فن‌آوری RISC در مقابل فن‌آوری CISC

PCهای قدیمی Intel و Motorola ماشین‌هایی براساس طراحی CISC می‌باشند. فن‌آوری CISC عبارت است از پیاده‌سازی دستورهای پیچیده در طراحی یك ریز‌پردازنده و یا سخت‌افزار به طوری كه قابل احضار شدن در سطح زبان اسمبلی باشند. در حالی‌كه فن‌آوری RISC نوعی از طراحی سخت‌افزار و ریزپردازنده است كه توجه آن روی سرعت و كارایی پردازش مجموعه‌ای كوچك از دستورهاست كه بیشتر دستورهای از رمز خارج‌شده‌ی یك كامپیوتر در آن فشرده شده و اجرا می‌شوند.
عدم وجود مجموعه‌ی پیچیده‌ای از دستورها موجب افزایش سرعت سیستم می‌شود.كامپیوترهای ایستگاه‌كاری و كامپیوترهای قوی، ماشین‌هایی براساس فن‌آوری RISC می‌باشند. كامپیوترهایی كه مبتنی بر طراحی RISC هستند سرعت انجام دستورات را از ۴ تا ده برابر نسبت به كامپیوترهایی كه براساس CISC طراحی شده‌اند افزایش می‌دهند. این كامپیوترها همچنین از نظر اقتصادی نیز با صرفه‌تر هستند.
● پردازش‌موازی
در پردازش موازی از چند پردازنده به طور همزمان استفاده می‌شود كه هر كدام از آنها دارای بخش حافظه‌ای مخصوص به خودشان بوده اما تمام آنها همزمان با هم كار می‌كنند. این نوع از پردازش، نقطه‌ی مقابل پردازش موازی است كه به آن پردازش سری می‌گویند. در پردازش سری از یك پردازشگر استفاده می‌شود كه در هر لحظه تنها یك دستور را پردازش می‌كند.
● وسایل ورودی
▪ دریافت داده، از كاربر به داخل كامپیوتر
بعضی از داده‌های ورودی پس از ورود به كامپیوتر مستقیماً برای پردازش شدن ارسال می‌شوند. اما تعدادی از داده‌های ورودی ابتدا وارد یك بخش واسطه شده و سپس برای پردازش گسیل می‌شوند. مانند وقتی كه داده‌ای از یك سند كپی می‌شود و سپس بر روی رسانه‌ای مثل دیسك مغناطیسی قرار می‌گیرد تا سیستم بتواند آن را بخواند. در هر صورت كاری كه باید انجام شود جمع‌آوری داده خام و تبدیل آن به شكلی است كه كامپیوتر بتواند آن را بفهمد. وسایل ورودی كه بیش از همه استفاده می‌شوند عبارتند از:
۱) صفحه‌كلید:
مجموعه‌ای از كلیدهایی است كه به صفحه كلید ماشین تحریر شبیه است و عامل انتقال اطلاعات از كاربر به كامپیوتر بوده و در حقیقت مدار ارتباط داده‌هاست. صفحه كلید می‌تواند بخشی از یك كامپیوتر شخصی بوده و یا قسمتی از پایانه‌ای باشد كه به یك كامپیوتر در مكانی دیگر متصل است. همه‌ی صفحه كلیدها شبیه به هم نیستند، بعضی از آنها مانند نمونه‌هایی كه در صندوق فروشگاه‌ها بكار می‌روند دارای كلیدهایی هستند كه برچسب‌ها و عناوین مربوط به فروش بر روی آنها درج شده و در نتیجه بجای حروف و اعداد، آن اقلام را ارایه می‌دهند.
۲) ماوس:
این وسیله نیز از وسایل ورودی محسوب می‌شود كه در زیر آن یك گوی كوچك قرار دارد كه این گوی بر روی یك سطح صاف حركت می‌كند. با حركت كردن ماوس، حركاتی متناظر با آن بر روی صفحه‌ی كامپیوتر پدید می‌آید. مكان نمای ماوس، مكان حركت ماوس را در صفحه‌ی كامپیوتر نشان می‌دهد و از روی آن می‌توان فهمید كه حركت بعدی از كجای صفحه‌ شروع خواهد شد. با استفاده از كلید ماوس می‌توان بر روی یك آیكون كلیك كرد.
