49830 (Сутність та принципи роботи ЕОМ), страница 2

Швидкодiя системної плати. На системнiй платi є перемикач тактової частоти, якщо нi, тодi управлiння проводиться BIOS-ом. Кожний тип процесорiв працює з материнською платою на визначених частотах, їх може бути кiлька.

Приклад. На СП з процесором 486 повинен бути перемикач тактової частоти для роботи на частотах 33 та 40 МГц. Цi системнi плати можуть допускати перемикання на iншi частоти. Системна плата з процесором Pentium або Pentium Pro повинна мати тактову частоту 50, 60 або 66 МГц з можливiстю перемикання мiж цими значеннями. Pentium 75 працює на СП з частотою 50 МГц; Pentium 60, 90, 120, 150 i 180 МГц працюють на СП iз тактовою частотою 60 МГц; Pentium 66, 199, 133, 166 i 200 МГц працюють при встановленнi тактової частоти СП, рiвнiй 66 МГц; Pentium Pro 150, 180 i 200 працюють на частотах системної плати 50, 60 i 66 МГц вiдповiдно. На даний час частота СП досягає 800 МГц.

Кеш-пам’ять. Деякi старi СП мають рознiми для встановлення додаткових модулiв кеш-пам’ятi 2-го рiвня. Сучаснi СП не всi мають такi рознiми, оскiльки кеш-пам’ять 2-го рiвня вмонтована на кристалi процесора.

Модулi оперативної пам’ятi. Модулi пам’ятi вiдрiзняються не тiльки конструктивно, а ще й ємнiстю, швидкодiєю та робочою частотою. Їх можна класифiкувати по-рiзному, а саме: по ємностi, робочiй частотi. Розрiзняють такi типи оперативної пам’ятi: SIMM, DIMM, DRAM, SDRAM, DDR, RIMM та iншi.

Приклад. СП з процесором 486 можуть мати рознiми для 30 та 72-контактних модулiв SIMM. На СП з процесорами Pentium та Pentium Pro можуть бути встановленi 72-контактнi SIMM або 168-контактнi модулi DIMM. Завдяки 64-розряднiй конструкцiї цих плат 72-контактнi модулi SIMM можна встановлювати парами а модулi DIMM – по одному. Для забезпечення максимальної продуктивностi необхiднi системи, якi пiдтримують модулi SDRAM (Synchronous DRAM) i EDO (Extended Data Out). Для процесорiв Pentium 4 можна використовувати модулi RIMM, DDR, DIMM, а для процесорiв типу Athlon – DDR, DIMM в залежностi вiд пiдтримки СП. На даний час найбiльша робоча частота модуля RIMM, що становить 800 МГц.

Тип шини. Системнi плати можуть мати шини ISA, PCI, AGP, USB, AMR, кожна з яких працює на своїй частотi. Тому при виборi СП слiд звернути увагу на периферiйнi пристрої, якi будуть приєднуватись до СП.

BIOS. В СП повинна виконуватись стандартна програма BIOS (базова система введення-виведення). Для спрощення модернiзацiї BIOS повинна бути записана в мiкросхемах Flash-ROM або EEPROM i пiдтримувати технологiю Plag-and-Play, Enhanced IDE або Fast ATA. В BIOS повинна передбачатися система розширеного управлiння живлення АРМ (Advanced Power Management).

Конструкцiя. Найбiльш унiверсальною є конструкцiя типу Baby AT. Її можна встановлювати в корпуси рiзної конструкцiї i модифiкувати в бiльшостi комп’ютерiв. Для досягнення бiльш високої продуктивностi i унiверсальностi в багатьох СП i комп’ютерах використовується нова конструкцiя АТХ. Для того, щоб вибрати корпус потрiбно врахувати розмiри СП.

