التعليمات (مخزن الهدف الفرعي ، BTB). تحتوي هذه الجداول على معلومات حول نتائج الفروع المنفذة بالفعل. يحتوي BHT على جميع الفروع الشرطية للدورات القليلة الماضية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تخزين البتات هنا للإشارة إلى احتمال إعادة اختيار نفس الفرع. يتم ترتيب البتات بناءً على إحصائيات التحولات السابقة. في المخطط القياسي ثنائي النسق (2 بت) ، هناك أربعة احتمالات: غالبًا ما يتم أخذ الفرع (يؤخذ بقوة) ، الفرع مأخوذ (مأخوذ) ، الفرع لا يؤخذ (لا يؤخذ) ، وغالبًا لا يتم أخذ الفرع مأخوذة (بقوة لم تؤخذ).

من أجل اتخاذ قرار بتنفيذ فرع تخمينيًا ، يجب أن يعرف الجهاز الموقع الدقيق للرمز في ذاكرة التخزين المؤقت L1 على طول اتجاه الفرع - دعنا نسميه الهدف الفرعي. يتم تخزين أهداف الفروع المكتملة بالفعل في BTB. عند تنفيذ الفرع ، تأخذ BPU ببساطة الهدف الفرعي من الجدول وتخبر المعالج ببدء جلب التعليمات على هذا العنوان.

من الواضح أن موثوقية التنبؤ بالفرع تعتمد على حجم جداول BHT و BTB. كلما زاد عدد الإدخالات في هذه الجداول ، زادت موثوقية التنبؤ.

وتجدر الإشارة إلى أن احتمالية التنبؤ الصحيح بالفروع في المعالجات الحديثة عالية جدًا (حوالي 97-99٪) ، وفي الواقع فإن الصراع مستمر بالفعل لجزء بسيط من النسبة المئوية.

هناك العديد من التحسينات في BPU في الهندسة المعمارية الصغيرة لـ Sandy Bridge. أولاً ، بدلاً من استخدام احتمال مختلف لكل فرع من فروع الانتقال في جدول BHT ، يتم تطبيق نفس الاحتمال في وقت واحد على عدة فروع. نتيجة لذلك ، من الممكن تحسين جدول BHT ، مما يؤثر على زيادة موثوقية التنبؤ بالانتقال.

التحسين الثاني لوحدة المعالجة المركزية في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Sandy Bridge هو تحسين جدول BTB. إذا تم استخدام عدد ثابت من البتات في وقت سابق في VTB لتعيين جميع أهداف الفروع ، مما أدى إلى إهدار المساحة بشكل غير مبرر ، فإن عدد البتات المستخدمة لتعيين عنوان الفرع يعتمد الآن على العنوان نفسه. في الواقع ، يتيح لك هذا تخزين المزيد من العناوين في الجدول وبالتالي زيادة موثوقية التنبؤ.

لا تتوفر بعد بيانات أكثر دقة حول أحجام جداول BHT و BTB.

لذلك ، تحدثنا عن التغييرات في المعالج المسبق لهندسة Sandy Bridge المصغرة (ذاكرة التخزين المؤقت للعمليات الصغيرة التي تم فك تشفيرها وكتلة التنبؤ الفرعية المحدثة). لنذهب أبعد من ذلك.

بعد عملية فك تشفير تعليمات x86 ، تبدأ مرحلة تنفيذها. في البداية ، هناك إعادة تسمية وتخصيص لسجلات المعالج الإضافية (كتلة التخصيص / إعادة التسمية / التقاعد) ، والتي لم يتم تحديدها بواسطة بنية مجموعة التعليمات.

تسمح لك إعادة تسمية السجلات بتنفيذ الأوامر خارج الترتيب. فكرة إعادة تسمية السجلات هي كما يلي. في بنية x86 ، يكون عدد سجلات الأغراض العامة صغيرًا نسبيًا: تتوفر ثمانية سجلات في وضع 32 بت و 16 تسجيلًا في وضع 64 بت. تخيل أن التعليمات التي يتم تنفيذها تنتظر تحميل قيم المعاملات في سجل من الذاكرة. هذه عملية طويلة ، وهي فكرة جيدة للسماح باستخدام هذا السجل لتعليمات أخرى تكون معاملاتها أقرب (على سبيل المثال ، في ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الأول). للقيام بذلك ، تتم إعادة تسمية سجل "الانتظار" مؤقتًا ويتم تعقب محفوظات إعادة التسمية. ويتم تعيين اسم قياسي لسجل "جاهز للعمل" من أجل تنفيذ التعليمات المقدمة مع المعاملات في الوقت الحالي. عند وصول البيانات من الذاكرة ، يتم الوصول إلى محفوظات إعادة التسمية ويتم إرجاع السجل الأصلي إلى اسمه القانوني. بمعنى آخر ، تقلل تقنية إعادة تسمية السجل من وقت التوقف عن العمل ، ويتم استخدام إعادة تسمية المحفوظات لإزالة التعارضات.

في المرحلة التالية (إعادة ترتيب المخزن المؤقت - ReOrder Buffer ، ROB) ، يتم إعادة ترتيب العمليات الصغيرة خارج الترتيب (خارج الترتيب) ، بحيث يمكن تنفيذها لاحقًا بشكل أكثر كفاءة على وحدات التنفيذ. لاحظ أنه تم دمج المخزن المؤقت ReOrder ووحدة التقاعد في وحدة معالج واحدة ، ولكن في البداية يتم إعادة ترتيب التعليمات ، ويتم تشغيل وحدة التقاعد لاحقًا ، عندما يكون من الضروري إصدار التعليمات المنفذة بالترتيب المحدد بواسطة البرنامج .

في الهندسة المعمارية المصغرة لـ Nehalem ، تمت زيادة حجم المخزن المؤقت لإعادة الترتيب مقارنة بحجم المخزن المؤقت لإعادة الترتيب في بنية Intel Core المصغرة. لذلك ، إذا تم تصميمه في Intel Core لـ 98 عملية صغيرة ، فعندئذٍ في Nehalem يمكنك بالفعل وضع 128 عملية صغيرة.

بعد ذلك ، يتم توزيع العمليات الدقيقة على وحدات التنفيذ. في كتلة المعالج ، تشكل محطة الحجز قوائم انتظار من العمليات الصغيرة ، ونتيجة لذلك تصل العمليات الصغيرة إلى أحد منافذ الأجهزة الوظيفية (منافذ الإرسال). تسمى هذه العملية الإرسال (الإرسال) ، وتعمل المنافذ نفسها كبوابة للأجهزة الوظيفية.

بعد أن تمرر العمليات الصغيرة منافذ الإرسال ، يتم إرسالها إلى الكتل الوظيفية المناسبة لمزيد من التنفيذ.

في الهندسة المعمارية الصغيرة لـ Sandy Bridge ، تم تغيير مجموعة التخصيص / إعادة التسمية / التقاعد (الكتلة خارج النظام) بشكل كبير. في معماريات Intel Core و Nehalem الدقيقة ، تحتوي كل عملية ميكروية على نسخة من المعامل أو المعاملات التي تتطلبها. في الواقع ، هذا يعني أن كتل مجموعة التنفيذ خارج الترتيب يجب أن تكون كبيرة بما يكفي ، حيث يجب أن تحتوي على عمليات ميكرو إلى جانب المعاملات التي يحتاجونها. في بنية Nehalem ، يمكن أن يكون حجم المعاملات 128 بت ، ولكن مع إدخال امتداد AVX ، يمكن أن يكون حجم المعامل 256 بت ، الأمر الذي يتطلب مضاعفة حجم جميع الكتل العنقودية خارج الترتيب.

ومع ذلك ، بدلاً من ذلك ، تستخدم الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Sandy Bridge ملف تسجيل مادي (ملف السجل المادي ، PRF) ، والذي يخزن معاملات العمليات الدقيقة (الشكل 7). هذا يجعل من الممكن للعمليات الصغيرة نفسها تخزين المؤشرات فقط للمعاملات ، ولكن ليس المعاملات نفسها. من ناحية أخرى ، يجعل هذا النهج من الممكن تقليل استهلاك طاقة المعالج ، نظرًا لأن حركة العمليات الصغيرة على طول خط الأنابيب إلى جانب معاملاتها تتطلب قدرًا كبيرًا من استهلاك الطاقة. من ناحية أخرى ، يساعد استخدام ملف التسجيل المادي في توفير مساحة على الشريحة ، واستخدام المساحة الخالية لزيادة حجم المخازن المؤقتة للكتلة خارج الطلب (مخازن التحميل ، ومخازن التخزين ، وإعادة ترتيب المخازن المؤقتة) - انظر الجدول. في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Sandy Bridge ، تم تصميم ملف التسجيل المادي لمعاملات الأعداد الصحيحة (PRF Integer) لـ 160 إدخالاً ومعاملات الفاصلة العائمة (PRF Float Point) - لـ 144 إدخالاً.

أرز. 7. استخدام ملفات التسجيل المادية في معمارية ساندي بريدج الدقيقة

في بنية Sandy Bridge ، خضعت وحدات التنفيذ الخاصة بنواة المعالج أيضًا إلى معالجة كبيرة. في الواقع ، هناك ستة منافذ للأجهزة الوظيفية ، كما في السابق (ثلاثة حوسبة وثلاثة للعمل مع الذاكرة) ، لكن الغرض منها ، وكذلك الغرض من وحدات التنفيذ نفسها ، قد تغير (الشكل 8). تذكر أن المعالج القائم على الهندسة الدقيقة لـ Nehalem قادر على أداء ما يصل إلى ست عمليات في كل دورة. في هذه الحالة ، من الممكن إجراء ثلاث عمليات حسابية وثلاث عمليات ذاكرة في وقت واحد.

أرز. 8. وحدات تنفيذ معمارية ساندي بريدج الدقيقة

في بنية Sandy Bridge ، تسمح ثلاث وحدات تنفيذ لثماني عمليات بيانات FP (Float Point) أو عمليتين مع بيانات AVX 256 بت لكل ساعة.

في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Sandy Bridge ، لم تتغير ثلاث وحدات تنفيذ فحسب ، بل تغيرت أيضًا الكتل الوظيفية لعمليات الذاكرة. تذكر أنه في الهندسة الدقيقة لـ Nehalem كان هناك ثلاثة منافذ للعمل مع الذاكرة: التحميل (تحميل البيانات) ، عنوان المتجر (تخزين العنوان) ، تخزين البيانات (تخزين البيانات) - شكل. 9.

أرز. 9. وحدات تنفيذ للعمل بالذاكرة في معمارية نيحالم الدقيقة

تستخدم الهندسة المعمارية المصغرة لـ Sandy Bridge أيضًا ثلاثة منافذ للعمل مع الذاكرة ، لكن المنفذين أصبحا عالميين ولا يمكن فقط تنفيذ تحميل البيانات (تحميل) ، ولكن أيضًا حفظ العنوان (عنوان المتجر). المنفذ الثالث لم يتغير وهو مخصص لتخزين البيانات (بيانات المتجر) - شكل. عشرة.