آیكون، یك نماد تصویری بر روی صفحه‌ی كامپیوتر می‌باشد كه نشان‌دهنده‌ی یك شیء است كه بجای فعالیت‌ یا برنامه‌ای از كامپیوتر بكار می‌رود. شمایل‌ها (آیكون‌ها) به كاربران این امكان را می‌دهند كه بدون حفظ كردن و یا تایپ كردن فرمان‌ها عملیات ویژه‌ای را در كامپیوتر كنترل كنند. در حقیقت هر كدام از این آیكون‌ها یك فرمان برای كامپیوتر محسوب می‌شوند و البته محیط دوستانه و راحتی را در رابط‌های گرافیكی كاربر ایجاد می‌كنند. با كلیك كردن هر آیكون، ‌فرمان مربوط به آن نیز فراخوانده می‌شود. پردازشِ عمل كلیك كردن بر روی آیكون به منظور فراخوانی دستور مربوط به آن را رابط گرافیكی كار یا GUI می‌نامند.
۳) گوی مكان‌نما:
این وسیله‌ی اشاره‌گر دستگاهی شبیه به ماوس است كه گوی آن در بالا قرار دارد. این گوی با دست حركت می‌كند. محبوبیت گوی مكان‌نما با ظهور كامپیوترهای كتابی افزایش یافت چرا كه مسافران گاهی سطح صافی كه بتوان ماوس را در آن حركت داد نمی‌یابند ولی در عوض از گوی مكان‌نما در چنین موقعیت‌هایی براحتی می‌توان استفاده كرد.
۴) صفحه‌ی پیمایش:
این دستگاه اشاره كننده متشكل از صفحه‌ی كوچك و مسطحی است كه نسبت به تماس انگشتان دست حساس می‌باشد. با حركت دادن انگشتان بر روی این صفحه‌ی كوچك حركاتی متناظر با آن بر روی صفحه‌ی كامپیوتر و دكمه‌هایی كه اجرا كننده‌ی فرمان هستند انجام می‌گیرد.
۵) اسكنرها:
اسكنر می‌تواند متن و یا حتی یك عكس و یا تصویر را به شكلی تبدیل كند كه برای كامپیوتر قابل فهم باشد. اسكنر برای انجام این كار از نوعی تشخیص نوری استفاده می‌كند. سیستم‌های تشخیص نوری از پرتوهای نور برای پویش داده‌های ورودی استفاده كرده و آنها را به سیگنال‌های الكترونیكی تبدیل می‌كنند كه برای پردازش به كامپیوتر فرستاده می‌شود. در مرحله‌ای كه تصویر پردازی نامیده می‌شود، اسكنر متن و یا تصویر موجود بر روی كاغذ را به نسخه‌های الكترونیكی تبدیل می‌كند. این نسخه‌ها می‌توانند بر روی دیسك ذخیره شده و هنگامی كه بدان‌ها نیاز است بازیابی شوند.
۶) ورودی صوتی:
صحبت كردن با كامپیوتر كه به آن ورودی صوتی (Voice input) و یا تشخیص گفتار(Speech recognition) نیز گفته می‌شود یكی از منابع دیگر برای وارد كردن داده‌هاست. وسایلی كه دارای چنین ویژگی هستند كلمات گفته شده را از طریق یك میكروفن دریافت كرده و آن را به كدهای باینری تبدیل می‌كنند تا توسط كامپیوتر فهمیده شوند.
اكثر سیستم‌های تشخیص گفتار وابسته به بلندگو هستند. بعضی از این سیستم‌ها محدود بوده و كاربران می‌بایست هنگام گفتن كلمات، بعد از هر كلمه مكث كنند. این سیستم‌های ورودی صوتی را سیستم‌های صوتی منفصل می‌نامند. اما برخی از این سیستم‌ها نیز قادرند كلماتی كه دنبال هم ادا می‌شوند را دریافت كنند و دیگر لزومی ندارد كاربر بین كلمات مكث كند و می‌تواند مانند حالت عادی صحبت كند.
