به احتمال فراوان همه ی شما که الان در حال خواندن این مطلب هستید ،با سی پی یو یا پردازنده آشنایی مختصری دارید.پردازنده ها نه فقط در کامپیتور،بلکه در تلفن همراه،تلویزیون ها،دوربین ها ی دیجیتال و در بسیاری از دیوایس های دیگر وجود دارند.امروز در نت ویزارد تصمیم گرفتیم کمی بیشتر شما را با پروسسور یا همان پردازنده و چگونگی پیدایش آن آشنا کنیم.

(به انگلیسی: Central Processing Unit یا CPU)‏ یا پردازنده (به انگلیسی: Processor)‏، یکی از اجزاء رایانه می‌باشد که فرامین و اطلاعات را مورد پردازش قرار می‌دهد. واحدهای پردازش مرکزی ویژگی پایه‌ای قابل برنامه‌ریزی‌شدن را در رایانه‌های رقمی فراهم می‌کنند، و یکی از مهم‌ترین اجزاء رایانه‌ها هستند. یک پردازندهٔ مرکزی، مداری یکپارچه می‌باشد که معمولاً به عنوان ریزپردازنده شناخته می‌شود. امروزه عبارت CPU معمولاً برای ریزپردازنده‌ها به کار می‌رود.
عبارت «Central Processor Unit» (واحد پردازندهٔ مرکزی) یک ردهٔ خاص از ماشین را معرفی می‌کند که می‌تواند برنامه‌های رایانه را اجرا کند. این عبارت گسترده را می‌توان به راحتی به بسیاری از رایانه‌هایی که بسیار قبل‌تر از عبارت “CPU” بوجود آمده بودند نیز تعمیم داد. به هر حال این عبارت و شروع استفاده از آن در صنعت رایانه، از اوایل سال ۱۹۶۰ رایج شد. شکل، طراحی و پیاده‌سازی پرازنده‌ها نسبت به طراحی اولیه آنها تغییر کرده‌است ولی عملگرهای بنیادی آنها همچنان به همان شکل باقی مانده‌است.
پردازنده‌های اولیه به عنوان یک بخش از سامانه‌ای بزرگ‌تر که معمولاً یک نوع رایانه‌است، دارای طراحی سفارشی بودند. این روش گران قیمت طراحی سفارشی پردازنده‌ها برای یک بخش خاص، به شکل قابل توجهی، مسیر تولید انبوه آنرا که برای اهداف زیادی قابل استفاده بود فراهم نمود. این استانداردسازی روند قابل ملاحظه‌ای را در عصر مجزای ابر رایانه‌های ترانزیستوری و ریز کامپیوترها آغاز نمود و راه عمومی نمودن مدارات مجتمع(IC یا Integrated Circuit) را سرعت فراوانی بخشید. یک مدار مجتمع، امکان افزایش پیچیدگی‌ها برای طراحی پردازنده‌ها و ساختن آنها در مقیاس کوچک را (در حد میلیمتر) امکان پذیر می‌سازد. هر دو فرآیند (کوچک سازی و استاندارد سازی پردازنده‌ها)، حضور این تجهیزات رقمی را در زندگی مدرن گسترش داد و آن را به فراتر از یک دستگاه خاص مانند رایانه تبدیل کرد. ریزپردازنده‌های جدید را در هر چیزی از خودروها گرفته تا تلفن‌های همراه و حتی اسباب بازی‌های کودکان می‌توان یافت.

مدت زمان انجام یک کار به‌وسیله رایانه، به عوامل متعددی بستگی دارد که اولین آنها، سرعت پردازشگر رایانه‌است. پردازشگر یک تراشه الکترونیکی کوچک در قلب کامپیوتر است و سرعت آن بر حسب مگاهرتز یا گیگاهرتز سنجیده می‌شود. هر چه مقدار این پارامتر بیشتر باشد، پردازشگر سریعتر خواهد بود و در نتیجه قادر خواهد بود، محاسبات بیشتری را در هر ثانیه انجام دهد. سرعت پردازشگر به عنوان یکی از مشخصه‌های یک کامپیوتر به قدری در تعیین کارآیی آن اهمیت دارد که معمولاً به عنوان یکی از اجزای تشکیل دهنده نام کامپیوتر از آن یاد می‌شود. تراشه پردازشگر و اجزای الکترونیکی که آن را پشتیبانی می‌کنند، مجموعا به عنوان واحد پردازش مرکزی یا CPU شناخته شده هست

واحد پردازش مرکزی واحد محاسباتی (ALU) و کنترلی (CU) رایانه‌است که دستورالعمل‌ها را تفسیر و اجرا می‌کند. رایانه‌های بزرگ و ریزرایانه‌های قدیمی بردهایی پر از مدارهای مجتمع داشته‌اند که عمل پردازش را انجام میداده‌اند. تراشه‌هایی که ریز پردازنده نامیده می‌شوند، امکان ساخت رایانه‌های شخصی و ایستگاه‌های کاری (Work Station) را میسر ساخته‌اند.