أرز. 10. وحدات تنفيذ للعمل بالذاكرة في معمارية ساندي بريدج الدقيقة

وفقًا لذلك ، زادت سرعة التفاعل مع ذاكرة التخزين المؤقت لبيانات L1. إذا كان بالإمكان نقل 32 بايت من البيانات في الهندسة الدقيقة لـ Nehalem لكل دورة بين ذاكرة التخزين المؤقت لبيانات L1 ووحدات التنفيذ للعمل مع الذاكرة ، ثم في معمارية Sandy Bridge المصغرة - 48 بايت بالفعل (طلبان للقراءة 16 بايت (128 بت) ) وطلب كتابة واحد يصل إلى 16 بايت من البيانات).

في الختام ، فإن وصف نواة المعالج على أساس معمارية ساندي بريدج الدقيقة سيجمع كل شيء معًا. على التين. يوضح الشكل 11 مخطط كتلة لنواة المعالج بناءً على معمارية ساندي بريدج الدقيقة. يشير اللون الأصفر إلى الكتل المتغيرة أو الجديدة في الهندسة المعمارية الصغيرة لـ Sandy Bridge ، ويشير اللون الأزرق إلى الكتل الموجودة في كل من الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Nehalem و Sandy Bridge.

أرز. 11. الفروق بين معمارية ساندي بريدج المصغرة ومعمارية نيهالم الدقيقة
(يتم تمييز الكتل الشائعة باللون الأزرق أو تغييرها أو جديدة
في العمارة الدقيقة ساندي بريدج - أصفر)

Ring bus في ساندي بريدج المعمارية الصغيرة

في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Nehalem ، تم تنفيذ التفاعل بين كل ذاكرة تخزين مؤقت L2 وذاكرة التخزين المؤقت L3 المشتركة بين جميع النوى عبر ناقل معالج خاص داخلي مع حوالي ألف جهة اتصال ، والتفاعل بين وحدات المعالج الفردية (وحدة التحكم في الذاكرة ، وحدة التحكم في الرسومات ، إلخ. ) عبر حافلة QPI. في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Sandy Bridge ، تم استبدال ناقل QPI ، وكذلك ناقل التفاعل L2- و L3-caches ، بحافلة حلقة جديدة (Ring Bus) - شكل. 12. يسمح لك بتنظيم التفاعل بين ذاكرات التخزين المؤقت L2 لكل نواة معالج وذاكرة التخزين المؤقت L3 ، كما يوفر الوصول إلى مركز الرسومات (GPU) ووحدة تشفير الفيديو (محرك تحويل ترميز الفيديو) إلى ذاكرة التخزين المؤقت L3. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر نفس ناقل الحلقة الوصول إلى وحدة التحكم في الذاكرة. بالمرور ، نلاحظ أن Intel تستدعي الآن ذاكرة التخزين المؤقت L3 هي ذاكرة التخزين المؤقت للمستوى الأخير (Last Level Cache ، LLC) ، وذاكرة التخزين المؤقت L2 - ذاكرة التخزين المؤقت الوسيطة (ذاكرة التخزين المؤقت للمستوى المتوسط ​​، MLC).

أرز. 12. الحافلة الحلقية في العمارة الدقيقة في ساندي بريدج

يجمع ناقل الحلقة أربعة حافلات منفصلة: حلقة بيانات 256 بت (32 بايت) ، وحلقة طلب ، وحلقة إقرار وحلقة Snoop.

جعل استخدام ناقل الحلقة من الممكن تقليل زمن انتقال ذاكرة التخزين المؤقت L3. لذلك ، في معالجات الجيل السابق (Westmere) ، يبلغ زمن الوصول إلى ذاكرة التخزين المؤقت L3 36 دورة ، وفي معالجات Sandy Bridge - 26-31 دورة. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل ذاكرة التخزين المؤقت L3 الآن في الساعة الأساسية (في معالجات Westmere ، لم تتطابق ساعة ذاكرة التخزين المؤقت L3 مع الساعة الأساسية).

تنقسم ذاكرة التخزين المؤقت L3 بأكملها إلى أقسام منفصلة ، كل منها مرتبط بنواة معالج منفصلة. في الوقت نفسه ، تتوفر ذاكرة التخزين المؤقت L3 بالكامل لكل نواة. يتم منح كل تخصيص من ذاكرة التخزين المؤقت L3 مع عامل وصول إلى ناقل الحلقة. يتوفر وكلاء وصول مشابهون لذاكرة التخزين المؤقت L2 لكل نواة معالج ، ولوحة الرسومات ، ولوكيل النظام الذي ينفذ تبادل البيانات مع وحدة التحكم في الذاكرة.

في الختام ، نلاحظ أن ذاكرة التخزين المؤقت L3 في الهندسة المعمارية الصغيرة لـ Sandy Bridge ظلت شاملة تمامًا (شاملة) فيما يتعلق بمخابئ L2 (كما هو الحال في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Nehalem).

جوهر الرسومات في معمارية ساندي بريدج الدقيقة

أحد الابتكارات الرئيسية في الهندسة المعمارية الدقيقة لـ Sandy Bridge هو جوهر الرسوميات الجديد. كما أشرنا بالفعل ، على عكس جوهر الرسومات في معالجات Clarkdale / Arrandale ، فهو موجود على نفس الشريحة مثل مراكز معالجة المعالج ، بالإضافة إلى أنه يمكنه الوصول إلى ذاكرة التخزين المؤقت L3 عبر ناقل الحلقة. علاوة على ذلك ، كما هو متوقع ، سيكون أداء نواة الرسومات الجديدة أعلى بمرتين من أداء نواة الرسومات في معالجات Clarkdale / Arrandale. بالطبع ، لا يمكن أن تتطابق نواة الرسومات في معالجات Sandy Bridge مع أداء الرسومات المنفصلة (بالمناسبة ، لم يتم الإعلان حتى عن دعم DirectX 11 للنواة الجديدة) ، ولكن في الإنصاف ، نلاحظ أن هذا النواة لم يتم وضعه على أنه حل الألعاب.

قد تحتوي نواة الرسومات الجديدة (اعتمادًا على طراز المعالج) على 6 أو 12 وحدة تنفيذ (وحدة التنفيذ ، الاتحاد الأوروبي) ، والتي ، مع ذلك ، لا يمكن مقارنتها بمعالجات تظليل موحدة في معالجات رسومات NVIDIA أو AMD ، حيث يوجد عدة مئات منها (الشكل 13). لا تركز نواة الرسومات هذه بشكل أساسي على الألعاب ثلاثية الأبعاد ، ولكن على فك تشفير الأجهزة وترميز الفيديو (بما في ذلك الفيديو عالي الدقة). أي أن تكوين قلب الرسومات يتضمن أجهزة فك ترميز الأجهزة. يتم استكمالها بأدوات لتغيير الدقة (القياس) ، وتقليل الضوضاء (تصفية إزالة الضوضاء) ، واكتشاف وإزالة تشذير الخطوط (كشف التشابك / وضع الفيلم) والمرشحات لتحسين التفاصيل. تشمل المعالجة اللاحقة لتحسين صور التشغيل STE (تحسين لون البشرة) و ACE (تحسين التباين التكيفي) و TCC (إدارة الألوان الكلية).

أرز. 13. رسم تخطيطي للجوهر الرسومي في معمارية ساندي بريدج الدقيقة

يدعم برنامج ترميز الأجهزة متعدد التنسيقات تنسيقات MPEG-2 و VC1 و AVC ، مما يؤدي إلى تنفيذ جميع خطوات فك التشفير باستخدام أجهزة متخصصة ، بينما يتم تنفيذ هذه الوظيفة في الجيل الحالي من معالجات الرسومات المتكاملة بواسطة وحدات تنفيذ عالمية تابعة للاتحاد الأوروبي.

وضع Intel Turbo Boost الجديد

ستكون إحدى الميزات البارزة لمعالجات Sandy Bridge هي دعم وضع Turbo Boost الجديد. تذكر أن معنى تقنية Turbo Boost هو رفع تردد التشغيل الديناميكي في ظل ظروف معينة لترددات ساعة نوى المعالج.

لتنفيذ تقنية Turbo Boost ، يحتوي المعالج على وحدة وظيفية خاصة (PCU) (وحدة التحكم في الطاقة) تراقب مستوى تحميل نوى المعالج ، ودرجة حرارة المعالج ، كما أنها مسؤولة عن تشغيل كل نواة وتنظيم تردد الساعة. جزء لا يتجزأ من PCU هو ما يسمى بـ Power Gate (مصراع) ، والذي يستخدم لنقل كل نواة معالج على حدة إلى وضع استهلاك الطاقة C6 (في الواقع ، تقوم Power Gate بفصل أو توصيل نوى المعالج بخط الطاقة VCC ).

في معالجات Clarkdale و Arrandale ، يتم تنفيذ وضع Turbo Boost على النحو التالي. في حالة تفريغ بعض نوى المعالج ، يتم فصلها ببساطة عن خط الطاقة باستخدام Power Gate block (استهلاكها للطاقة هو صفر في هذه الحالة). وفقًا لذلك ، يمكن زيادة تردد الساعة والجهد الكهربائي للنواة المتبقية المحملة ديناميكيًا بعدة خطوات (133 ميجاهرتز لكل منها) ، ولكن بحيث لا يتجاوز استهلاك طاقة المعالج TDP. أي أن استهلاك الطاقة الذي يتم توفيره فعليًا عن طريق تعطيل العديد من النوى يتم استخدامه لرفع تردد التشغيل عن النوى المتبقية ، ولكن بطريقة لا تتجاوز الزيادة في استهلاك الطاقة نتيجة رفع تردد التشغيل استهلاك الطاقة المحفوظ. علاوة على ذلك ، يتم أيضًا تنفيذ وضع Turbo Boost عند تحميل جميع نوى المعالج مبدئيًا ، لكن استهلاكه للطاقة لا يتجاوز قيمة TDP.

في معالجات Arrandale المحمولة ذات النواة الرسومية المدمجة ، لا تمتد تقنية Turbo Boost إلى نوى المعالج فحسب ، بل تمتد أيضًا إلى نواة الرسومات. وهذا يعني ، اعتمادًا على درجة الحرارة الحالية واستهلاك الطاقة ، ليس فقط أنوية المعالج ، ولكن أيضًا نواة الرسومات سيتم رفع تردد تشغيلها. على سبيل المثال ، إذا وقع الحمل الرئيسي في بعض التطبيقات على معالج الرسومات ، وظلت نوى المعالج محملة بشكل ناقص ، فسيتم استخدام TDP المحفوظ لرفع تردد التشغيل الأساسي للرسومات ، ولكن بحيث لا يتم تجاوز حد TDP لنواة الرسومات.

نظرًا لأن جوهر الرسومات في معالجات Sandy Bridge (سواء أجهزة سطح المكتب أو الأجهزة المحمولة) هو في الواقع نفس نواة المعالج مثل نوى الحوسبة ، فإن تقنية Turbo Boost ستمتد إلى كل من نوى الحوسبة ونواة الرسومات. بالإضافة إلى (وهذا هو الابتكار الرئيسي) ، يوفر الإصدار الجديد من وضع Turbo Boost إمكانية تجاوز TDP الخاص بالمعالج عند رفع تردد التشغيل عن النوى لفترة قصيرة.