Вмонтованi iнтерфейси. СП повинна мати як можна бiльше вмонтованих контролерiв та iнтерфейсiв (крiм вiдеоадаптера). На нiй повиннi бути встановленi контролер дисководу, рознiм Enhanced IDE локальної шини (РСI або VL-Bus), два вмонтованих послiдовних порти (з мiкросхемами UART типу 16550А) i високошвидкiсний паралельний порт (EPP або ECP). Також бажано вмонтований рознiм для пiдключення мишки типу PS/2, хоч для цього можна використовувати будь-який послiдовний порт. Деякi новi системи включають вмонтований стандарт USB (Universal Serial Bus), а також AGP та AMR. Вмонтований порт SCSI є ще одною перевагою iнтерфейсу ASPI (Advanced SCSI Programming Interface). На платi може бути встановлений мережний адаптер, звукова карта, вiдео адаптер.

Технологiя Plag-and-Play (PnP). СП повинна пiдтримувати стандарт Plag-and-Play фiрми Intel. Це забезпечує автоматичну конфiгурацiю адаптерiв РСI, а також ISA-адаптерiв стандарту Plag-and-Play.

Керування живленням. СП повинна пiдтримувати всi можливостi процесорiв модифiкацiї SL Enhanced з системою розширеного керування живленням АРМ (Advanced Power Management)i способи керування системою SMM (System Management Mode), якi дозволяють переводити рiзнi вузли комп’ютера на рiзнi рiвнi готовностi та енергопотреби.

Чiпсети. СП мають велику кiлькiсть рiзних чiпсетiв. Саме краще використовувати самi новi чiпсети.

Документацiя. СП обов’язково повиннi супроводжуватися технiчною документацiєю. В нiй повиннi описуватися всi перемикачi та перемички якi є на СП, розводки контактiв всiх рознiмiв, параметри мiкросхем кеш-пам’ятi, модулiв SIMM та других елементiв замiни, а також повинна знаходитися i iнша необхiдна iнформацiя.

6. Основнi параметри чiпсетiв

Практично всi чiпсети, на основi яких побудованi сучаснi материнськi плати, мають в свойому складi засоби, забезпечивши як мiнiмум пiдтримку:

• процесорiв Pentium (Celeron) або Athlon (Duron), а також їх аналогiв;

• шини процесора (FSB) з частотою 66/100/133 МГц;

• пам’ятi SDRAM об’ємом 256 Мбайт на модулях DIMM;

• шини AGP 1X/2X/4X;

• клавiатури та манiпулятора мишi;

• послiдовних та паралельного портiв;

• двох портiв IDE з протоколом UltraDMA/33/66/100/133;

• двох портiв USB (з швидкiстю передачi до 12 Мбiт/с);

• до чотирьох пристроїв РСI та iн.

Класична архiтектура чiпсетiв передбачає використання основних мiкросхем набору, що називаються North Bridge (Пiвнiчний мiст) та South Bridge (Пiвденний мiст). При цьому за параметри та функцiональнi можливостi, пов’язанi з роботою процесора, вiдеоадаптера, оперативної пам’ятi та шини РСI, в основному вiдповiдає пiвнiчний мiст. За пристроями з iнтерфейсами IDE та USB, послiдовними та паралельним портами, шину ISA, зв’язок з BIOS та периферiйними пристроями, робота яких характеризується вiдносно низькими потоками iнформацiї – пiвденний мiст.

Chipset та i815E Chipset

Чiпсети i815 (i815 Chipset, комерцiйна назва Solano) та i815Е (i815Е Chipset) побудованi на основi використання хабової архiтектури (Accelerated Hub Architecture) i призначенi для високопродуктивних комп’ютерiв з процесорами типу Pentium II/III та Celeron з рознiмами Slot 1 та Socket 370 i частотою шини FSB 66/100/133 МГц.

Вмонтований контролер пам’ятi пiдтримує: 64-бiтний iнтерфейс пам’ятi SDRAM, об’єм пам’ятi вiд 32 до 512 Мбайт; мiкросхеми SDRAM 16/64/128/256 Мбiт, до 3 модулiв DIMM PC100 SDRAM (double sided DIMM) або 3 (single sided DIMM) модуля DIMM PC133 SDRAM при частотi шини пам’ятi 133 МГц.

