Материнская плата - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Вгспу глоссарий синицын Олег миб-12 содержание: Материнская плата... 1 90.79kb.
Материнская плата персонального компьютера 1 36.46kb.
Предварительные сведения 13 Что такое bios? 13 Материнская плата... 1 26.42kb.
Материнская забота в огне не горит- и в воде не тонет; Материнская... 1 15.87kb.
Плата функций alfa-df-r 1 32.67kb.
Средняя заработная плата учителей мбоу «Кошки-Куликеевская сош» 1 72.22kb.
Реабилитация. Плата за ошибку 5 445.4kb.
Средняя заработная плата учителей мбоу «Кошки-Куликеевская сош»,имеющего... 1 75.67kb.
Главные, старшие медсестры 1 215.18kb.
Диагностическая плата неисправностей персонального компьютера с интерфейсом 10 573.27kb.
Пликины (материнская линия) Источники информации 1 128.54kb.
Процессор: частота, разрядность и адресное пространство 1 10.91kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Материнская плата - страница №1/1

Процессор


Процессор, как правило, располагается на материнской плате. Поэтому, начиная разговор о процессоре, введем понятие материнской платы.

Материнская плата-

самостоятельный предмет любого персонального компьютера, управляющий внутренними связями и взаимодействующий со всеми внешними устройствами. Она оказывает большое влияние на производительность компьютера в целом.

Основной частью материнской платы является процессор.

Предназначение: управление, контроль, вычисления, обработка данных.

Производительность процессора характеризуется следующими основными параметрами:



  1. степень интеграции,

  2. внешняя и внутренняя разрядность данных,

  3. тактовая частота,

  4. память, к которой может обращаться процессор.

Степень интеграции-

величина, показывающая какое количество транзистров может располагаться на данной схеме. В среднем это число составляет около 3 миллионов транзисторов на 3,5 см2.

Внутренняя разрядность данных-

количество бит, с которыми одновременно может работать компьютер. Может быть 16; 32; 64 бит и т.д.

Внешняя разрядность данных-

количество бит, которое способны обрабатывать одновременно остальные элементы материнской платы, производящие обмен данными с процессором.

Тактовая частота

Конструктивные элементы, расположенные на материнской плате, работают со строго указанным тактом, чтобы координировать друг с другом отдельные шаги работы. Кроме того, в процессе работы процессор выполняет различные операции (запись, чтение, обработка данных), которые требуют строгой синхронизации и должны выполняться в строго отведенные единицы времени. Эту проблему решает специальный кварцевый датчик времени и процессор, расположенный на материнской плате. В соответствии со всем вышесказанным, тактовая частота-скорость обработки информации процессором, количество операций, выполняемых процессором за 1 секунду. Измеряется в Герцах (Гц).

Адресация памяти

Процессор находится в постоянном контакте с оперативной памятью компьютера, поскольку данные, обрабатываемые им, временно располагаются там и для обработки могут быть востребованы оттуда в случае необходимости. Размеры области памяти, подвергаемой процессором обработке. Распределяется самим процессором. Раньше 2Мб, сейчас 4-6 Гб.

*****

Режимы работы процессора



1. реальный
Он соответствует возможностям "ранних" процессоров и позволяет адресовать не более 1 Мб памяти. Это режим, в котором процессор работает под управлением системы MS DOS для поддержания совместимости с ранее разработанными программами. В реальном режиме используются минимальные возможности процессора.

2.защищенный


Процессор работает не только с физической (оперативной), но и с виртуальной памятью. Если физическая память компьютера загружена, непоместившиеся данные располагаются на винчестере. Таким образом, процессор работает не с реальными, а с виртуальными адресами, которые управляются через специальные таблицы. Эту память называют виртуальной, поскольку реально она не существует.

3.виртуальный


Процессор воспроизводит работу нескольких процессоров (максимальное количество 256) более ранней модели 8086. Благодаря этому пользователь может запускать несколько различных операционных систем. Соответственно увеличивается возможное количество выполняемых приложений.

*****


Постепенно, с течением времени совершенствовались не только сами процессоры, но и принципы их работы. Среди таких принципов особо следует отметить два:

1.конвейеризация


Конвейер-метод внутренней обработки команд, при котором исполнение команды разбивается на несколько ступеней, причем каждой ступени соответствует свой модуль в структуре процессора. По очередному тактовому импульсу, который обеспечивает датчик такта, каждая команда продвигается на следующую ступень, при этом выполненная команда покидает конвейер, а новая поступает на него.