الحقيقة هي أنه عند تجاوز TDP ، لا يسخن المعالج على الفور ، ولكن بعد فترة زمنية معينة. بالنظر إلى أن حمل المعالج في العديد من التطبيقات يكون 100٪ بشكل متقطع وفقط لفترات زمنية قصيرة جدًا ، فمن الممكن تمامًا خلال هذه الفترات رفع تردد التشغيل لساعة المعالج بحيث يتم تجاوز حد TDP.

تتمتع معالجات Sandy Bridge في وضع Turbo Boost بالقدرة على تجاوز TDP لمدة تصل إلى 25 ثانية (الشكل 14).

استنتاج

دعنا نلخص مراجعتنا لهندسة Sandy Bridge المصغرة. هذه الهندسة المعمارية الدقيقة الجديدة هي مراجعة رئيسية لمعمارية نيهالم الدقيقة. من بين الابتكارات استخدام ذاكرة التخزين المؤقت للعمليات الصغيرة التي تم فك ترميزها ، وكتلة التنبؤ بالفرع المعاد تصميمها ، واستخدام ملف السجل المادي ، وزيادة حجم المخازن المؤقتة العنقودية خارج الطلب ، وتحسين وحدات تنفيذ المعالج والكتل للعمل مع ذاكرة. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم معالجات Sandy Bridge ناقلًا دائريًا للوصول إلى أنوية المعالج إلى ذاكرة التخزين المؤقت والذاكرة L3. أيضًا ، تلقت معالجات Sandy Bridge نواة رسومات جديدة أكثر كفاءة يمكنها الوصول إلى ذاكرة التخزين المؤقت L3.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي معالجات Sandy Bridge على وضع Turbo Boost الجديد الذي يسمح لك بإخراج أقصى أداء من المعالج.

يمكن مقارنة إمكانيات وحدة معالجة الرسومات Sandy Bridge بشكل عام بقدرات الجيل السابق من هذه الحلول من Intel ، باستثناء أنه تمت إضافة دعم DirectX 10.1 الآن بالإضافة إلى إمكانات DirectX 10 ، بدلاً من الدعم المتوقع لـ DirectX 11. وفقًا لذلك. ، لا تقتصر العديد من التطبيقات التي تدعم OpenGL على توافق الأجهزة فقط مع الإصدار 3 من مواصفات واجهة برمجة التطبيقات المجانية هذه.

ومع ذلك ، هناك الكثير من الابتكارات في رسومات Sandy Bridge ، وهي تهدف بشكل أساسي إلى زيادة الأداء عند العمل باستخدام رسومات ثلاثية الأبعاد.

وفقًا لممثلي Intel ، كان التركيز الرئيسي في تطوير نواة رسومات جديدة على الاستخدام الأقصى لقدرات الأجهزة لحساب الوظائف ثلاثية الأبعاد ، ونفس الشيء لمعالجة بيانات الوسائط. يختلف هذا النهج اختلافًا جذريًا عن نموذج الأجهزة القابلة للبرمجة تمامًا المعتمد ، على سبيل المثال ، بواسطة NVIDIA أو بواسطة Intel نفسها لتطوير Larrabee (باستثناء وحدات النسيج).

ومع ذلك ، في تنفيذ Sandy Bridge ، فإن الابتعاد عن المرونة القابلة للبرمجة له ​​مزايا لا يمكن إنكارها ، حيث يتم تحقيق فوائد أكثر أهمية للرسومات المتكاملة في شكل زمن انتقال أقل عند تنفيذ العمليات ، وأداء أفضل على خلفية توفير استهلاك الطاقة ، نموذج برمجة مبسط لبرنامج التشغيل ، والأهم من ذلك ، توفير الحجم المادي لوحدة الرسومات.

تتميز وحدات رسومات تظليل التنفيذ القابلة للبرمجة في Sandy Bridge ، والتي يشار إليها عادةً باسم وحدات التنفيذ في Intel (EU) ، بأحجام ملفات التسجيل المتزايدة ، مما يجعل من الممكن تحقيق التنفيذ الفعال للتظليل المعقد. أيضًا ، في وحدات التنفيذ الجديدة ، تم تطبيق تحسين التفريع لتحقيق موازاة أفضل للأوامر القابلة للتنفيذ.

بشكل عام ، وفقًا لممثلي Intel ، تتمتع وحدات التنفيذ الجديدة بضعف النطاق الترددي مقارنة بالجيل السابق من الرسومات المتكاملة ، وأداء الحسابات بأرقام متجاوزة (علم المثلثات ، واللوغاريتمات الطبيعية ، وما إلى ذلك) بسبب التركيز على استخدام ستزيد قدرات حوسبة الأجهزة في النموذج من 4 إلى 20 مرة.

تسمح مجموعة التعليمات الداخلية ، المعززة في Sandy Bridge بعدد من التعليمات الجديدة ، بتوزيع معظم تعليمات DirectX 10 API بشكل فردي ، كما هو الحال مع بنية CISC ، مما يؤدي إلى أداء أعلى بشكل ملحوظ في نفس سرعة الساعة.

يتيح لك الوصول السريع عبر ناقل رنين سريع إلى ذاكرة التخزين المؤقت الموزعة L3 مع التجزئة القابلة للتكوين ديناميكيًا تقليل زمن الوصول وزيادة الأداء وفي نفس الوقت تقليل وتيرة وصول وحدة معالجة الرسومات إلى ذاكرة الوصول العشوائي.

حلقة الحافلة

يرتبط التاريخ الكامل لتحديث البنية الدقيقة لمعالج Intel في السنوات الأخيرة ارتباطًا وثيقًا بالتكامل التسلسلي في شريحة واحدة لعدد متزايد من الوحدات والوظائف التي كانت موجودة سابقًا خارج المعالج: في مجموعة الشرائح ، على اللوحة الأم ، إلخ. وفقًا لذلك ، مع زيادة أداء المعالج ودرجة تكامل الرقاقة ، نمت متطلبات النطاق الترددي لناقلات الاتصال الداخلي بوتيرة أسرع. في الوقت الحالي ، حتى بعد إدخال شريحة رسومية في بنية شريحة Arrandale / Clarkdale ، كان من الممكن التعامل مع الحافلات البينية ذات الهيكل المتقاطع المعتاد - كان ذلك كافيًا.

ومع ذلك ، فإن كفاءة مثل هذه الهيكلية عالية فقط مع وجود عدد صغير من المكونات المشاركة في تبادل البيانات. في الهندسة المعمارية الصغيرة لـ Sandy Bridge ، لتحسين الأداء العام للنظام ، قرر المطورون اللجوء إلى الهيكل الدائري لناقل اتصال داخلي 256 بت (الشكل 6.1) ، تم إنشاؤه على أساس إصدار جديد من QPI (QuickPath Interconnect) ) ، تم توسيعها وصقلها وتنفيذها لأول مرة في بنية شريحة خادم Nehalem - EX (Xeon 7500) ، بالإضافة إلى التخطيط للاستخدام مع بنية شريحة Larrabee.

يتم استخدام ناقل الحلقة (Ring Interconnect) في إصدار بنية Sandy Bridge لأنظمة سطح المكتب والأجهزة المحمولة لتبادل البيانات بين ستة مكونات رئيسية للشريحة: أربعة مراكز معالج x86 ، ونواة رسومات ، وذاكرة تخزين مؤقت L3 ، والآن يطلق عليها LLC (ذاكرة التخزين المؤقت للمستوى الأخير) ، ووكيل النظام. تتكون الحافلة من أربع حلقات 32 بايت: ناقل البيانات (حلقة البيانات) ، ناقل الطلب (حلقة الطلب) ، ناقل مراقبة الحالة (Snoop Ring) وحافلة التأكيد (Acknowledge Ring) ، في الواقع ، هذا يسمح لك في الواقع بمشاركة الوصول إلى واجهة 64 بايت مخبأ المستوى الأخير في حزمتين مختلفتين. يتم التحكم في الحافلات من خلال بروتوكول اتصالات التحكيم الموزع ، في حين يتم تحديد الطلبات في خطوط الأنابيب على تردد ساعة نوى المعالج ، مما يمنح البنية مرونة إضافية أثناء رفع تردد التشغيل. تم تصنيف أداء Ring bus بمعدل 96 جيجابايت في الثانية لكل اتصال عند 3 جيجاهرتز ، وهو أسرع بأربع مرات من معالجات Intel من الجيل السابق.

الشكل 6.1. ناقل الحلقة (Ring Interconnect)

يضمن الهيكل الدائري وتنظيم الناقل الحد الأدنى من زمن الانتقال في طلبات المعالجة ، وأقصى أداء وقابلية ممتازة للتوسع التكنولوجي لإصدارات الرقائق ذات أعداد مختلفة من النوى والمكونات الأخرى. وفقًا لممثلي الشركة ، في المستقبل ، يمكن "توصيل" ما يصل إلى 20 نواة معالج لكل شريحة بالحافلة الحلقية ، ويمكن إجراء إعادة التصميم هذه ، كما تفهم ، بسرعة كبيرة ، في شكل استجابة مرنة وسريعة لاحتياجات السوق الحالية. بالإضافة إلى ذلك ، يقع ناقل الحلقة فعليًا فوق كتل ذاكرة التخزين المؤقت L3 مباشرةً في طبقة المعدن العليا ، مما يبسط تخطيط التصميم ويسمح للشريحة بأن تكون أكثر إحكاما.

1. الهندسة المعمارية الدقيقة لجسر ساندي: بإيجاز

شريحة Sandy Bridge عبارة عن معالج ثنائي النواة 64 بت مع ● تسلسل تنفيذ خارج الترتيب ، ● دعم تدفقات بيانات لكل نواة (HT) ، ● تنفيذ أربعة تعليمات لكل ساعة ؛ ● مع نواة رسومات متكاملة ووحدة تحكم ذاكرة DDR3 مدمجة ؛ ● مع ناقل حلقة جديد ، ● دعم لأوامر متجه 3 و 4 معاملات (128/256 بت) AVX (ملحقات متجهية متقدمة) ؛ يتم إنتاجه على خطوط وفقًا لمعايير العملية التكنولوجية 32 نانومتر لشركة Intel.

لذلك ، بجملة واحدة ، يمكنك وصف الجيل الجديد من معالجات Intel Core 2 لأنظمة الأجهزة المحمولة وسطح المكتب ، والتي تم تسليمها منذ عام 2011.

يأتي معالج Intel Core II MP المستند إلى Sandy Bridge MA في شكل جديد 1155 بناء الاتصال LGA1155للوحات الأم الجديدة القائمة على شرائح Intel 6 Series مع مجموعة شرائح (Intel B65 Express و H61 Express و H67 Express و P67 Express و Q65 Express و Q67 Express و 68 Express و Z77).

تقريبًا نفس البنية الدقيقة ذات صلة بحلول الخادم إنتل ساندي بريدج إيمع وجود اختلافات في شكل عدد أكبر من نوى المعالج (حتى 8) ، مقبس المعالج LGA2011، والمزيد من ذاكرة التخزين المؤقت L3 ، والمزيد من وحدات التحكم في الذاكرة DDR3 ، ودعم PCI-Express 3.0.