۷) صفحه نمایش:
یكی از راه‌های دیگر برای وارد كردن داده‌ها این است كه داده‌ها را به طور مستقیم تنها از طریق تماس وارد نماییم. لبه‌های مانیتور صفحه نمایش تماسی، یكسری پرتوهای نوری (خطوط نوری) عمودی و افقی را از خود بیرون می‌دهد كه این خطوط یكدیگر را قطع می‌كنند و صفحه نمایش را به صورت شطرنجی در می‌آورند . وقتی انگشت، صفحه‌ نمایش تماسی را لمس می‌كند، شعاع نوری كه با این تماس قطع می‌شود می‌تواند مكان شیء انتخاب شده بر روی مانیتور را دقیقاً مشخص كند.
● وسایل خروجی
▪ فراهم كننده‌ی اطلاعات برای كاربر
وقتی سخن از وسایل خروجی به میان می‌آید، اكثر ذهن‌ها به صفحه‌ی نمایش و چاپگر معطوف می‌شود. اما وسایل خروجی دیگری نیز وجود دارند كه از جمله می‌توان به صدا، میكروفیلم و بسیاری از خروجی‌های گرافیكی اشاره كرد. معمولاً یك سیستم كامپیوتری به نحوی طراحی شده است كه بتواند خروجی‌های متفاوت را تولید نماید.
۱) پایانه‌ها:
یك صفحه‌ نمایش می‌تواند مانیتور یك كامپیوتر شخصی و یا بخشی از یك پایانه باشد كه خود آن پایانه هم یكی از چندین پایانه‌ای باشد كه به یك كامپیوتر بزرگ وصل شده‌اند. یك پایانه شامل یك وسیله‌ی ورودی، یك وسیله‌ی خروجی و یك اتصال ارتباطی به كامپیوتر اصلی است. در حقیقت یك پایانه دارای صفحه‌كلیدی برای وارد كردن اطلاعات از طریق وسیله‌ی ورودی و یك صفحه نمایش برای وسیله‌ی خروجی است.
۲) چاپگرها:
چاپگر وسیله‌ای است كه اطلاعات خروجی را بر روی كاغذ چاپ می‌كند. بعضی از چاپگر‌ها تنها حروف و اعداد را چاپ می‌كنند اما اكثر چاپگرهای كامپیوترهای شخصی می‌توانند كارهای گرافیكی را نیز چاپ كنند.
یك چاپگر ضربه‌ای از تماس‌های فیزیكی با كاغذ برای تولید تصویر استفاده می‌كند. در حقیقت با ضربه زدن چكش چاپ، ریبون بر روی كاغذ فشرده شده و نقش موجود بر روی چكش بر روی صفحه ظاهر می‌گردد.
چاپگر غیرضربه‌ای تصویر را بدون این كه از نظر فیزیكی تماسی با كاغذ داشته باشد چاپ می‌كند. از جمله چاپگرهای غیرضربه‌ای كه در بازار بیش از همه با یكدیگر رقابت می‌كنند چاپگرهای لیزری و جوهر افشان هستند. چاپگرهای لیزری از پرتوهای نور برای انتقال تصویر بر روی كاغذ استفاده می‌كنند و دارای وضوح تصویری معادل ۶۰۰dpi به بالا هستند. اما چاپگرهای جوهرافشان از طریق منفذهای چندگانه‌ای كه دارند جوهر را پخش كرده و می‌توانند رنگ‌های سیاه و سفید و برخی از رنگ‌های دیگر را تولید نمایند. تصاویر گرافیكی چاپ شده توسط این چاپگرها از كیفیت بالایی برخوردار هستند.۳) خروجی صوتی:
خروجی صدا مرحله‌ای است كه در حقیقت ماشین را قادر می‌سازد تا با مردم سخن بگوید. این عمل را تركیب گفتار نیز می‌نامند كه در مقایسه با تشخیص گفتار (ورودی صوتی) عمل ساده‌تری است. تركیب‌كننده‌ی صدا كه به آن خروجی صدا و یا بخش پاسخگویی صوتی نیز گفته می‌شود، داده‌های ذخیره شده را به صدایی كه برای انسان قابل تشخیص باشد تبدیل می‌‌كند.