Вмонтованi засоби пiдтримують: AGP 2.0 з пiдтримкою режимiв AGP 1X/2X/4X, iнтегровану графiку на основi i712 (до 1600х1200 при 8 бiтах на колiр та вертикальнiй розгортцi 85 Гц); до 6 пристроїв РСI; 2 (i815) або 4 (i815Е) порти USB; 2 порти IDE або з UltraDMA/33/66 (i815), або з UltraDMA/33/66/100 (i815Е); iнтерфейс LPC (Low Pin Count); контролер LAN (i815E); AC’97 audio з 2 (i815) або з 6 (i815Е) каналами; ACPI; монiторинг та iншi функцiї та пристрої.

На даний час, як було згадано вище, iснує велике рiзноманiття мiкро-контролерiв системних плат (iнакше називають – чiпсет), але одними iз найкращих для процесорiв типу Pentium II/III та Celeron є i815 Chipset та i815E Chipset. Для персональних комп’ютерiв, якi призначенi для роботи з офiсними додатками можна використовувати i815Е Chipset, так як вiн має iнтегрований вiдеоадаптер. Його можливостi повнiстю задовольняють роботу офiсних додаткiв. При бажаннi можна поставити новий вiдеоадаптер, вiдключивши вмонтований в BIOS.

VIA Apollo KT133 та VIA Apollo KT133A

Чiпсет VIA Apollo KT133 орiєнтований на системи з використання процесорiв AMD Athlon з рознiмом типу Socket A (Socket 462), до яких вiдносяться процесори початкового рiвня AMD Duron та високопродуктивнi AMD Thunderbird.

Розрахований на роботу з шиною FSB типу EV6 – шиною, що здiйснює передачу даних по передньому i задньому фронтах тактового сигналу – DDR (Double Data Rate). Тактова частота шини FSB для чiпсета VIA Apollo KT133 у випадку використання процесорiв AMD Athlon складає 100 Мгц, що дозволяє забезпечувати передачу даних з частотою 200 МГц (100 МГц DDR).

Пiдтримує асинхронну 64-розрядну шину пам’ятi з частотами роботи 66/100/133 МГц, типи пам’ятi РС100, РС133 SDRAM, VCM (Virtual Channel Memory) SDRAM (VCM133) – до 1,5 Гбайт (при використаннi мiкросхем пам’ятi 256 Мбiт), 8 банкiв, CAS-before-RAS або self refresh, UltraDMA/33/66, до 5 РСI - пристроїв, чотири порти USB, AGP 1X/2X/4X, включаючи пiдтримку режиму SideBand Addressing (SBA), AC’97 Audio, MC’97 Modem, iнтегрованi IO/APIC, Hardware monitoring, Advanced mobile power management, Clock stop, сумiснiсть РС99 i т.д.

В процесi роботи над удосконалення архiтектури технологiї свої спецiалiзованих наборiв системної логiки фiрма VIA випустила удосконалений варiант чiпсету VIA Apollo KT133А. Цей чiпсет, володiючи всiма властивостями прототипу, на вiдмiну вiд нього пiдтримує 266 МГц (133 МГц DDR). При цьому, як показує практика, новий варiант чiпсету успiшно працює i при великих значення тактової частоти процесорної шини, що робить його дуже перспективним в режимах розгону (overclocking).

На даний момент VIA Apollo KT133А користується великою популярнiстю для процесорiв з тактовою частотою до 1000 Гц. Для процесорiв Athlon з тактовою частотою вище 1 ГГц використовуються бiльш потужнi чiпсети VIA Apollo KT266/266А/333/400. Процесор AMD Athlon 2,2 ГГц визнаний найбiльш продуктивним на чiпсетi VIA Apollo KT400.

7. Класифiкацiя, назва та короткi параметри процесорiв

У технiчнiй лiтературi, прес-релiзах, а також у попереднiх анонсах розроблювачiв i виробникiв нерiдко використовуються кодовi найменування процесорiв та їх архiтектури. Однак пiсля офiцiйного оголошення цi ж вироби стають вiдомi вже пiд iншими iменами. При цьому з маркетингових розумiнь процесорам, створеним за рiзною технологiєю та маючи вiдмiнностi в архiтектурi своїх ядер, часто привласнюються однаковi iмена. Таке положення речей дезорганiзує не тiльки починаючих користувачiв, але нерiдко i фахiвцiв.