الجيل السابق ، العمارة الدقيقة ويستميركان تصميمًا من بلورتين: نواة معالج 32 نانومتر و ● "معالج مساعد" 45 نانومتر إضافي مع نواة رسومات ووحدة تحكم في الذاكرة على اللوحة ، موضوعة على ركيزة واحدة وتبادل البيانات عبر ناقل QPI ، أي رقاقة هجينة متكاملة (وسط).

عند إنشاء MA Sandy Bridge ، وضع المطورون جميع العناصر على بلورة 32 نانومتر واحدة ، مع التخلي عن المظهر الكلاسيكي للحافلة لصالح ناقل الحلقة الجديد.

يبقى جوهر بنية Sandy Bridge كما هو - رهان على زيادة الأداء العام للمعالج من خلال تحسين الكفاءة "الفردية" لكل نواة.

يمكن تقسيم هيكل شريحة Sandy Bridge إلى ما يلي العناصر الرئيسية■ أنوية المعالج ، ■ جوهر الرسومات ، ■ L3 المخبأ ، و ■ عامل النظام. دعونا نصف الغرض وخصائص تنفيذ كل عنصر من عناصر هذا الهيكل.

يرتبط التاريخ الكامل لتحديثات معمارية معالج إنتل المصغرة في السنوات الأخيرة مع التكامل المتسلسل في بلورة واحدة لعدد متزايد من الوحدات والوظائف التي كانت موجودة سابقًا خارج MP: في الشرائح ، على اللوحة الأم ، إلخ. مع زيادة أداء المعالج ودرجة تكامل الشريحة ، نمت متطلبات النطاق الترددي لناقلات المكونات الداخلية بوتيرة أسرع. في السابق ، كانوا يديرون الحافلات البينية ذات الهيكل المتقاطع - وكان ذلك كافيًا.

ومع ذلك ، فإن كفاءة مثل هذه الهيكلية عالية فقط مع وجود عدد صغير من المكونات المشاركة في تبادل البيانات. في Sandy Bridge ، لتحسين أداء النظام بشكل عام ، لجأوا إلى طوبولوجيا الحلقة ناقل ربط 256 بتعلى أساس نسخة جديدة QPI(QuickPath Interconnect).

يستخدم الاطارات ل تبادل البيانات بين مكونات الرقاقة:

● 4 نوى × 86 ميغا بكسل ،

● جوهر الرسومات ،

● L3 مخبأ و

● وكيل النظام.

تتكون الحافلة من 4 32 بايت خواتم:

■ ناقل البيانات (حلقة البيانات) ، طلب ناقل (حلقة الطلب) ،

■ حافلات مراقبة الحالة (Snoop Ring) و ■ حافلات الاستلام (حلقة الإقرار).

يتم التحكم في الإطارات بواسطة بروتوكول اتصالات التحكيم الموزع، بينما تحدث معالجة الطلبات على مدار الساعة في نوى المعالج ، مما يمنح MA مرونة إضافية أثناء رفع تردد التشغيل. تم تصنيف أداء الإطارات على 96 جيجا بايت / ثانيةلكل اتصال على مدار الساعة 3 جيجاهرتز، وهو 4 مرات أعلى من الجيل السابق من معالجات إنتل.

توفر طوبولوجيا الحلقة وتنظيم الحافلات ● زمن انتقال منخفض عند معالجة الطلبات ، ● أقصى أداء و ● قابلية ممتازة للتوسع التكنولوجي لإصدارات الرقائق بأعداد مختلفة من النوى والمكونات الأخرى.

في المستقبل ، يمكن "توصيل" ناقل الحلقة ما يصل إلى 20نوى المعالج لكل قالب ، ويمكن إجراء إعادة التصميم هذه بسرعة كبيرة ، في شكل استجابة مرنة وسريعة الاستجابة لاحتياجات السوق الحالية.

بالإضافة إلى ذلك ، يقع ناقل الحلقة فعليًا فوق كتل ذاكرة التخزين المؤقت L3 مباشرةً في طبقة المعدن العليا ، مما يبسط تخطيط التصميم ويسمح للشريحة بأن تكون أكثر إحكاما.