در اصطلاح عامیانه CPU به عنوان مغز رایانه شناخته می‌شود.

 

یش از ظهور اولین ماشین که به پردازنده‌های امروزی شباهت داشت؛ کامپوترهای مثل انیاک(‍‍‍‍‍انیاک) مجبور بودند برای اینکه کارهای مختلفی را انجام دهند دوباره سیم کشی شوند.این ماشین ها کامپیوتر هایی با برنامه ثابت نامیده می شوند. از آنجای که عبارت پردازنده عموما برای دستگاه هایی که برنامه های کامپیوتری را اجرا می کنند به کار می رود ، می توان کامپیوتر های برنامه ذخیره شده (stored-program computer) را به عنوان اولین پردازنده ها نام برد. ایده کامپیوتر های برنامه ذخیره شده در طراحی J. Presper Eckert و John William برای کامپیوتر اینیاک ارائه شده بود ، ولی خیلی زود از طرح حذف گشت تا طرح سریع به اتمام برسد . در ۳۰ ژوئن ۱۹۴۵ قبل از اینکه اینیاک ساخته شود ، ریاضی دانی به نام John von Neumann یک مقاله با عنوان اولین پیش نویس گزارش EDVAC منتشر کرد. که این طرح کلی از اولین کامپیوتر برنامه ذخیره شده بود که سرانجام در آگوست ۱۹۴۹ به اتمام رسید . EDVAC برای انجام تعداد خاصی از دستورالعمل ها طراحی شده بود. این دستورالعمل ها می توانستند ترکیب شوند و برنامه های مفیدی را روی EDVAC اجرا کنند. روشن است که برنامه هایی که برای EDVAC نوشته شده بودن روی حافظه ی سریع کامپیوتر ذخیره می شدند به جای سیم کشی کردن مشخص کامپیوتر . طراحی von Neumann بر این محدودیت اینیاک ، که زمان و تلاش زیاد برای پیکربندی مجدد برای انجام کار جدید بود غلبه کرد . برنامه یا نرم افزار ی که بر روی EDVAC اجرا می شد می توانست به راحتی محتویات حافظه را تغییر دهد. در ابتدا CPU ها به صورت اختصاصی به عنوان بخشی از یک دستگاه بزرگتر طراحی می شدند که گاهی بخشی از یک رایانه بودند. با این حال این روش سفارشی طراحی برای یک کاربرد خاص ، راه را برای تولید انبوه پردازنده های ساخته شده نا هموار می کرد. استاندارد سازی پردازنده ها با پیدایش ترانزیستور ها و میکرو کامپیوتر ها شروع شد و با ظهور آی سی ها شتاب بیشتری گرفت. آی سی ها این اجازه را می دادند که CPU های پیچیده تر و با قواعد طراحی نانو متر تولید شوند . استانداردسازی و کوچک شدن CPU ها هر دو باعث افزایش حضور دستگاه های دیجیتال در زندگی مدرن در مقابل کاربرد محاسباتی خاص شدند. ریز پردازنده ها در هر جایی از ماشین ها تا تلفن های همراه و اسباب بازی های کودکان حضور دارند. هرچند von Neumann به خاطر طراحی EDVAC خود شناخته شده است ، قبل از او افرادی مانند Konrad Zuse ایده های مشابهی را مطرح و پیاده سازی نموده بودند. اصطلاح معماری هاروارد Harvard Mark که یک طراحی برنامه ذخیره شده که از نوار کاغذ های منگنه بجای حافظه های الکترونیکی استفاده می کرد ،قبل از EDVAC تمام شده بود. تفاوت اصلی بین طراحی ون و معماری هاروارد فضای مشترک برای ذخیره دستورالعمل ها و داده ها در مقابل فضا های جدا گانه طراحی هاروارد بود. اغلب CPU های مدرن از طراحی ون پیروی می کنند ، اما المان هایی هم وجود دارند که معماری هاروارد پیروی می کنند. رله ها و لامپ های خلا که عموما به عنوان عناصر سوئیچینگ مورد استفاده قرار می گرفتند. یک کامپیوتر مفید به هزاران یا صدها هزار از این المان های سوئیچینگ نیاز دارد و سرعت کلی سیستم به سرعت این سوئیچ ها وابسطه است. کامپیوتر های لامپ خلا نزیر EDVAC تقریبا ۸ ساعت بدون خرابی کار می کردند در حالی که کامپیوتر های رله ای مانند طراحی هاروارد خیلی زودتر با مشکل مواجه می شدند. در نهایت CPU های بر پایه لامپ خلا به دلیل سرعت قابل توجه و قابلیت اطمینان بیشتر بر هم نوعان خود پیروز شدند . اغلب CPU های سنکرون نسبت به CPUهای مدرن با فرکانس کلاک کمتری در حد ۱۰۰Hz تا ۴ MHz کار می کردند که این محدودیت به دلیل سرعت کم المان های سوئیچ بود.

