Абулаксимов М.М. - ПЭВМ - работа и обслуживание (1075722), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

1. Изучить выданные преподавателем системные платы и выполнить анализ по плану: стандарт, основные элементы (наборы микросхем, слоты расширения, дополнительные контроллеры, задающие гене-

раторы, микросхемы BIOS и др.), процессорный сокет и его окру-жение, разъемы для подключения источника питания, преобразова-тель напряжения.

1. 2. Исходя из обобщенной структуры системной платы (см. рис. 1.1, 1.2), разработать структуру взаимодействия между отдельными со-ставляющими платы.

2. 3. Определить базовые отличия системных плат, включая конструк-тивные особенности и результаты тестов.

3. 4. На основании проведенного анализа выработать рекомендации по использованию системных плат в составе ПЭВМ для решения при-кладных задач.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Внешний вид системных плат с прорисованными основными эле-ментами.

3. Структурная схема взаимодействия элементов системных плат.

4. Результаты тестирования системных плат и базовые отличия, оформленные в виде таблицы.

5. Рекомендации по выбору системных плат для работы в составе ПЭВМ для решения прикладных задач.

6. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные типоразмеры системных плат, используемых в ПЭВМ.

2. Объясните понятие чипсет, его основные функции.

3. Назовите основные функции микросхем «северного» моста чипсета.

4. Назовите основные функции микросхем «южного» моста чипсета.

5. Назовите основные типы шин расширения, применяемых в совре-менных системных платах, их основные особенности.

6. Объясните понятие BIOS, основные функции, типы микросхем BIOS.

7. Назовите основные типы модулей памяти, используемых в сис-темной плате.

8. Объясните понятие VRM.

9. Объясните термин «Green Motherboard ».

10. Назовите основные особенности при выборе системной платы.

11. Объясните понятие Plug and Play.

Лаборатоная работа № 2

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ.

Цель работы - изучение оперативной памяти семейства DIMM, RIMM, DDR.

Задание на подготовку к работе

1. Ознакомиться с основными особенностями оперативной памяти семейства DIMM, RIMM, DDR, c правилами маркировки оператиной памяти.

2. Ознакомиться с особенностями реализации схем тепловой защиты оперативной памяти.

3. Согласовать с преподавателем исследуемые характеристики опреративной памяти и список программ для тестирования.

Лабораторное задание

1. Изучить выданные преподавателем оперативную память. Определить основные характеристики (тип корпуса микросхем. Расположение выводов. Выявить технологические особенности.. выполнить расшифровку наименования оперативной памяти.

2. Выполнить запуск предложенных преподавателем тестовых утилит.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Внешний вид оперативной памяти, наименования оперативной памяти.

3. Основные характеристики оперативной памяти, оформленные в виде таблицы.

4. Результат работ тестовых утилит, включающих анализ производительности оперативной памяти.

5. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные этапы эволюции оперативной памяти.

2. Назовите основные виды оперативной памяти.

3. Назовите основные частотные характеристики оперативной памяти.

4. Назовите принципы наименования оперативной памяти.

Лабораторная работа № 3

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ПРОЦЕССОРОВ СЕМЕЙСТВА x86

Цель работы – изучение процессоров семейства x86, их конст-руктивно-технологических особенностей, систем охлаждения процес-соров, методик выбора процессора.

Содержание работы

1. 1. Определение конструктивно-технологических, системотехниче-ских, частотных характеристик процессора.

2. 2. Анализ тепловых режимов работы процессора.

Методические указания

Центральный процессор – это центральное устройство компью-тера, которое выполняет операции по обработке данных и управляет периферийными устройствами компьютера.

Семейство x86 фирмы Intel началось с 16-разрядного про-цессора i8086. Все старшие модели процессоров, в том числе 32 и 64-разрядные включают в себя систему команд и программную мо-дель предыдущих, обеспечивая совместимость с ранее написанным программным обеспечением.

К частотным характеристикам процессора относятся:

1) тактовая частота (ГГц/МГц) – внутренняя частота работы процессора;

2) частота системной шины (FSB – Frequency of System Bus) – частота шины, соединяющей процессор с северным мостом чипсета материнской платы (ГГц/МГц);

3) объем кэш-памяти – объем временной памяти, в которой размеща-ются наиболее часто используемые данные (МБ/КБ).