التجبير في أمراض اللثة

التجبير- إحدى طرق علاج أمراض اللثة والتي تقلل من احتمال فقدان (إزالة) الأسنان. المؤشر الرئيسي للتجبيرفي ممارسة جراحة العظام - وجود حركة الأسنان المرضية. من المستحسن أيضًا التجبير لمنع عودة التهاب أنسجة اللثة بعد العلاج في وجود التهاب دواعم السن المزمن. يمكن أن تكون الإطارات قابلة للإزالة وغير قابلة للإزالة. إطارات قابلة للإزالةيمكن تركيبها حتى في حالة عدم وجود بعض الأسنان ، وتهيئة ظروف جيدة لنظافة الفم والعلاج والعلاج الجراحي إذا لزم الأمر. إلى الفضائل الإطارات الثابتةتشمل الوقاية من الحمل الزائد اللثوي في أي اتجاه تعرض ، والذي لا يتم توفيره بواسطة أطقم الأسنان القابلة للإزالة. يعتمد اختيار نوع الجبيرة على العديد من المعلمات ، وبدون معرفة مسببات المرض ، وكذلك مبادئ النشاط الحيوي للتجبير ، ستكون فعالية العلاج ضئيلة. تشمل مؤشرات استخدام هياكل التجبير من أي نوع ما يلي: لتحليل هذه المعلمات ، يتم استخدام بيانات الأشعة السينية وطرق بحث إضافية أخرى. في المرحلة الأولى من مرض اللثة وغياب الآفات الواضحة (تنكس) الأنسجة ، يمكن الاستغناء عن التجبير. للآثار الإيجابية للتجبيرتشمل النقاط التالية: 1. تقلل الجبيرة من حركة الأسنان. تمنع صلابة الجبيرة الأسنان من الارتخاء ، مما يعني أنها تقلل من احتمالية حدوث زيادة أخرى في اتساع اهتزازات الأسنان وفقدانها. أولئك. يمكن للأسنان أن تتحرك فقط بقدر ما تسمح به الجبيرة. 2. تعتمد كفاءة الجبيرة على عدد الأسنان. كلما زاد عدد الأسنان ، زاد تأثير التجبير. 3. يعمل التجبير على إعادة توزيع الحمل على الأسنان. الحمل الرئيسي أثناء المضغ يقع على الأسنان السليمة. ستكون الأسنان المترهلة أقل تأثراً ، مما يعطي تأثيرًا إضافيًا على الشفاء. كلما تم تضمين أسنان أكثر صحة في التجبير ، كلما كان تفريغ الأسنان المتحركة أكثر وضوحًا. لذلك ، إذا كانت معظم الأسنان في الفم متحركة ، فإن أداء الجبيرة ينخفض. 4. يعطي تجبير الأسنان الأمامية (القواطع والأنياب) أفضل النتائج ، وأفضل الجبائر هي تلك التي تجمع معظم الأسنان. لذلك ، من الناحية المثالية ، يجب أن تغطي الجبيرة الأسنان بأكملها. التفسير بسيط للغاية - من وجهة نظر الاستقرار ، فإن الهيكل المقوس سيكون أفضل من الهيكل الخطي. 5. نظرًا لانخفاض ثبات الهيكل الخطي ، يتم تنفيذ تجبير الأضراس المتحركة بشكل متماثل على كلا الجانبين ، وتوحيدها بجسر يربط بين هذين الصفين الخطيين تقريبًا. هذا التصميم يزيد بشكل كبير من تأثير التجبير. يتم النظر في خيارات التجبير المحتملة الأخرى اعتمادًا على خصائص المرض. لم يتم تركيب الإطارات الدائمة لجميع المرضى.يتم أخذ الصورة السريرية للمرض ، وحالة نظافة الفم ، ووجود رواسب الأسنان ، ونزيف اللثة ، وشدة الجيوب اللثوية ، وشدة حركة الأسنان ، وطبيعة إزاحتها ، وما إلى ذلك. المؤشر المطلق لاستخدام التجبير الدائم يشمل حركة الأسنان الواضحة مع ضمور في العملية السنخية ، وليس أكثر من من طول جذر السن. مع تغييرات أكثر وضوحًا ، يتم إجراء العلاج الأولي للتغيرات الالتهابية في تجويف الفم في البداية. يعتمد تركيب نوع أو آخر من الإطارات من شدة ضمور العمليات السنخية للفك ،درجة حركة الأسنان ، وموقعها ، وما إلى ذلك. لذلك ، مع الحركة الواضحة والضمور في عمليات العظام حتى 1/3 من الارتفاع ، يوصى باستخدام الأطراف الاصطناعية الثابتة ، في الحالات الأكثر خطورة ، من الممكن استخدام الأطراف الاصطناعية القابلة للإزالة والثابتة. عند تحديد الحاجة إلى التجبير ، فإن نظافة تجويف الفم لها أهمية كبيرة: علاج الأسنان ، وعلاج التغيرات الالتهابية ، وإزالة الجير وحتى إزالة بعض الأسنان في وجود مؤشرات صارمة. كل هذا يعطي أقصى قدر من الفرص لعلاج ناجح للتجبير. الجبائر الثابتة في طب الأسنان العظمي تُستخدم الإطارات في طب الأسنان العظمي لعلاج أمراض اللثة ، حيث يتم الكشف عن حركة الأسنان المرضية. تعتمد فعالية التجبير ، مثل أي علاج آخر في الطب ، على مرحلة المرض ، وبالتالي على توقيت بدء العلاج. تقلل الجبائر من الحمل على الأسنان ، مما يقلل من التهاب اللثة ، ويحسن الشفاء والرفاهية العامة للمريض. يجب أن تتمتع الإطارات بالخصائص التالية: تشمل الإطارات الثابتة الأنواع التالية: حلقة الاطارات. وهي عبارة عن مجموعة من الحلقات المعدنية الملحومة ، والتي ، عند وضعها على الأسنان ، توفر تثبيتًا قويًا لها. قد يحتوي التصميم على ميزات فردية لتقنية ومواد التصنيع. تعتمد جودة العلاج على دقة الملاءمة. لذلك ، يمر تصنيع الجبيرة بعدة مراحل: أخذ انطباع ، وعمل نموذج من الجبس ، وعمل جبيرة ، وتحديد مقدار معالجة الأسنان من أجل التثبيت الموثوق للجبيرة. نصف حلقة الاطارات. تختلف الجبيرة نصف الدائرية عن الجبيرة الحلقية في حالة عدم وجود حلقة كاملة على الجانب الخارجي للأسنان. هذا يجعل من الممكن تحقيق جماليات أكبر للتصميم مع مراعاة تقنية مشابهة لإنشاء إطار حلقي. كاب الاطارات. وهي عبارة عن سلسلة من الأغطية ملحومة معًا وتوضع على الأسنان وتغطي حافة القطع والداخل (من جانب اللسان). يمكن صب الأغطية أو صنعها من تيجان مختومة فردية ، ثم يتم لحامها معًا. الطريقة جيدة بشكل خاص في وجود تيجان كاملة ، والتي يرتبط بها الهيكل بأكمله. ترصيع الاطارات. تشبه الطريقة الطريقة السابقة مع الاختلاف في أن بطانة الغطاء بها نتوء مثبت في تجويف أعلى السن ، مما يعزز تثبيته وهيكل الإطار بأكمله ككل. كما في الحالة السابقة ، يتم توصيل الإطار بتيجان كاملة لإعطاء أقصى قدر من الثبات للهيكل. جبيرة التاج وشبه التاج. يتم استخدام جبيرة كاملة التاج عندما تكون اللثة في حالة جيدة ، لأن. خطر إصابتها بالتاج كبير. عادة ، يتم استخدام التيجان المعدنية والسيراميك ، والتي لها أقصى تأثير جمالي. في حالة وجود ضمور في العمليات السنخية للفك توضع التيجان الاستوائية التي لا تصل إلى اللثة قليلاً وتسمح بمعالجة الجيب اللثوي. الجبيرة شبه التاجية عبارة عن هيكل مصبوب من قطعة واحدة أو شبه تيجان ملحومة معًا (تيجان فقط في داخل السن). هذه التيجان لها أقصى تأثير جمالي. لكن الحافلة تتطلب مهارة بارعة ، لأن. يعد تحضير مثل هذا الإطار وتثبيته أمرًا صعبًا للغاية. لتقليل احتمالية انفصال شبه التاج عن السن ، يوصى باستخدام المسامير ، والتي ، كما كانت ، "مسمار" التاج على السن. جبيرة بين الأسنان (بين الأسنان). النسخة الحديثة من الجبيرة وفقًا للطريقة هي توصيل أسنان متجاورة بإدخالات خاصة قابلة للزرع تقوي الأسنان المجاورة بشكل متبادل. يمكن استخدام مواد مختلفة ، ولكن تم مؤخرًا إعطاء الأفضلية للبوليمرات الضوئية ، والأسمنت الشاردي الزجاجي ، والمواد المركبة. صور تريمان ، ويجل ، سترونتز ، مملوك ، كوجان ، برونوقد فقدت بعض هذه الإطارات "الاسمية" أهميتها بالفعل ، وتم ترقية بعضها. الجبائر الاصطناعية الثابتةهي نوع خاص من الإطارات. فهي تجمع بين حل مشكلتين: علاج أمراض اللثة والأطراف الصناعية للأسنان المفقودة. في الوقت نفسه ، تحتوي الجبيرة على هيكل جسر ، حيث لا يقع حمل المضغ الرئيسي على الطرف الاصطناعي نفسه في مكان السن المفقود ، ولكن على المناطق الداعمة للأسنان المجاورة. وبالتالي ، هناك الكثير من الخيارات للتجبير بهياكل غير قابلة للإزالة ، مما يسمح للطبيب باختيار تقنية اعتمادًا على خصائص المرض وحالة مريض معين والعديد من العوامل الأخرى. الجبائر القابلة للإزالة في طب الأسنان العظمي يمكن استخدام التجبير بهياكل قابلة للإزالة في حالة وجود أسنان متكاملة وفي حالة عدم وجود بعض الأسنان. لا تقلل الجبائر القابلة للإزالة عادةً من حركة الأسنان في جميع الاتجاهات ، ولكن تشمل الجوانب الإيجابية عدم الحاجة إلى طحن الأسنان أو غيرها من المعالجة ، وخلق ظروف جيدة لنظافة الفم ، فضلاً عن العلاج. مع الحفاظ على الأسنان ، يتم استخدام ما يلي أنواع الإطارات: صور البرشت. سبيكة الإطار مرنة ، لكنها قوية بدرجة كافية. يوفر هذا حماية ضد حركة الأسنان في جميع الاتجاهات ، باستثناء الاتجاه الرأسي ، أي. لا يوفر الحماية أثناء مضغ الحمل. هذا هو السبب في استخدام مثل هذا الإطار في المراحل الأولى من أمراض اللثة ، عندما لا يؤدي حمل المضغ المعتدل إلى تطور المرض. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام جبيرة Elbrecht في وجود حركة الأسنان من الدرجة الأولى (الحد الأدنى من الحركة). يمكن أن يكون للجبيرة موقع علوي (بالقرب من الجزء العلوي من السن) أو في المنتصف أو موقع سفلي (قاعدي) ، ويمكن أيضًا أن تكون الجبيرة عريضة. يعتمد نوع التثبيت وعرض الإطار على الحالة المحددة ، وبالتالي يتم اختياره من قبل الطبيب بشكل فردي لكل مريض. من الممكن مراعاة مظهر الأسنان الاصطناعية لتغيير التصميم. إطار إلبريشت بمشابك على شكل حرف T.في منطقة الأسنان الأمامية. يسمح هذا التصميم بتثبيت إضافي لقوس الأسنان. ومع ذلك ، فإن هذا التصميم مناسب فقط مع الحد الأدنى من حركة الأسنان وغياب التهاب اللثة الواضح مثل هذا التصميم يمكن أن يسبب صدمة إضافية للثة في وجود تغيرات التهابية واضحة. جبيرة قابلة للإزالة مع واقي فم مصبوب. هذا تعديل لجبيرة Elbrecht التي تقلل من حركة القواطع والأنياب في الاتجاه الرأسي (المضغ). يتم توفير الحماية من خلال وجود أغطية خاصة في منطقة الأسنان الأمامية مما يقلل من عبء المضغ عليها. إطار دائري. يمكن أن تكون طبيعية أو مع عمليات تشبه المخلب. يتم استخدامه لحركة الأسنان غير المعبر عنها ، tk. يؤدي الانحراف الكبير للأسنان عن محورها إلى صعوبات عند محاولة تركيب أو خلع الطرف الاصطناعي. مع وجود انحراف كبير للأسنان عن محورها ، يوصى باستخدام الهياكل القابلة للطي. في حالة عدم وجود بعض الأسنان ، يمكن أيضًا استخدام أطقم الأسنان القابلة للإزالة. بالنظر إلى حقيقة أن فقدان الأسنان يمكن أن يسبب أمراض اللثة ، يصبح من الضروري حل مشكلتين: استبدال الأسنان المفقودة واستخدام التجبير كوسيلة للوقاية من أمراض اللثة. سيكون لكل مريض خصائص المرض الخاصة به ، وبالتالي ، فإن ميزات تصميم الإطار ستكون فردية تمامًا. في كثير من الأحيان ، يُسمح للأطراف الصناعية ذات التجبير المؤقت بمنع تطور أمراض اللثة أو أمراض أخرى. في أي حال ، من الضروري التخطيط للإجراءات التي تساهم في تحقيق أقصى تأثير علاجي لهذا المريض. لذلك ، يعتمد اختيار تصميم الجبيرة على عدد الأسنان المفقودة ، ودرجة تشوه الأسنان ، ووجود وشدة أمراض اللثة ، والعمر ، وعلم الأمراض ونوع العضة ، وصحة الفم والعديد من المعايير الأخرى. بشكل عام ، في حالة عدم وجود العديد من الأسنان وأمراض اللثة الشديدة ، يتم إعطاء الأفضلية لأطقم الأسنان القابلة للإزالة. يتم اختيار تصميم الطرف الاصطناعي بشكل صارم ويتطلب عدة زيارات للطبيب.يتطلب التصميم القابل للفصل التخطيط الدقيق وتسلسل محدد من الإجراءات: تشخيص وفحص اللثة. تجهيز سطح الاسنان واخذ الانطباعات للنموذج المستقبلي دراسة النموذج وتخطيط تصميم الإطارات نمذجة شمع الإطارات استلام قالب والتحقق من دقة الهيكل على نموذج من الجبس فحص الجبيرة (الجبيرة الاصطناعية) في تجويف الفم تشطيب الاطارات (تلميع) لم يتم سرد جميع خطوات العمل هنا ، ولكن حتى هذه القائمة تشير إلى مدى تعقيد إجراء تصنيع جبيرة قابلة للإزالة (جبيرة اصطناعية). يفسر تعقيد التصنيع الحاجة إلى عدة جلسات عمل مع المريض وطول المدة من الزيارة الأولى إلى الأخيرة للطبيب. لكن نتيجة كل الجهود هي نفسها دائمًا - استعادة علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء ، مما يؤدي إلى استعادة الصحة وإعادة التأهيل الاجتماعي. المصدر: www.DentalMechanic.ru

مقالات مشوقة:

القضاء على مشاكل الدورة الشهرية من الصلع

id = "0"> وفقًا لعلماء ألمان ، فإن النبات الذي استخدمه الهنود الحمر لتطبيع الدورة الشهرية ، يمكنه التخلص من ... الصلع.

يقول باحثو جامعة الرور إن الكوهوش الأسود هو أول مكون عشبي معروف يمكنه إيقاف تساقط الشعر الهرموني وحتى تعزيز نمو الشعر وسمكه.

تم استخدام مادة مثل هرمون الاستروجين ، وهو هرمون أنثوي ، من قبل الهنود لأجيال ولا تزال تُباع في الولايات المتحدة كعلاج المثلية للروماتيزم وآلام الظهر واضطرابات الدورة الشهرية.

ينمو الكوهوش الأسود في شرق أمريكا الشمالية ويصل ارتفاعه إلى ثلاثة أمتار.

وفقًا للباحثين ، تم استخدام نظام اختبار لطيف جديد لاختبار تأثير الدواء. كانت حيوانات الاختبار خنازير غينيا. الآن هم على الأرجح يتميزون بزيادة الأشعث.

العلاج الجراحي للمضاعفات العصبية للقرص القطنية المنفتقة

معرف = "1">

ك. يريسوف ، م. ماميتوف ، ك. إستيميسوف.
الأكاديمية الطبية الحكومية في قيرغيزستان ، بيشكيك ، جمهورية قيرغيزستان.

مقدمة.

عرق النسا القرصي المنشأ ومضاعفات الانضغاط الأخرى للأقراص القطنية المنفتقة تحتل مكانة رائدة بين أمراض الجهاز العصبي المحيطي. فهي تشكل 71-80٪ من العدد الإجمالي لهذه الأمراض و 11-20٪ من جميع أمراض الجهاز العصبي المركزي. يشير هذا إلى أن أمراض الأقراص القطنية شائعة بشكل كبير بين السكان ، مما يؤثر على الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم في الغالب من الشباب وأصحاء (20-55 عامًا) ، مما يؤدي بهم إلى إعاقة مؤقتة و / أو دائمة. .

غالبًا ما تتطور أشكال منفصلة من التهاب الجذر القطني العجزي التكويني بشكل غير نمطي ويسبب التعرف عليها صعوبات كبيرة. هذا ينطبق ، على سبيل المثال ، على الآفات الجذرية في الأقراص القطنية المنفتقة. قد تنشأ مضاعفات أكثر خطورة إذا كان الجذر مصحوبًا وضغطًا بشريان جذري إضافي. يشارك مثل هذا الشريان في إمداد النخاع الشوكي بالدم ، ويمكن أن يؤدي انسداده إلى نوبة قلبية بطول عدة أجزاء. في هذه الحالة ، تتطور متلازمات المخروط الحقيقي أو الإبيكون أو مجتمعة. .
لا يمكن القول أنه يتم إيلاء القليل من الاهتمام لعلاج الانزلاق الغضروفي ومضاعفاتها. في السنوات الأخيرة ، تم إجراء العديد من الدراسات بمشاركة أطباء العظام وأخصائيي أمراض الأعصاب وجراحي الأعصاب وأخصائيي الأشعة وغيرهم من المتخصصين. تم الحصول على حقائق ذات أهمية قصوى ، مما أجبرنا على تقييم وإعادة التفكير في عدد من أحكام هذه المشكلة بطريقة مختلفة.