 

پیچیدگی طراحی پردانده‌ها هم‌زمان با افزایش سریع فن آوری‌های متنوع که ساختارهای کوچک‌تر و قابل اطمینان تری را در وسایل الکترونیک باعث می‌شد، افزایش یافت. اولین موفقیت با ظهور اولین ترانزیستورها حاصل شد. پردازنده‌های ‍‍ترانزیستوریدر طول دهه‌های ۵۰ و ۶۰ میلادی زمان زیادی نبود که اختراع شده بود و این در حالی بود که آنها بسیار حجیم، غیر قابل اعتماد و دارای المانهای سوئیچینگ شکننده مانند لامپ‌های خلا و رله‌های الکتریکی بودند. با چنین پیشرفتی پردازنده‌هایی با پیچیدگی و قابلیت اعتماد بیشتری بر روی یک یا چندین برد مدار چاپی که شامل قسمت‌های تفکیک شده بودند ساخته شدند.

پیدایش ریز پردازنده‌ها در سال ۱۹۷۰ به طور قابل توجهی در طراحی و پیاده سازی پردازنده‌ها تأثیر گذار بود. از زمان ابداع اولین ریزپردازنده (اینتل۴۰۰۴)در سال ۱۹۷۰ و اولین بهره برداری گسترده از ریزپردازنده اینتل ۸۰۸۰ در سال ۱۹۷۴، این روند رو به رشد ریزپردازنده‌ها از دیگر روشهای پیاده سازی واحدهای پردازش مرکزی (CPU) پیشی گرفت، کارخانجات تولید ابر کامپیوترها و کامپیوترهای شخصی در آن زمان اقدام به تولید مدارات مجتمع با برنامه ریزی پیشرفته نمودند تا بتوانند معماری قدیمی کامپیوترهای خود را ارتقا دهند و در نهایت ریز پردازنده‌ای سازگار با مجموعه دستورالعمل‌ها ی خود تولید کردند که با سخت‌افزار و نرم‌افزارهای قدیمی نیز سازگار بودند. با دستیابی به چنین موفقیت بزرگی امروزه در تمامی کامپیوترهای شخصی CPUها منحصرا از ریز پردازنده‌ها استفاده می‌کنند.

 

 

 

 

سونیتا سراب‌پور - «60 درصد دیتاسنترهای دولتی، عجله‌ای و غیر‌حرفه‌ای ساخته شده‌اند.» این بخشی از اظهارات میرمحمد صادقی، مشاور معاون وزیر صنعت،‌ معدن و تجارت، در همایشی با عنوان رایانش ابری است. به باور وی در حالی که به دلیل شرایط خاص اقتصادی، امروز کشور در شرایط جنگ اقتصادی قرار دارد و راه اقتصاد مقاومتی را در پیش گرفته، سرورها و دیتاسنترهای کوچک و بزرگی که در تمام ادارات و دستگاه‌های دولتی ایجاد شده‌اند، هزینه‌های گزافی را روی دست دولت می‌گذارند.

به نقل از آی تی آنالیز؛ همچنین این در حالی است که بخش بزرگی از ظرفیت این دیتاسنترها خالی است و شاید در مجموع از 20 درصد ظرفیت آنها استفاده شود.

بحث بر سر انتقال میزبانی سایت‌های ایرانی به داخل کشور طی سال‌های گذشته و با افزایش هک و نفوذ به سایت‌های ایرانی و همچنین برای حفظ امنیت و منافع ملی مورد توجه مسوولان دولتی کشور قرار گرفته است. اما به باور بسیاری از کارشناسان در حالی مسوولان دولتی سازمان‌ها، نهادها، شرکت‌های دولتی و در مراحل بعد ارگان‌های خصوصی را به استفاده از میزبانان داخلی تشویق می‌کنند، که امکانات دیتاسنتر‌های داخلی با رقیبان خارجی‌شان قابل مقایسه نیست و در پاره‌ای مواقع نیز قیمت سرویس‌دهندگان داخلی این بازار 4 تا 2 برابر سرویس‌دهندگان خارجی است.