یكی از روش‌هایی كه برای صحبت كردن كامپیوتر بكار برده می‌شود تركیب با استفاده از تجزیه است. وسیله‌ای كه این كار را انجام می‌دهد ابتدا داده‌های ورودی را كه كلمات گفته شده با صدای انسان هستند را تجزیه و تحلیل كرده، ذخیره نموده و به صورت صداهای گفتاری پردازش می‌كند، سپس آنها را آنگونه كه لازم باشد مجدداً تولید می‌نماید.
یك روش دیگر برای تولید صدا تركیب با استفاده از قواعد است. به این صورت كه وسیله‌ی مورد نظر مجموعه‌ی پیچیده‌ای از قوانین زبانی را برای ایجاد صدای مصنوعی بكار می‌برد. مزیت این روش نسبت به روش قبل در این است كه سخن گفتن كامپیوتر از طریق آن نامحدود بوده و كامپیوتر قادر است هر كلامی را ادا كند. ولی روش قبل تنها محدود به كلماتی بود كه در كامپیوتر ذخیره شده‌اند. اما عیب روش دوم، مصنوعی بودن صدای كامپیوتر است در حالی كه در روش اول صدای تولید شده بسیار طبیعی است.
معمولاً از خروجی صوتی در پرسش و پاسخ‌هایی كه دارای جواب‌های كوتاه هستند مانند اعلام زمان پرواز و یا موجودی بانكی استفاده می‌شود.
۴) صفحه‌ی نمایشگر كامپیوتر:
شاید اولین برخورد یك كاربر با صفحه‌ی كامپیوتر وقتی باشد كه كاربر داده‌ای را وارد می‌‌كند و صفحه‌ نمایش در پاسخ به آن، داده‌های وارد شده را نمایش می‌دهد. وقتی داده‌های وارد شده بر روی صفحه نمایشگر ظاهر می‌شوند حال دیگر داده‌ی ورودی نیستند بلكه‌ نوعی داده‌های خروجی محسوب می‌شوند. به خروجی صفحه‌نمایش‌، كپی نرم (Soft Copy) نیز می‌‌گویند چرا كه تصاویر نمایش داده‌ شده در آن موقتی هستند.
در صورتی كه به خروجی حاصل از چاپگر، كپی سخت‌(Hard Copy) گفته می‌شود چرا كه داده‌های ثبت‌شده در آن دائمی می‌باشند.
صفحه‌نمایش كامپیوتر دارای انواع بسیاری است اما شناخته‌شده‌ترین نوع، لامپ پرتو كاتدی (CRT) است. این نوع لامپ‌ها از نوعی فن‌آوری بنام Raster Scan استفاده می‌كنند. این فن‌آوری موجب می‌شود كه صفحه‌ی نمایش تصویر را به صورت یك مجموعه خطوط پویش افقی از بالا به پایین نشان دهد. هر خط پویش شامل پیكسل‌هایی است كه می‌توان به صورت انفرادی، آنها را روشن و رنگی كرد. یك صفحه‌ نمایش CRT اطراف یك لامپ خلاء ساخته می‌شود كه داخل آن لامپ یك یا چند تفنگ الكترونی قرار دارد و پرتوهای آنها با سرعت، داخل سطح جلویی لامپ را به طور سراسری و افقی می‌پیمایند. این سطح آغشته به فسفر است و وقتی كه در معرض تابش قرار می‌گیرد درخشان می‌شود.
پرتوهای نور موجود در پشت صحنه نمایش نمی‌توانند برای مدتی طولانی روشن بمانند و به همین دلیل تصویر باید اغلب نوسازی شود. سرعت نوسازی كه به آن سرعت پویش (Scan Rate) نیز گفته می‌شود یكی از معیارهایی است كه در ارتباط با وضوح تصویر به آن توجه می‌‌گردد و عبارت است از فركانسی كه با آن صفحه‌ی نمایش از نو رسم می‌شود تا یك تصویر ثابت و بدون پرش حفظ شود. معمولاً حداقل سرعت نوسازیِ لازم برای این كه تصویری واضح و بدون پرش باشد ۶۰ هرتز است. امروزه از مانیتورهای CRT كه هم متن و هم گرافیك را نمایش می‌دهند بیشتر استفاده می‌شود.