ومع ذلك ، لا تزال هناك آراء متعارضة حول العديد من القضايا النظرية والعملية ، ولا سيما قضايا التسبب في المرض والتشخيص واختيار أنسب طرق العلاج التي تتطلب مزيدًا من الدراسة.

كان الهدف من هذا العمل هو تحسين نتائج العلاج الجراحي العصبي وتحقيق الشفاء المستقر للمرضى الذين يعانون من مضاعفات عصبية من الانزلاق الغضروفي القطني من خلال تحسين التشخيص الموضعي وطرق العلاج الجراحية.

المواد والطرق.

للفترة من 1995 إلى 2000. قمنا بفحص وإجراء عملية جراحية على 114 مريضًا يعانون من مضاعفات عصبية من انفتاق الأقراص الفقرية القطنية باستخدام نهج جراحة الأعصاب الخلفية. وكان من بينهم 64 رجلا و 50 امرأة. تم إجراء عمليات جراحية لجميع المرضى باستخدام تقنيات وأدوات جراحة الأعصاب الدقيقة. تتراوح أعمار المرضى من 20 إلى 60 عامًا ، ويغلب المرضى الذين تتراوح أعمارهم بين 25 و 50 عامًا ، ومعظمهم من الذكور. تألفت المجموعة الرئيسية من 61 مريضًا ، بالإضافة إلى متلازمة الألم الشديد ، لديهم اضطرابات حركية وحسية حادة أو متطورة تدريجيًا ، بالإضافة إلى خلل وظيفي جسيم في أعضاء الحوض ، وتم إجراء عمليات جراحية باستخدام أساليب موسعة مثل استئصال نصفي الصفيحة الفقرية. تألفت المجموعة الضابطة من 53 مريضا أجريت لهم عمليات جراحية عن طريق الوصول بين الصفائح.

نتائج.

تمت دراسة السمات السريرية للمضاعفات العصبية للقرص القطني المنفتق وتم تحديد الأعراض السريرية المميزة لآفات جذور العمود الفقري. تميز 39 مريضًا بشكل خاص من التهاب الجذر القرصي مع صورة سريرية غريبة ، حيث ظهر شلل عضلات الأطراف السفلية (في 27 حالة - ثنائية ، في 12 - أحادية الجانب). لم تقتصر العملية على ذيل الفرس ، كما تم الكشف عن أعراض العمود الفقري.
في 37 مريضًا ، لوحظ تلف في مخروط النخاع الشوكي ، حيث كانت الأعراض السريرية المميزة هي فقدان الحساسية في المنطقة العجانية ، وتنمل الشرج التناسلي ، واختلال وظيفي في أعضاء الحوض من النوع المحيطي.

اتسمت الصورة السريرية لدى 38 مريضاً بظاهرة العرج النخاعي المتقطع ، الذي يلتصق ضده شلل جزئي في القدمين ؛ لوحظ ارتعاش في عضلات الأطراف السفلية ، وكان هناك اختلالات واضحة في أعضاء الحوض - سلس البول والبراز.
تم إجراء تشخيص لمستوى وطبيعة الأضرار التي لحقت بجذور النخاع الشوكي بسبب فتق القرص على أساس مجمع تشخيصي ، والذي تضمن فحصًا عصبيًا شاملاً ، إشعاعيًا (102 مريضًا) ، أشعة الشمس (30 مريضًا) ، التصوير المقطعي المحوسب (45 مريض) وأبحاث التصوير بالرنين المغناطيسي (27 مريض).

عند اختيار مؤشرات الجراحة ، تم توجيهنا من خلال عيادة المضاعفات العصبية لفتق القرص القطني ، والتي تم تحديدها خلال فحص عصبي شامل. كان المؤشر المطلق هو وجود متلازمة ضغط جذر ذيل الفرس في المرضى ، والسبب في ذلك هو هبوط جزء من القرص مع موقع متوسط. في الوقت نفسه ، كان الخلل الوظيفي في أعضاء الحوض هو السائد. كان المؤشر الثاني الذي لا جدال فيه هو وجود اضطرابات حركية مع تطور شلل جزئي أو شلل في الأطراف السفلية. المؤشر الثالث هو وجود متلازمة ألم شديد لا تقبل العلاج التحفظي.

يتكون العلاج الجراحي العصبي للمضاعفات العصبية للأقراص القطنية المنفتقة من القضاء على تلك الهياكل المعدلة مرضيًا في العمود الفقري والتي تسببت بشكل مباشر في الانضغاط أو الانعكاس في أمراض الأوعية الدموية الغذائية لجذور ذيل الفرس ؛ الأوعية الدموية التي تدخل كجزء من الجذر وتشارك في إمداد الدم إلى الأجزاء السفلية من الحبل الشوكي. تضمنت الهياكل التشريحية المعدلة من الناحية المرضية للعمود الفقري عناصر من القرص الفقري المتدهور. عظمية. تضخم في الرباط الأصفر والأقواس والعمليات المفصلية. توسع الأوردة في الفضاء فوق الجافية. واضح التهاب الجلد اللاصق الندبي ، إلخ.
اعتمد اختيار النهج على استيفاء المتطلبات الأساسية للتدخل الجراحي: الحد الأدنى من الصدمات ، والحد الأقصى من وضوح هدف التدخل ، وضمان أقل احتمالية للمضاعفات أثناء الجراحة وبعدها. بناءً على هذه المتطلبات ، في العلاج الجراحي للمضاعفات العصبية للأقراص الفقرية القطنية المنفتقة ، استخدمنا طرقًا خلفية ممتدة مثل استئصال نصفي الصفيحة الفقرية (جزئيًا وكاملًا) واستئصال الصفيحة الفقرية لفقرة واحدة.

في دراستنا ، من بين 114 عملية للمضاعفات العصبية للقرص الفقري القطني المنفتق ، كان من الضروري في 61 حالة الخضوع لعمليات موسعة. أعطيت الأفضلية لاستئصال الورم الدموي (52 مريضًا) ، واستئصال الصفيحة الفقرية لفقرة واحدة (9 مرضى) على الوصول بين الصفائح ، والذي تم استخدامه في 53 حالة وعمل كمجموعة ضابطة للتقييم المقارن لنتائج العلاج الجراحي (الجدول 1).

في جميع حالات التدخلات الجراحية ، كان علينا فصل التصاقات فوق الجافية اللاصقة الندبية. هذا الظرف له أهمية خاصة في ممارسة جراحة الأعصاب ، بالنظر إلى أن الجرح الجراحي يتميز بعمق كبير وضيق نسبي ، والعناصر الوعائية العصبية لجزء حركة العمود الفقري ، والتي تعتبر مهمة للغاية من حيث الأهمية الوظيفية ، تشارك في المادة اللاصقة الندبية معالجة.

الجدول 1. يعتمد حجم التدخل الجراحي على توطين فتق القرص.

توطين فتق القرص	المجموع	ILE	GLE	جنيه
خلفي جانبي
مساعد طبي
الوسيط
المجموع

الاختصارات: استئصال ال ILE-interlaminectomy ، GLE-hemilaminectomy ، LE- laminectomy.

تم إجراء تقييم النتائج الفورية للعلاج الجراحي العصبي وفقًا للمخطط التالي:
- جيد: لا يوجد ألم في أسفل الظهر والساقين ، واستعادة كاملة أو شبه كاملة للحركات والحساسية ، ونغمة جيدة وقوة عضلات الأطراف السفلية ، واستعادة الوظائف الضعيفة لأعضاء الحوض ، والقدرة على العمل محفوظة بالكامل.

مرضٍ: تراجع كبير في متلازمة الألم ، انتعاش غير مكتمل للحركات والحساسية ، قوة عضلية جيدة في الساقين ، تحسن كبير في وظيفة أعضاء الحوض ، القدرة على العمل يتم الحفاظ عليها أو تقليلها تقريبًا.

غير مرض: الانحدار غير الكامل لمتلازمة الألم ، والاضطرابات الحركية والحسية تستمر ، وتقل نغمة وقوة عضلات الأطراف السفلية ، ولا يتم استعادة وظائف أعضاء الحوض ، وتقل القدرة على العمل أو الإعاقة.

في المجموعة الرئيسية (61 مريضا) ، تم الحصول على النتائج التالية: جيدة - في 45 مريضا (72٪) ، مرضية - في 11 (20٪) ، غير مرضية - في 5 مرضى (8٪). من بين آخر 5 مرضى ، أجريت العملية في غضون 6 أشهر. تصل إلى 3 سنوات من لحظة تطور المضاعفات.

في المجموعة الضابطة (53 مريضًا) ، كانت النتائج الفورية: جيدة - في 5 مرضى (9.6٪) ، مرضية - في 19 (34.6٪) ، غير مرضية - في 29 (55.8٪). جعلت هذه البيانات من الممكن النظر في نهج interlaminar في حالة المضاعفات العصبية للقرص الفقري القطني المنفتق على أنها غير فعالة.

عند تحليل نتائج دراستنا ، لم يلاحظ أي مضاعفات خطيرة في الأدبيات (تلف الأوعية الدموية وأعضاء البطن ، وانسداد الهواء ، ونخر في الأجسام الفقرية ، والتهاب القرص ، وما إلى ذلك). تم منع هذه المضاعفات باستخدام التكبير البصري ، وأدوات الجراحة المجهرية ، وتحديد دقيق قبل الجراحة لمستوى وطبيعة الآفة ، ودعم التخدير المناسب ، والتفعيل المبكر للمرضى بعد الجراحة.

بناءً على تجربة ملاحظاتنا ، فقد ثبت أن التدخل الجراحي المبكر في علاج المرضى الذين يعانون من مضاعفات عصبية من فتق القرص القطني يعطي تشخيصًا أكثر ملاءمة.
وبالتالي ، فإن استخدام مجموعة معقدة من طرق التشخيص الموضعي وتقنيات جراحة الأعصاب الدقيقة جنبًا إلى جنب مع الأساليب الجراحية المتقدمة يساهم بشكل فعال في استعادة القدرة على العمل للمرضى ، وتقصير إقامتهم في المستشفى ، وتحسين نتائج العلاج الجراحي للمرضى الذين يعانون من المضاعفات العصبية لأقراص الفقرات القطنية المنفتقة.