2.предсказание переходов


Переход-изменение последовательности выполнения команд в соответствии с алгоритмом программного обеспечения.
Переходы бывают:
-условные
изменяется ход выполнения программы в зависимости от определенных сравнений. Известно, что условные переходы задерживают общую производительность процессора
-безусловные
управление передается по новому указанному адресу

Статистика показывает, что переходы происходят каждые шесть команд.

*****

Известно, что общая производительность компьютера определяется не только производительностью процессора, но и производительностью материнской платы в целом и некоторых других компонентов компьютера.



Время доступа-

продолжительность рабочего цикла структурного элемента компьютера. Так, процессор с тактовой частотой 33 МГц имеет рабочий цикл, равный 33 нс, а модуль оперативной памяти, равный 60-100 нс. В результате 2-3 рабочих цикла процессор вынужден "простаивать" зря. В связи с этим появилась необходимость создания особой КЭШ-памяти.

Кэш-память-

отдельная область сверхоперативной памяти, имеющая время доступа, равное продолжительности рабочего цикла процессора.

Кэш память: внутренняя-I порядка- как правило, встроена непосредственно в процессор; имеет емкость 8-16 Кб; назначение- согласовать скорость работы процессора и внешней кэш-памяти внешняя-II порядка- как правило, установлена на материнской плате; имеет скорость 128-512 Кб; назначение- достаточно быстро получать данные из оперативной памяти; время доступа к данным кэш-памяти определяется тактовой частотой процессора. Обмен данными между процессором и оперативной памятью осуществляется через кэш-память, т.е. данные из оперативной памяти считываются в кэш-память и только из нее считываются процессором. Такой способ обмена данными имеет то преимущество, что при повторном обращении к памяти нет необходимости считывать информация из медленной оперативной памяти, и она предоставляется в распоряжение процессора без задержек.

*****


Сопроцессор
Помимо обмена информацией с другими микросхемами на плате, предназначение процессора- считать. Если с целыми числами работает, как правило, сам процессор, то для выполнения операций с плавающей запятой имеется специальный арифметический процессор, называемый сопроцессор. Он может как располагаться на материнской плате, так и быть встроенным непосредственно в процессор. В отличие от процессора он не управляет системой, а ждет команду процессора на выполнение арифметических операций, формирование результатов. Благодаря сопроцессору время выполнения таких операций, как умножение и возведение в степень, можно уменьшить на 80 процентов и более. В первую очередь, область применения сопроцессора- научно-технические приложения, связанные с выполнением большого числа арифметических операций. Однако это не является ограничением его использования. Обычно арифметический процессор ускоряет работу любой программы- вплоть до программ обработки текстов, поскольку работа с текстовыми блоками и модулями требует сложных вычислений. Так же сопроцессор ускоряет работу графических изображений. Для работы с сопроцессором необходимы специальные приложения, которые распознают имеющийся сопроцессор. В противном случае он бездействует, поскольку не может самостоятельно принимать решение о вступлении в работу. И процессор, и сопроцессор должны гармонировать, согласоваться друг с другом. Поэтому, как правило, тактовая частота, с которой они работают, должна быть одинаковой.

*****


Процессор, подобно памяти, состоит из ячеек, в ячейках обрабатываются данные. Ячейки процессора называют (регистрами). Основная характеристика-разряд. Под количеством разрядов понимают количество бит, помещающихся в один регистр. Например, бывают 8-миразрядные и 16-тиразрядные регистры.

Виды регистров:



  1. общего назначения - используются для операций с данными;

  2. адресные - служат для хранения в них адресов;

  3. флаговые -его биты служат, своего рода флажками, которые включаются или выключаются в зависимости от ситуации. Например, есть флажок, который включается тогда, когда при вычитании двух чисел необходимо "занять" единичку из старшего разряда.

Состав регистров процессора и их назначение называют архитектурой процессора. Пути повышения производительности процессора: увеличение тактовой частоты; повышение разрядности процессора; внутреннее умножение частоты- это значит, что внешние операции (например, обмен с памятью) процессор выполняет с одной тактовой частотой, а внутренние операции (обмен между регистрами)-с другой, высокой. В соответствии с историей развития компьютерной техники выделяют несколько поколений процессоров. Каждое следующее поколение имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущим в отношении тактовой частоты, разрядности данных и т.д. Выделяют четыре этапа обработки команд процессором: выборка, декодирование, выполнение, запись результата. Обязательные компоненты процессора: арифметико-логическое устройство (АЛУ); устройство управления (УУ). Сверхбольшая интегральная схема, реализующая в едином полупроводниковом кристалле Bi или Ge.




Нет ничего бесполезнее вчерашних газет и вчерашних ценников.
ещё >>