نوع دیگری از فن‌آوری مربوط به صفحه‌ نمایش‌ها، نمایشگرهای LCD(كریستال مایع) است. این نمایشگرها نوعی صفحه‌نمایش هستند كه از تركیب مایعی استفاده كرده و دارای ساختار مولكولی قطبی می‌باشند كه بین دو الكترود شفاف با قابلیت گذردهی قرار می‌گیرد. هر گاه یك میدان الكتریكی در این تركیب ایجاد شود، مولكول‌ها به صورت منظم دور میدان قرار گرفته و آرایشی كریستال مانند ایجاد می‌كنند كه نور گذرنده از آن، آن را قطبی می‌كند و یك فیلتر قطبی شده روی بلوك الكترود نور قطبی شده قرار می‌گیرد.
به این ترتیب یك شبكه از الكترودها به صورت دلخواه، یك خانه یا یك عنصر تصویری كه دارای ماده‌ی كریستال مایع است را روشن می‌كنند. یعنی آن را به رنگ تیره تبدیل می‌نمایند. در برخی از صفحه‌نمایش‌های كریستال مایع، صفحه‌ای با تابش الكتریكی در پشت صفحه‌نمایش قرار می‌گیرد تا آن را روشن كند. از این نوع نمایشگرها كه دارای صفحه‌ای مسطح هستند در ساعت‌های مچی و ماشین‌حساب‌ها و كامپیوترهای كیفی استفاده می‌شود.
صفحه‌ی‌نمایشگر كامپیوتر كه می‌تواند برای كارهای گرافیكی مورد استفاده قرار بگیرد به نقاط آدرس‌پذیری تقسیم می‌شود كه هر كدام از این نقاط می‌توانند توسط نرم‌افزارهای گرافیكی آدرس‌دهی شده و به طور مجزا بر روی صفحه نمایش روشن شوند. در حقیقت هر كدام از این نقاط یك عنصر تصویری به شمار می‌روند.
به هر یك از این نقاط یك پیكسل گفته می‌شود. فاصله بین دو پیكسل كه به آن گام و یا طول پیكسل‌ها گفته می‌شود هرچه كمتر باشد تصویر از وضوح بیشتری برخوردار است. وضوح تصویر به طور مستقیم به تعداد پیكسل‌های موجود در صفحه‌ی نمایش بستگی دارد. هر چه تعداد پیكسل‌ها بیشتر باشد، تصویر از وضوح بالاتری برخوردار است.
۵) استاندارد صفحه‌نمایش رنگی:
اگرچه SVGA استاندارد شناخته‌شده برای صفحه‌نمایش‌های رنگی است اما استاندارد‌های دیگری نیز وجود دارند كه در زیر به آنها نیز اشاره می‌كنیم.
▪ CGA :
این استاندارد قدیمی كه در ارتباط با صفحه‌نمایش كامپیوترهای مبتنی بر DOS بكار می‌رفت، وضوح تصویری معادل ۲۰۰×۳۲۰ پیكسل را ارایه می‌داد.
▪ EGA :
این استاندارد نمایش ویدیویی كه در سال ۱۹۸۴ توسط IBM معرفی شد از آداپتورهای CGA و MDA تقلید كرده و وضوح متنی و گرافیكی متوسطی را ارایه می‌دهد. این وضوح تصویر برابر است با ۳۵۰*۶۴۰ پیكسل.
▪ VGA :
این استاندارد تصویری، تمام حالت‌های EGA را تقلید كرده و خصوصیات اضافه‌ی دیگری را نیز ارایه می‌دهد. وضوح متنی و گرافیكی كه این استاندارد فراهم می‌كند برابر است با ۴۸۰*۶۴۰ پیكسل.
▪ SVGA:
این استاندارد كه در سال ۱۹۸۹ توسط انجمن استانداردهای الكترونیكی ویدیو به منظور ارایه تصاویر رنگی با دقت بالا روی كامپیوترهای IBM عرضه شد، وضوح تصویری معادل ۶۰۰*۸۰۰ پیكسل یا ۷۶۸*۱۰۲۴ پیكسل را ارایه می‌دهد.