المؤلفات:

1. Verkhovsky A. I. العلاج السريري والجراحي لالتهاب الجذور القطنية العجزية المتكرر // ملخص الأطروحة. ديس ... كان. عسل. علوم. - إل ، 1983.
2. مؤتمر Gelfenbein M. S. الدولي المخصص لعلاج متلازمة الألم المزمن بعد عمليات العمود الفقري القطني "إدارة الألم" 98 (متلازمة جراحة الظهر الفاشلة) // جراحة الأعصاب. - 2000. - رقم 1-2. - ص 65 .
3. Dolgiy AS ، Bodrakov NK خبرة في العلاج الجراحي للمرضى الذين يعانون من فتق العمود الفقري القطني العجزي في عيادة جراحة المخ والأعصاب // المشاكل الفعلية لأمراض الأعصاب وجراحة الأعصاب. - روستوف ن / د ، 1999. - س 145.
4. Musalatov Kh.A.، Aganesov A.G. إعادة التأهيل الجراحي للمتلازمة الجذرية في تنخر العظم في العمود الفقري القطني (جراحة مجهرية واستئصال القرص البزل). - م: الطب ، 1998. - 88 ج.
5. Shchurova E.H.، Khudyaev AT، Shchurov V.A. معلوماتية قياس تدفق دوبلر بالليزر في تقييم حالة دوران الأوعية الدقيقة في كيس الجافية وجذر العمود الفقري في المرضى الذين يعانون من فتق الفقرات القطنية. منهجية قياس التدفق ، العدد 4 ، 2000 ، ص 65-71.
6. Diedrich O ، Luring C ، Pennekamp PH ، Perlick L ، Wallny T ، Kraft CN. تأثير اندماج الجسم القطني الخلفي على المظهر الجانبي السهمي للعمود الفقري القطني. Z Orthop Ihre Grenzgeb. 2003 يوليو - أغسطس ؛ 141 (4): 425-32.
7. Hidalgo-Ovejero AM ، Garcia-Mata S ، Sanchez-Villares JJ ، Lasanta P ، Izco-Cabezon T ، Martinez-Grande M. L5 ضغط الجذر الناتج عن انفتاق القرص L2-L3. أنا J أورثوب. 2003 أغسطس ؛ 32 (8): 392-4.
8. Morgan-Hough CV ، Jones PW ، Eisenstein SM. استئصال القرص القطني الأولي والتنقيح. مراجعة لمدة 16 عامًا من مركز واحد. J Bone Joint Surg Br. 2003 أغسطس ؛ 85 (6): 871-4.
9. Schiff E، Eisenberg E. هل يمكن للاختبار الحسي الكمي التنبؤ بنتيجة حقن الستيرويد فوق الجافية في عرق النسا؟ دراسة أولية. أنست أنالج. 2003 سبتمبر ؛ 97 (3): 828-32.
10. Yeung AT، Yeung CA. التطورات في جراحة القرص والعمود الفقري بالمنظار: نهج ثقبي. سورج تكنول إنت. 2003 يونيو ؛ 11: 253-61.

الزئبق في الأسماك ليس بهذه الخطورة

معرف = "2"> إن الزئبق الذي يتكون في لحوم الأسماك ليس في الواقع خطيرًا كما كان يعتقد سابقًا. وجد العلماء أن جزيئات الزئبق في الأسماك ليست سامة للإنسان.

قال جراهام جورج ، رئيس الأبحاث في مختبر الإشعاع بجامعة ستانفورد في كاليفورنيا: "لدينا سبب يدعو للتفاؤل بشأن أبحاثنا. قد لا يكون الزئبق الموجود في الأسماك سامًا كما يعتقد الكثير من الناس ، ولكن لا يزال لدينا الكثير لنفعله. تعلم. "قبل أن نتمكن من اتخاذ قرار نهائي."

الزئبق هو أقوى سم عصبي. يدخل الجسم بكميات كبيرة ، وقد يفقد الشخص حساسيته ، ويحدث تقلص عضلي في الجسم ، وستظهر مشاكل في السمع والبصر ، بالإضافة إلى وجود احتمال كبير بحدوث نوبة قلبية. الزئبق في شكله النقي لا يمكن أن يدخل جسم الإنسان. كقاعدة عامة ، ينتهي الأمر به إلى جانب لحوم الحيوانات المأكولة التي أكلت النباتات المصابة بالزئبق أو شربت المياه التي تحتوي على جزيئات الزئبق.

إن لحوم الأسماك البحرية المفترسة مثل التونة وسمك أبو سيف وسمك القرش ولوفولاتيلوس والماكريل الملك والمارلين والنهاش الأحمر ، وكذلك جميع أنواع الأسماك التي تعيش في المياه الملوثة ، غالبًا ما تحتوي على مستويات عالية من الزئبق. بالمناسبة ، الزئبق معدن ثقيل يتراكم في قاع الخزان حيث تعيش هذه الأسماك. لهذا السبب ، يوصي الأطباء في الولايات المتحدة النساء الحوامل بالحد من استهلاكهن لهذه الأسماك.

لم تتضح بعد عواقب تناول الأسماك التي تحتوي على نسبة عالية من الزئبق. ومع ذلك ، تشير الدراسات التي أجريت على السكان في منطقة البحيرة الفنلندية الملوثة بالزئبق إلى استعداد السكان المحليين للإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية. بالإضافة إلى ذلك ، من المتوقع أن تؤدي التركيزات المنخفضة من الزئبق إلى حدوث اضطرابات معينة.

أثبتت الدراسات الحديثة في المملكة المتحدة حول تركيزات الزئبق في أنسجة أظافر القدم ومحتوى DHA في الخلايا الدهنية أن استهلاك الأسماك هو المصدر الرئيسي لابتلاع الزئبق لدى البشر.

أثبتت دراسة أجراها خبراء من جامعة ستانفورد أن الزئبق يتفاعل في جسم الأسماك مع مواد أخرى غير البشر. كما يقول الباحثون ، فإنهم يأملون أن يساعد تطويرهم في إنتاج عقاقير تزيل السموم من الجسم.

الطول والوزن وسرطان المبيض

id = "3"> تشير دراسة أجريت على مليون امرأة نرويجية ، نُشرت في مجلة المعهد الوطني للسرطان في 20 أغسطس ، إلى أن الطول المرتفع ومؤشر كتلة الجسم المرتفع خلال فترة البلوغ من عوامل الخطر للإصابة بسرطان المبايض.

سبق أن ثبت أن الطول مرتبط ارتباطًا مباشرًا بخطر الإصابة بأورام خبيثة ، لكن ارتباطه بسرطان المبيض لم يحظ باهتمام كبير. بالإضافة إلى ذلك ، كانت نتائج الدراسات السابقة متضاربة ، خاصة فيما يتعلق بالعلاقة بين مؤشر كتلة الجسم وخطر الإصابة بسرطان المبيض.

لإلقاء بعض الضوء على هذا ، قام فريق من الباحثين من المعهد النرويجي للصحة العامة ، أوسلو ، بتحليل بيانات من حوالي 1.1 مليون امرأة تمت متابعتهن على مدار 25 عامًا في المتوسط. مبدئيًا ، بحلول سن الأربعين ، تم تشخيص 7882 حالة بسرطان المبيض.

كما اتضح ، كان مؤشر كتلة الجسم في مرحلة المراهقة مؤشرا موثوقا لخطر الإصابة بسرطان المبيض. كانت النساء ذوات قيم مؤشر كتلة الجسم 85 أو أكثر في سن المراهقة أكثر عرضة للإصابة بسرطان المبيض بنسبة 56 في المائة مقارنة بالنساء اللواتي تراوح مؤشرهن من 25 إلى 74 في المائة. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه لم يتم العثور على ارتباط كبير بين خطر الإصابة بسرطان المبيض ومؤشر كتلة الجسم في مرحلة البلوغ.

يقول الباحثون أنه في النساء الأصغر من 60 عامًا ، يعد الطول ، مثل الوزن ، أيضًا مؤشرًا موثوقًا لخطر الإصابة بهذه الحالة المرضية ، وخاصة سرطان المبيض بطانة الرحم. على سبيل المثال ، النساء اللواتي يبلغن من العمر 175 سم أو أكثر أكثر عرضة للإصابة بسرطان المبيض بنسبة 29 في المائة مقارنة بالنساء اللائي يبلغ طولهن من 160 إلى 164 سم.

أيها الفتيات والنساء الأعزاء ، أن تكوني رشيقة وأنثوية ليس فقط جميلًا ، بل صحيًا أيضًا ، بمعنى أن تكوني صحية!

اللياقة والحمل

id = "4"> لذلك ، أنت معتاد على قيادة أسلوب حياة نشط ، وحضور نادٍ رياضي بانتظام ... ولكن يومًا ما ستكتشف أنك ستصبح قريبًا أماً. بطبيعة الحال ، فإن الفكرة الأولى هي أنه سيتعين عليك تغيير عاداتك ، والتخلي عن اللياقة البدنية على ما يبدو. لكن الأطباء يعتقدون أن هذا الرأي خاطئ. الحمل ليس سببا للتوقف عن ممارسة الرياضة.

يجب أن أقول إن المزيد والمزيد من النساء وافقن مؤخرًا على وجهة النظر هذه. بعد كل شيء ، أداء بعض التمارين أثناء الحمل ، التي اختارها المدرب ، ليس له أي تأثير سلبي على نمو الجنين وتطوره ، كما أنه لا يغير المسار الفسيولوجي للحمل والولادة.
على العكس من ذلك ، فإن فصول اللياقة البدنية المنتظمة تزيد من القدرات البدنية لجسد الأنثى ، وتزيد من الاستقرار النفسي والعاطفي ، وتحسن نشاط القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي والجهاز العصبي ، ويكون لها تأثير إيجابي على عملية التمثيل الغذائي ، ونتيجة لذلك فإن الأم وصاحبة يتم تزويد الطفل الذي لم يولد بعد بالأكسجين الكافي.
قبل أن تبدأ في ممارسة الرياضة ، تحتاج إلى تحديد القدرة التكيفية للنشاط البدني ، مع مراعاة تجربة الأنشطة الرياضية (كان الشخص قد شارك من قبل أم لا ، "تجربته الرياضية" ، وما إلى ذلك). بالطبع ، بالنسبة للمرأة التي لم تشارك مطلقًا في أي نوع من الرياضة ، يجب إجراء التمارين البدنية فقط تحت إشراف طبيب (قد يكون هذا طبيبًا للياقة البدنية في نادٍ).
يجب أن يشتمل البرنامج التدريبي للأم الحامل على تمارين تطورية عامة وتمارين خاصة تهدف إلى تقوية عضلات العمود الفقري (خاصة منطقة أسفل الظهر) ، بالإضافة إلى بعض تمارين التنفس (مهارات التنفس) وتمارين الاسترخاء.
يختلف البرنامج التدريبي لكل فصل دراسي ، مع مراعاة الحالة الصحية للمرأة.
بالمناسبة ، تهدف العديد من التمارين إلى تقليل الإحساس بالألم أثناء الولادة. يمكنك القيام بها في دورات خاصة للأمهات الحوامل ، وفي العديد من نوادي اللياقة البدنية حيث توجد برامج مماثلة. كما أن المشي المنتظم يقلل الشعور بعدم الراحة ويسهل عملية الولادة. بالإضافة إلى ذلك ، نتيجة للفئات ، تزداد مرونة ومرونة جدار البطن ، ويقل خطر الإصابة بتضخم الأحشاء ، ويقل الاحتقان في منطقة الحوض والأطراف السفلية ، وتزداد مرونة العمود الفقري وحركة المفاصل.
ووفقًا للدراسات التي أجراها علماء نرويجيون ودنماركي وأمريكيون وروس ، فقد ثبت أن الأنشطة الرياضية لها تأثير إيجابي ليس فقط على المرأة نفسها ، ولكن على نمو الجنين ونموه.

