47505 (Лабораторный стенд на базе платформы Intel P965)

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

ИАТ

ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД НА БАЗЕ ПЛАТФОРМЫ

INTEL P965

Пояснительная записка

Руководитель

Дата __________

Подпись _______

Студент

Дата__________

Подпись _______

2008

Содержание

Введение

Стенды представляют собой смонтированные в плоскости узлы и блоки ПК (материнская плата, блок питания, HDD, FDD, CD-ROM и тп.). Стенды позволяют проводить диагностику различных узлов и блоков ПК, карт расширения, различных внешних устройств, определять неисправности, производить тестирование различных устройств после проведения ремонтных работ.

Стенды обеспечивают:

– наглядность и доступность аппаратных средств,

– возможность оперативно изменять конфигурацию системы (монтировать дополнительные узлы и блоки, подключать различные внешние устройства),

– производить аппаратное тестирование средствами BIOS с отображением пост кодов на семисегментныйх индикаторов,

Сохранность оборудования обеспечивается захлопывающимся кожухом со встроенным замком.

Стенды широко используются в учебном процессе для студентов отделения ЭВМ. Реализован широкий спектр лабораторных работ (изучение конструкции ПК, архитектуры платформ ком. AMD и INTEL различных производителей, изучение внешних устройств ПК).

Студенты, работая на стендах, получают навыки по поиску неисправностей, диагностики, ремонту, тестированию различного оборудования ПК, получают доступ к современным платформам, поддерживающим 64-разрядные процессоры ком. AMD и двухядерные процессоры CORE DUO ком. INTEL.

1 Общая часть

1. Процессоры Intel Core 2 Duo

Линейка процессоров Intel Core 2 Duo основана на полностью обновлённой микро-архитектуре. Инженеры компании взяли некоторые элементы текущей микро-архитектуры Pentium D NetBurst и добавили к ней ингредиенты, сделавшие мобильные процессоры Pentium M и Core Duo столь популярными на рынке, в результате чего и родилась новая микро-архитектура Core 2. Ключевой целью было достижение идеального соотношения между производительностью и энергопотреблением. В принципе, такая цель как раз является прямым результатом хорошего соотношения производительности на ватт процессоров AMD, а также критики платформ Intel за чрезмерно высокое энергопотребление и требования к охлаждению. Все процессоры Core 2 Duo работают с тактовой частотой системной шины (Front Side Bus, FSB) 266 МГц, в то время как большинство моделей Pentium 4 и Pentium D используют 200-МГц шину. Поскольку за такт передаётся учетверённое количество информации (QDR), то мы получаем приятную для слуха частоту FSB1066 с пропускной способностью 8,5 Гбайт/с. За исключением процессоров начального уровня, все модели оснащены 4 Мбайт кэша L2, который используют оба процессорных ядра. Все процессоры поддерживают 64-битные расширения Intel (EM64T), мультимедийные инструкции (SSE2 и SSE3), технологию виртуализации (VT) и бит запрета выполнения (XD). Кроме этих функций, все модели поддерживают последние технологии управления энергопотреблением вроде Thermal Monitor 2 (TM2), Enhanced Halt State (C1E) и Enhanced SpeedStep (EIST).

1.2 Энергопотребление Core 2 Duo

В отличие от всех 90- и 65-нм процессоров Pentium 4 и Pentium D, модели Core 2 Duo потребляют ощутимо меньше энергии. Все процессоры Core 2 Duo имеют максимальное тепловыделение 65 Вт, в то время как у линейки Pentium D оно меняется от 95 до 130 Вт. Это максимально возможное тепловыделение, но, как показывают наши тесты, среднее энергопотребление Core 2 Duo уменьшилось в два раза, а минимальное энергопотребление при низкой нагрузке и с включёнными механизмами управления энергопотреблением стало выглядеть куда лучше (таблица 1).

Таблица 1

Микро-архитектура Core 2 Duo существенно отличается по энергопотреблению. Переход на Core 2 Extreme X6800 снижает общее энергопотребление при максимальной нагрузке на 30% (по сравнению с Pentium Extreme Edition 965), а во время простоя на 12% со SpeedStep или на 28% без неё. Числа тем более впечатляют, если учесть, что чипсеты Intel обычно потребляют больше энергии, чем таковые для Athlon 64, поэтому процессор должен быть действительно экономичным для столь сильного снижения.

Intel немалому научилась у своих мобильных процессоров Pentium M Banias (90 нм) и Dothan (65 нм), особенно в области требований к энергопотреблению и

сбережению энергии. Сегодня большинство пользователей ПК очень трепетно относится к потреблению энергии, так как они не хотят ни платить за потребляемую энергию, ни терпеть шум вентиляторов. Поэтому Intel в настольных процессорах Core 2 использовала довольно большое число функций для управления энергопотреблением. Основой для создания экономичного процессора стал 65-нм техпроцесс (низкое напряжение), а также меньшее число транзисторов и уменьшенный размер ядра (рисунок 1).

Рисунок 1

1.3. Размер кристалла Core 2 Duo и число транзисторов

Число транзисторов Core 2 Duo существенно меньше, чем у двуядерного процессора Pentium D 900. Благодаря 65-нм техпроцессу площадь кристалла тоже невелика (таблица 2).

Таблица 2 – Соотношение размера кристалла и числа транзисторов

1.4 Технологии управления энергопотреблением Core 2 Duo

Core 2 Duo использует целый набор технологий, позволяющих снижать энергопотребление:

- Intel SpeedStep;

-Ultra Fine Grained Power Control;

-сижение разрядности шин.

Экономичного процессора ещё не достаточно. Все механизмы экономии энергии будут эффективно работать лишь в подходящем окружении. Intel интегрировала ещё три функции, связанные с платформой:

-индикация энергопотребления процессора/PSI-2 (Power Status Indicator);

-цифровые термодатчики/DTS (Digital Thermal Sensors);

-PECI (Platform Environment Control Interface).

Все три функции берут своё начало в мобильном (PSI) или серверном секторах, и все они были существенно улучшены перед тем, как появиться в микро-архитектуре Core 2.

1.5 Intel SpeedStep

Технология SpeedStep требует поддержки со стороны BIOS и на уровне ОС. После её включения операционная система сможет изменять частоту процессора, снижая множитель. У Pentium 4 или Pentium D множитель снижается до x14, что в случае FSB800 (физическая частота 200 МГц) приводит к частоте процессора 2,8 ГГц. Поскольку Core 2 работает на другом напряжении, с более высокой частотой FSB и меньшей тактовой частотой, в области изменения множителя произошли доработки.

Процессоры Core 2 Duo, с включённой технологией SpeedStep, могут переходить на множитель x6, что соответствует физической частоте 1,6 ГГц при 266-МГц системной шине (FSB1066). Вместе с тем, напряжение ядра снижается до 0,9 В. Параллельное снижение напряжения и тактовой частоты позволяет существенно уменьшить энергопотребление и тепловыделение.

SpeedStep включается, когда нагрузка на процессор падает ниже определённого порога. Чтобы оптимально регулировать производительность процессора и тепловыделение, модели Core 2 Duo могут работать на всех множителях от x6 до своего максимального (рисунок 2).

Рисунок 2

1.6 Ultra Fine Grained Power Control

Процессоры Core 2 способны выключать те участки процессора, которые не нужны в данный момент (рисунок 3). Причём эта технология актуальна не только в ситуациях, когда процессор работает с низкой нагрузкой или даже бездействует, но и в сценариях с высокой нагрузкой: некоторые логические блоки могут бездействовать, хотя процессор может выполнять какую-либо тяжёлую работу.