كامپیوترها از قابلیت‌های ذخیره‌سازی مختلفی پشتیبانی می‌كنند. ذخیره‌سازی بر روی نوار و یا دیسك شكل بسیار فشرده‌ای از ذخیره كردن داده‌ها به شمار می‌رود. ظرفیت ذخیره‌سازی، یكی از ویژگی‌های مهم برای هر كامپیوتر محسوب می‌شود. منظور از حافظه‌ی اولیه همان RAM است كه حافظه‌ی همه منظوره اصلی است و ریزپردازنده مستقیماً به آن دسترسی دارد.
حافظه‌ی ثانویه نیز بسیار قابل توجه است و گاهی به عنوان حافظه‌ی كمكی از آن یاد می‌شود. این نوع حافظه معمولاً از خود كامپیوتر جدا می‌باشد و در حقیقت منظور از آن، وسایلی است كه نرم‌افزارها و داده‌ها بر روی آنها ذخیره می‌شوند. حافظه‌ی ثانویه ضروری است چون حافظه‌ی اولیه یك حافظه‌ی موقت است و مطمئناً ما برای حفظ داده‌هایمان به حافظه‌ای دائمی نیاز داریم. از طرفی حافظه‌ی اولیه از نظر اندازه محدود است در حالی كه در حافظه‌ی فرعی (ثانویه) می‌توان هر چقدر داده كه لازم باشد ذخیره نمود.
● وسایل ذخیره‌سازی حافظه‌ی ثانویه:
همانطور كه گفته شد حافظه‌ی ثانویه لازم است چون حافظه‌ی اولیه تنها به صورت موقت می‌تواند استفاده شود و از طرفی از نظر مقدار نیز محدود است. فواید حافظه‌ی ثانویه را می‌‌توان به صورت زیر خلاصه كرد:
▪ فضا:
امكان دارد سازمان‌ها داده‌هایی به اندازه‌ی یك اتاق را بر روی یك مجموعه دیسكت‌ كه روی هم رفته فضایی به اندازه‌ی یك جعبه را اشغال می‌كنند ذخیره نمایند. یك دیسكت ساده كه در كامپیوترهای شخصی استفاده می‌شود قادر است چیزی حدود ۵۰۰ صفحه‌ی چاپی و یا یك كتاب را در خود نگه دارد. یك دیسك نوری می‌تواند تقریباً چیزی حدود ۴۰۰ كتاب را در خود نگه دارد.
▪ قابل اطمینان بودن:‌
داده‌ها در حافظه‌ی ثانویه از امنیت خوبی برخوردارند چون این حافظه‌ها از نظر فیزیكی قابل اطمینان هستند. اگر افراد مزاحمی درصدد دستیابی به اطلاعات ذخیره شده‌ی شما برآیند به سختی می‌توانند به اطلاعات موجود بر روی حافظه‌های ثانویه دسترسی یابند در صورتی كه اطلاعات موجود بر روی كاغذ می‌‌توانند بسیار سریع از بین رفته و یا در دسترس دیگران قرار بگیرند.
▪ راحتی:
‌دستیابی به اطلاعات موجود بر روی حافظه‌ی ثانویه برای افراد مجاز بسیار راحت است. چرا كه كافی است آنها به یك كامپیوتر دسترسی داشته باشند. با راه‌اندازی وسیله‌ی ذخیره‌ساز براحتی و خیلی سریع می‌توان به داده‌های مورد نیاز دسترسی پیدا كرد.
▪ به صرفه‌بودن:
ذخیره‌سازی بر روی حافظه‌ی ثانویه از نظر اقتصادی بسیار به صرفه است. بر روی بعضی از این حافظه‌ها می‌توان به دفعات نوشت و پاك كرد. اما با وجود این ویژگی باید بگوییم كه سرعت و راحتی در ریختن داده‌ها بر روی این حافظه‌ها و بازیابی داده‌ها از آنها مهمترین فواید این نوع حافظه به شمار می‌روند.

منبع : کامپیوتر جوان