من أين نبدأ؟
قبل البدء في ممارسة الرياضة ، يجب أن تخضع المرأة لفحص طبي لمعرفة الموانع المحتملة للنشاط البدني وتحديد مستواها البدني. يمكن أن تكون موانع الفصول عامة وخاصة.
موانع عامة:
مرض حاد
تفاقم مرض مزمن
تعويض وظائف أي من أجهزة الجسم
حالة عامة شديدة أو معتدلة

موانع خاصة:
تسمم
إجهاض معتاد
عدد كبير من حالات الإجهاض
جميع حالات نزيف الرحم
- خطر الإجهاض
حمل متعدد
مَوَهُ السَّلَى
تشابك الحبل السري
التشوهات الخلقية للجنين
ملامح المشيمة

بعد ذلك ، يجب أن تقرر ما تريد القيام به بالضبط ، سواء كان التدريب الجماعي يناسبك أم لا. بشكل عام ، يمكن أن تكون الفصول مختلفة جدًا:
دروس فردية خاصة يتم إجراؤها تحت إشراف مدرب
فصول جماعية في مناطق لياقة بدنية متنوعة
الاسترخاء في الأنشطة المائية
أهم شيء عند تجميع برنامج تدريبي هو العلاقة بين التمارين وعمر الحمل ، وتحليل الحالة الصحية والعمليات في كل ثلاثة أشهر ، ورد فعل الجسم على الحمل.

ميزات التدريب في الفصل الثالث
الثلث الأول (حتى 16 أسبوعًا)
خلال هذه الفترة ، يحدث تكوين الأنسجة وتمايزها ، ويكون اتصال بويضة الجنين بجسم الأم ضعيفًا جدًا (وبالتالي فإن أي حمل قوي يمكن أن يسبب الإجهاض).
خلال هذه الفترة ، يختل توازن الجهاز العصبي اللاإرادي ، مما يؤدي غالبًا إلى الغثيان والإمساك وانتفاخ البطن وإعادة هيكلة العمليات الأيضية في اتجاه عمليات التخزين وتزداد الحاجة إلى الأكسجين في أنسجة الجسم.
يجب أن ينشط التدريب الذي يتم إجراؤه عمل الجهاز القلبي الوعائي والجهاز القصبي الرئوي ، وتطبيع وظيفة الجهاز العصبي ، وزيادة النغمة النفسية والعاطفية الشاملة.
خلال هذه الفترة ، يتم استبعاد ما يلي من مجموعة التمارين:
يرفع الساق المستقيمة
اثنين من مصاعد الساق معا
الانتقال المفاجئ من وضعية الاستلقاء إلى وضعية الجلوس
الانحناءات الجذعية الحادة
الانحناء الحاد للجسم

الفصل الثاني (من 16 إلى 32 أسبوعًا)
خلال هذه الفترة ، تكون الدائرة الثالثة للدورة الدموية الأم - الجنين.
خلال هذه الفترة ، قد يكون هناك عدم استقرار في ضغط الدم (مع ميل إلى الزيادة) ، والاندماج في استقلاب المشيمة (يزيد هرمون الاستروجين والبروجسترون الناتج عنهما من نمو الرحم والغدد الثديية) ، وتغيرات في الوضع (زيادة قعس قطني ، زاوية إمالة الحوض والحمل على الباسطات من الظهر). هناك تسطيح في القدم ، وزيادة الضغط في الأوردة ، مما قد يؤدي في كثير من الأحيان إلى تورم وتمدد الأوردة في الساقين.
يجب أن تشكل الفصول الدراسية خلال هذه الفترة مهارات التنفس العميق والمنتظم وترسيخها. من المفيد أيضًا القيام بتمارين لتقليل الاحتقان الوريدي وتقوية قوس القدم.
في الفصل الثاني ، غالبًا ما يتم استبعاد التدريبات في وضع الاستلقاء.

الفصل الثالث (من 32 أسبوعًا حتى الولادة)
خلال هذه الفترة ، يتضخم الرحم ، ويزداد الحمل على القلب ، وتحدث تغيرات في الرئتين ، ويزيد التدفق الوريدي من الساقين والحوض الصغير ، ويزداد الحمل على العمود الفقري وقوس القدم.
تهدف الفصول الدراسية خلال هذه الفترة إلى تحسين الدورة الدموية في جميع الأجهزة والأنظمة ، وتقليل الاحتقان المتنوع ، فضلاً عن تحفيز العمل.
أمعاء.
عند تجميع برنامج للثلث الثالث من الحمل ، هناك دائمًا انخفاض طفيف في الحمل الكلي ، بالإضافة إلى انخفاض في الحمل على الساقين واتساع حركات الساقين.
خلال هذه الفترة ، يتم استبعاد الانحناءات الأمامية للجذع ، ويمكن استخدام وضع الوقوف الأولي فقط في 15-20٪ من التمارين.

15 نصيحة لممارسة الرياضة أثناء الحمل
انتظام - من الأفضل أن تتدرب 3-4 مرات في الأسبوع (1.5-2 ساعة بعد الإفطار).
يعتبر POOL مكانًا رائعًا للتمرين الآمن والمجزٍ.
التحكم في النبض - في المتوسط ​​يصل إلى 135 نبضة / دقيقة (في عمر 20 عامًا ، يمكن أن يصل إلى 145 نبضة / دقيقة).
التحكم في التنفس - يتم إجراء "اختبار التحدث" ، أي أثناء التدريبات يجب أن تتحدث بهدوء.
درجة الحرارة الأساسية - لا تزيد عن 38 درجة.
تحميل مكثف - لا يزيد عن 15 دقيقة (الشدة فردية للغاية وتعتمد على الخبرة التدريبية).
النشاط - يجب ألا يبدأ التدريب فجأة وينتهي فجأة.
التنسيق - يتم استبعاد التدريبات ذات التنسيق العالي ، مع التغيير السريع في اتجاه الحركة ، وكذلك القفزات ، والدفع ، وتمارين التوازن ، مع أقصى انثناء وتمديد في المفاصل.
موضع المنزل - يجب أن يكون الانتقال من الوضع الأفقي إلى الرأسي والعكس بطيئًا.
التنفس - نستبعد التمارين التي تتضمن إجهاد النفس وحبس النفس.
الملابس - خفيفة ، مفتوحة.
الماء - لا بد من الامتثال لنظام الشرب.
غرفة التمرين - جيدة التهوية ودرجة حرارة 22-24 درجة.
الأرضية (تغطية الصالة) - يجب أن تكون ثابتة وغير زلقة.
AIR - المشي اليومي مطلوب.

هولندا تحمل بطولة العالم في الليبرالية

id = "5"> هذا الأسبوع ، ستصبح هولندا أول دولة في العالم تُباع فيها الحشيش والماريجوانا في الصيدليات بوصفة طبية ، حسبما أفادت رويترز في 31 أغسطس.

هذه اللفتة الإنسانية من قبل الحكومة ستساعد في تخفيف معاناة أولئك الذين يعانون من السرطان والإيدز والتصلب المتعدد والأمراض العصبية المختلفة. وفقًا للخبراء ، قام أكثر من 7000 شخص بشراء هذه الأدوية الخفيفة على وجه التحديد لغرض تخفيف الآلام.

تم استخدام الحشيش كمسكن للآلام لأكثر من 5000 عام حتى تم استبداله بأدوية اصطناعية أقوى. علاوة على ذلك ، فإن آراء الأطباء حول خصائصه الطبية متباينة: فالبعض يعتبره عقارًا طبيعيًا وبالتالي فهو أكثر ضررًا. يدعي آخرون أن الحشيش يزيد من خطر الإصابة بالاكتئاب والفصام. لكن هؤلاء وغيرهم يتفقون على شيء واحد: لن يجلب سوى الراحة للمرضى الميؤوس من شفائهم.

تشتهر هولندا عمومًا بآرائها الليبرالية - نتذكر أنها سمحت أيضًا بزواج المثليين والقتل الرحيم ليكون الأول في العالم.

هل القلب آلة دائمة الحركة؟

id = "6"> يدعي علماء من وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم أن الخلايا الجذعية يمكن أن تصبح مصدرًا لتشكيل خلايا عضلة القلب في تضخم قلب الإنسان.

في السابق ، كان يُعتقد تقليديًا أن زيادة كتلة القلب في مرحلة البلوغ ممكنة فقط بسبب زيادة حجم خلايا عضلة القلب ، ولكن ليس بسبب زيادة عددها. ومع ذلك ، اهتزت هذه الحقيقة مؤخرًا. لقد وجد العلماء أنه في المواقف الصعبة بشكل خاص ، يمكن لخلايا عضلة القلب أن تتكاثر عن طريق الانقسام أو تتجدد. ولكن لا يزال من غير الواضح بعد بالضبط كيف يحدث تجديد أنسجة القلب.

درس فريق من العلماء من كلية الطب في نيويورك ، فالهالا عضلة القلب المأخوذة من 36 مريضًا يعانون من تضيق الصمام الأبهري أثناء جراحة القلب. كانت مادة عضلة القلب المأخوذة من 12 متوفى خلال الـ 24 ساعة الأولى بعد الوفاة بمثابة عنصر تحكم.

لاحظ المؤلفون أن الزيادة في كتلة القلب لدى مرضى تضيق الصمام الأبهري ترجع إلى كل من الزيادة في كتلة كل خلية من خلايا عضلة القلب وزيادة عددها بشكل عام. من خلال الخوض في تفاصيل العملية ، وجد العلماء أن خلايا عضلة القلب الجديدة تتكون من خلايا جذعية من المفترض أن تكون هذه الخلايا.

وجد أن محتوى الخلايا الجذعية في أنسجة القلب للمرضى الذين يعانون من تضيق الصمام الأبهري أعلى 13 مرة من المجموعة الضابطة. علاوة على ذلك ، فإن حالة التضخم تعزز عملية نمو هذه الخلايا وتمايزها. يقول العلماء ، "أهم اكتشاف لهذه الدراسة هو أن أنسجة القلب تحتوي على خلايا بدائية يتم تعريفها بشكل خاطئ على أنها خلايا مكونة للدم بسبب بنيتها الجينية المتشابهة." تبلغ القدرة التجديدية للقلب ، بسبب الخلايا الجذعية ، في حالة تضيق الصمام الأبهري حوالي 15 بالمائة. يتم ملاحظة هذه الأرقام تقريبًا في حالة زرع قلب من متبرع إلى متلقي ذكر. هناك ما يسمى بتشكيل الخلايا ، أي بعد مرور بعض الوقت ، ما يقرب من 15 في المائة من خلايا القلب لديها نمط وراثي ذكوري.

يأمل الخبراء أن تثير البيانات المستمدة من هذه الدراسات ونتائج الأعمال السابقة على الخيمرية اهتمامًا أكبر بمجال تجديد القلب.

18 أغسطس 2003 ، Proc Natl Acad Sci USA.