Технологический процесс производства микропроцессоров не-разрывно связан с эволюцией и постоянным усовершенствованием транзистора. Совершенствование технологии оценивается величи-ной разрешающей способности процесса фотолитографии, лежаще-го в основе производства микросхем. Так, процессор i8086 испол-нялся по технологии 3мкм, вмещал в себя 29000 транзисторов на подложке площадью 33 мм². Современный процессор Core 2 Duo содержит 291 млн транзисторов, производится по техпроцессу 65-нанометров и имеет площадь, равную 21 мм² (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Характеристики процессоров семейства x86

Совершенствование технологических норм позволило внедрять в архитектуру процессора значительные изменения:

- на одном кристалле были размещены собственно процессор, математический сопроцессор, кэш-память L1, которые до этого рас-полагались в отдельных микросхемах, а впоследствии к ним добави-лась кэш-память L2, работающая на частоте ядра;

- реализованы конвейерные вычисления;

- выполнен специальный буфер (Branch Target Buffer), с помощью которого реализован механизм динамического предсказания ветвления;

- реализован механизм выполнения инструкций с нарушением

очередности их следования (спекулятивное ветвление);

- введены дополнительные инструкции (SIMD-команды single instruction multiple data MMX, 128-битные SIMD инструкции с пла-вающей запятой и др.);

- реализована технология микрослияния команд (microfusion).

Эффективность работы процессора зависит не только от такто-вой частоты, но и от количества инструкций, выполняемых за один такт. Формула для определения производительности процессора:

IPCFDPT⋅=, (2.1)

где DP (Delivered Performance) – производительность процессора;

F_T (Frequency) – тактовая частота процессора;

IPS (Instructions Per Cycle) – количество инструкций, выполняе-мых за один такт.

Повышение частоты – не единственный способ увеличения про-изводительности. Один из альтернативных способов – использование многоядерности – может быть реализован только при решении задачи распараллеливания вычислений на множество ядер. Другими спосо-бами повышения производительности являются технологии оптими-зации потока команд и микрослияния команд.

Энергопотребление процессора оценивается по формуле

2DTPCUF=⋅⋅ (2.2)

где С_D – динамическая емкость, соотношение электростатического за-ряда проводника к разнице потенциалов между проводниками, обес-печивающими этот заряд;

U – напряжение питания ядра процессора.

Уравнения (2.1) и (2.2) показывают отношения между эффектив-ностью количества выполняемых за такт инструкций и динамической емкостью, с одной стороны, напряжением питания ядра и тактовой час-тотой – с другой. Основная цель разработчиков процессоров – добиться оптимальной производительности процессора при эффективном энер-гопотреблении.

Основной поставщик процессоров на рынке ПЭВМ фирма Intel выпускает процессоры Pentium, Celeron, а также двухядерные процес-соры Core 2 Duo. Процессор Celeron представляет собой упрощенную версию какого-либо из процессоров Pentium II, III или IV. Наиболее часто снижение технических характеристик в таких процессорах про-исходит за счет уменьшения объема кэша второго уровня в два раза.

С 2004 года Intel ввела новую маркировку для своих процессо-ров: из названия была убрана информация о частоте ядра и введено понятие «номер» процессора. Вместо тактовой частоты процессора указывается только номер процессора, который отражает суммарный результат учета набора функций, влияющих на производительность работы пользователя. Для процессоров обозначения имеют вид: Pen-tium: 5xx, для Celeron: 3xx.

Пример: Pentium 4 517 OEM (2,9GHz, 533FSB, 1024Kb, EM64T, LGA775).

Процессоры семейства x86 исполнялись в корпусах различных типов:

- DIP – Dual In-Line Package, корпус с двурядным расположени-ем штырьковых выводов;

- PGA – Pin Grid Array, керамический корпус с матрицей штырьковых выводов;

- PQFP – Plastic Quad Flat Pack, пластиковый корпус с вывода-ми по сторонам квадрата;

- SPGA – Staggered PGA, керамический корпус с шахматным расположением выводов;

- SQFP – Small Quad Flat Pack, миниатюрный корпус с вывода-ми по сторонам квадрата;

- PPGA – Plastic Pin Grid Array, пластиковый корпус SPGA;

- TGP – Tape Carrier Package, миниатюрный корпус с ленточ-ными выводами, расположенными по периметру корпуса;

- Модифицированный SPGA – корпус со штырьковыми вывода-ми, часть из которых расположена в шахматном порядке.

Характеристики

Список файлов книги