8. Класифiкацiя процесорiв фiрми Intel

Pentium – першi процесори сiмейства P5 (березень 1993 р.). Перше поколiння Pentium носило кодове iм'я P5, а також i80501, напруга живлення була 5 В, розташування виходiв – "матриця", тактовi частоти – 60 i 66 Мгц, технологiя виготовлення – 0,80-мiкронна, частота шини дорiвнює частотi ядра. Випускалися в конструктивi пiд Socket 4.

Розвитком цього сiмейства став P54, вiн же i80502, напруга живлення ядра була знижена з 5 В до 3,3 В, розташування виходiв – "шахова матриця", технологiя – 0,50 мкм, а потiм 0,35 мкм. Тактова частота ядра – 75-200 Мгц, шини – 50, 60, 66 Мгц. Обсяг кеш-пам'ятi L1 – 16 Кбайт. Уперше вона була роздiлена – 8 Кбайт на данi i 8 Кбайт на iнструкцiї. Рознiм Socket 7. Архiтектура IA32, набiр команд не змiнювався з часiв процесорiв i386.

Pentium MMX (P55, сiчень 1997 р.). Додався новий набiр iз 57 команд MMX. Технологiя – 0,35 мкм. Напруга живлення ядра зменшилося до 2,8 В. Процесори вимагали змiни в архiтектурi материнських плат, тому що подвiйне електроживлення вимагало установки додаткового стабiлiзатора напруги. Обсяг кеш-пам'ятi L1 був збiльшений у два рази i склав 32 Кбайта. Внутрiшня тактова частота – 166-233 МГц, частота шини – 66 Мгц. Розрахованi на Socket 7. Стали останнiми в лiнiйцi процесорiв Pentium для комп'ютерiв Desktop.

Pentium Pro – першi процесори шостого поколiння, випущенi в листопаду 1995 р. Уперше застосована кеш-пам'ять L2, об'єднана в одному корпусi з ядром i працююча на частотi ядра процесора. Процесори мали дуже високу собiвартiсть виготовлення. Випускалися спочатку за технологiєю 0,50 мкм, а потiм по 0,35 мкм, що дозволило збiльшити обсяг кеш-пам'ятi L2 iз 256 до 512, 1024 i 2048 Кбайт. Тактова частота – вiд 150 до 200 Мгц. Частота шини – 60 i 66 Мгц. Кеш-пам'ять L1 – 16 Кбайт. Рознiм Socket 8. Пiдтримували всi iнструкцiї процесорiв Pentium, а також ряд нових iнструкцiй (CMOV, FCOMI i т.д.). В архiтектуру була введена подвiйна незалежна шина (DIB). Надалi всi нововведення успадкували Pentium II. Архiтектура Pentium Pro значно випередила свiй час.

Pentium II/III – сiмейство P6/6x86, першi представники з'явилися в травнi 1997 р. Сiмейство цих процесорiв поєднує пiд загальним iм'ям процесори, призначенi для рiзних сегментiв ринку: Pentium II (Klamath, Deschutes, Katmai) – для масового ринку ПК середнього рiвня, Celeron (Covington, Mendocino, Dixon i т.д.) – для недорогих комп'ютерiв, Xeon (Xeon, Tanner, Cascades i т.д.) – для високопродуктивних серверiв i робочих станцiй. Рознiми Slot 1, Slot 2, Socket 370, а також вiдповiднi варiанти для мобiльних комп’ютерiв.

Katmai – найменування ядра (вересень 1999 р.) процесорiв Pentium III. Додано блок SSE (Streaming SIMD Extensions), розширений набiр команд MMX, удосконалений механiзм потокового доступу до пам'ятi. Техпроцес – 0,25 мкм, тактова частота – 450-600 МГц, кеш-пам'ять L2, розмiщена на процесорнiй платi, – 512 Кбайт. Рознiм – Slot 1. Частота шини – 100 МГц, але в зв'язку з затримкою Coppermine були випущенi моделi 533 i 600 МГц, розрахованi на частоту шини процесора 133 Мгц.