** کوچ سایت‌های ایرانی

تصمیم ایجاد مراکز داده در ایران به دی ماه 1381 برمی گردد. از آن زمان تاکنون چندین مرکز داده در کشور ایجاد شده، اما اکثر این مراکز با مشکلاتی مانند ضعف زیرساخت ارتباطی، سطح پایین امنیت، کیفیت پایین خدمات و... روبه‌رو هستند.

به گفته برخی کارشناسان، مراکز داده ایجاد شده در کشور هنوز فاصله زیادی با استانداردهای مورد قبول جهانی دارند و جز تعدادی انگشت‌شمار، سایر این مراکز به سوی ارتقای سطح کیفی خدمات تحرکی ندارند. آخرین آمارهای ارائه شده از سوی سازمان فناوری اطلاعات نشان می‌دهد که 90 درصد وب سایت‌های دولتی میزبانی خود را به داخل کشور منتقل کرده‌اند و مابقی دستگاه‌های حاکمیتی که هنوز میزبانی سایت‌ها و وبگاه‌های خود را به داخل کشور منتقل نکرده اند هشدار داده شده است. در کنار این آمار، گزارش‌های غیر رسمی حکایت از این دارد که 30 درصد وب‌سایت‌های حاکمیتی همچنان در کشورهای خارجی از جمله آمریکا، کانادا و آلمان میزبانی می‌شوند. علاوه براین، اکثر وب سایت‌های غیردولتی ایران نیز در میزبان‌های خارج از کشور قرار دارند.

به باور کارشناسان، اگر شرکت‌ها یا سازمان‌ها بخواهند از داخل کشور خدمات مربوط به میزبانی را دریافت کنند با مشکلات زیادی از جمله کمبود پهنای باند، قطعی مدام اینترنت، قیمت بالای سرویس و... مواجه می‌شوند. در واقع مجموعه این شرایط نیز باعث شده تا بسیاری از سایت‌های ایرانی که میزبانی خود را به داخل کشور انتقال داده‌اند بعد از مدتی از تصمیم خود منصرف و دوباره به خارج از کشور کوچ کنند. فریدون قاسم‌زاده، مدیرعامل شرکت اینترنتی افرانت، در خصوص کیفیت دیتاسنتر‌های داخلی می‌گوید: «از نظر کیفی دیتاسنترها در ایران کیفیت مطلوب و استانداردی ندارند و ساخت دیتاسنتر در ایران به صورت اصولی شکل نمی‌گیرد.

دیتاسنترها شامل دوبخش هستند؛ بخش آی تی که شامل سرور، فایروال و تجهیزات کلی یک دیتاسنتر است اما بخش دوم که اصلی ترین و پرهزینه‌ترین بخش یک دیتاسنتر است قسمت مربوط به تامین‌کننده برق، گاز و... است.» وی در ادامه می‌افزاید: « اما متاسفانه در ایران هر کسی بدون در نظرگرفتن اصول ساخت یک دیتاسنتر و پیش نیازهای اساسی آن اقدام به راه‌اندازی دیتا سنتر کرده است و همین موضوع دلیل اصلی غیر استاندارد بودن و غیره حرفه‌ای بودن دیتا سنتر‌های داخلی شده است.»

به گفته وی، معمولا عده‌ای یک مکان مثل زیرزمین را خالی و آن را تبدیل به مکانی برای نگهداری دیتاسنتر می‌کنند بدون اینکه به حجم گرفتاری‌هایی که بعدها با آن روبه‌رو خواهند شد توجه داشته باشند.

اما در مقابل این اظهارات، علی حکیم‌جوادی، رییس سازمان فناوری اطلاعات با اعلام اینکه تمام دیتاسنتر‌های داخلی به صورت حرفه‌ای ساخته‌شده‌اند، می‌گوید: «‌ دیتاسنتر‌های داخلی با توجه به حجم‌کاری یک نهاد یا شرکت ساخته و روی آن سرمایه‌گذاری می‌شود. همچنین تمامی این مراکز با رعایت نکات استاندارد و کامل حرفه‌ای ساخته شده‌اند.» وی تاکید می‌کند که تمامی دیتاسنترهای داخلی با نظارت این سازمان ساخته می‌شود و در حال حاضر کمتر دیتاسنترداخلی را می‌توان یافت که به صورت غیر‌حرفه‌ای ساخته شده باشد.

** تغییر رفتار کاربران ایرانی

براساس آمار سایت الکسا، از 500 سایت اول که ایرانیان آن را مشاهده می‌کنند، 444 سایت با محتوای ایرانی و 56 سایت با محتوای غیر ایرانی است. در میان 444 سایت با محتوای ایرانی، 164 سایت در ایران میزبانی می‌شود و 280 سایت در خارج از ایران میزبانی می‌شود. یعنی 56 درصد از 500 سایت پر بیننده در ایران را سایت‌های ایرانی تشکیل می‌دهد که در خارج ایران میزبانی و تنها 33 درصد از سایت‌هایی با محتوای ایرانی در داخل ایران میزبانی می‌شود. همچنین 11 درصد از سایت‌هایی هم که در این میان باقی‌می‌مانند سایت‌های خارجی هستند که در خارج هم میزبانی می‌شوند.

فریدون قاسم‌زاده، در خصوص رفتار کاربران ایرانی به استفاده از سرویس‌دهندگان داخلی می‌گوید:« به تازگی شاهد یک اتفاق نوین در حوزه خدمات دیتاسنتر هستیم و آن این است که تا چند ماه گذشته بیشترین سهم میزبانی سایت‌های ایرانی در آمریکا و دومین رتبه به کانادا اختصاص داشت. اما به تازگی و طی دو سه ماه گذشته آلمان با میزبانی 101 سایت ایرانی جایگاه آمریکا را گرفته است. در رتبه دوم، سوم و چهارم نیز آمریکا با میزبانی 73 سایت، کانادا با میزبانی 62 سایت و هلند با میزبانی 15 سایت ایرانی قرار دارد. » وی در ادامه می‌افزاید:« علاوه بر این اتفاق نیز بسیاری از سایت‌هایی هم که در ایران میزبانی می‌شدند به دلایلی به سمت استفاده مجدد از سرویس‌دهندگان خارجی سوق پیدا کرده‌اند.»

براساس اظهارات وی، بهترین روش برای مدیران سایت‌های ایرانی این است تا برای داشتن سرعت بالاتر و ارائه سرویس بهتر به کاربرانشان در داخل ایران میزبانی شوند، اما با توجه به بالا بودن قیمت پهنای باند در کشور سایت‌های ایرانی هم که تا به حال در ایران میزبانی می‌شدند تغییر مسیر داده و به سمت سرویس‌دهند‌گان خارجی رفته‌اند.

به باور فعالان این بازار، یک سرویس دهنده ایرانی در بخش دیتاسنتر برای اینکه از پس هزینه‌های خود در زمینه خرید پهنای باند یا تجهیزات برآید، باید قیمتی بالاتر از آنچه که یک سرویس دهنده خارجی در اختیار مشتریانش می‌گذارد را برای کاربران ایرانی اعلام کند.

براساس اعلام مدیرعامل شرکت افرانت در حوزه خدمات دیتا سنتر قیمت ارائه سرویس دهندگان داخلی در حدود 2 تا 4 برابر رقیبان خارجی این بازاراست. برای مثال اگر یک شرکت خارجی هزینه‌ای برابر 100 دلار را از یک کاربر ایرانی دریافت می‌کرد، این رقم با دلاری 1200 تومان در ماه چیزی در حدود 120 هزار تومان برای کاربر ایرانی هزینه در بر داشت. اما همان سرویس در ایران با قیمتی برابر 500 هزار تومان به کاربران ایرانی ارائه می‌شد. اما در حال حاضر با قیمت دلار فعلی کاربر ایرانی 400 هزار تومان باید به سرویس دهنده خارجی پرداخت کند و این افزایش قیمت ارز تا حدودی باعث برابر شدن قیمت سرویس دهنده خارجی و ایرانی شده است. با این شرایط قیمتی و کیفیتی چندان به صرفه نیست که کاربران ایرانی از دیتاسنترهای داخلی برای میزبانی سایت‌های خود استفاده کنند.

به گزارش دنیای اقتصاد مدیرعامل شرکت افرانت معتقد است برای خروج از این شرایط و سوق دادن کاربران ایرانی به استفاده از خدمات داخلی بهتر است که دولت به شرکت‌های خدمات دهنده در بخش دیتاسنتر پهنای باند ارزان تر ارائه کند تا این شرکت‌ها نیز به واسطه دریافت پهنای باند ارزان، قیمت خدمات خود به کاربر نهایی را کاهش دهند. اگر سیاست دولت این است که محتوای سایت‌های ایرانی در داخل ایران میزبانی شود باید تسهیلات و سیاست‌های مناسبی برای فعالان این بخش در کشور در نظر بگیرد.