Контрольные вопросы к зачёту по ФОП (2011) (1128564)
Текст из файла
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ СОВРЕМЕННЫХ ЭВМФакультет ВМК, 3 и 4-й курс, 5 и 7-й семестрЛекции 3 часа в неделю; семинары 1 час в неделю, зачетКОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1.Поколения ЭВМ и их элементная база. Роль полупроводниковых материалов всовременных ЭВМ. Преимущества интегральных схем перед дискретными элементами.2.Технологическая база ЭВМ. Закон Мура. Фотолитография. Степень интеграцииэлементов и минимальный топологический размер. Соединение элементов.3.Основные направления развития интегральных схем: кремниевые биполярные и МОПструктуры, арсенид - галлиевые и металл - полупроводниковые структуры.
Перспективыразвития микроэлектроники.4.Волны де Бройля, соотношение неопределенностей и волновая функция. Спектрэлектронных состояний атома водорода и многоэлектронных атомов. Квантовые переходы.Виды химической связи.5.Спектр электронных состояний в атомах, молекулах и кристаллах. Разрешенные изапрещенные уровни энергии. Энергетические зоны и уровень Ферми.6.Принципы разделения веществ на проводники (металлы), полупроводники иизоляторы (диэлектрики).
Модель электронного газа. Оценка числа электронных уровней вединице объема проводника и полупроводника.7.Полупроводники n- и p-типа. Положение уровня Ферми в электрически нейтральномполупроводнике. Технологии легирования полупроводников.8.Собственная и примесная проводимость полупроводников.
Движение свободныхносителей заряда в полупроводниках - диффузия и дрейф. Закон Ома, длина свободногопробега и подвижность. Уравнение непрерывности.9.Электронно-дырочные переходы. Высота потенциального барьера. Вольт-ампернаяхарактеристика и дифференциальное сопротивление p-n-перехода. Барьерная идиффузионная емкости. Полупроводниковые диоды.10.Типы полупроводниковых диодов и их быстродействие. Омические контакты,контакт металл - полупроводник. Диоды Шоттки.11.Взаимодействие двухБиполярные транзисторы.близкорасположенныхэлектронно-дырочныхпереходов.12.Схемы включения биполярных транзисторов. Усиление тока и напряжения.Ключевой режим работы и быстродействие.13.Планарная технология.
Многоэмитерные транзисторы. Полевые транзисторы. МОПструктуры с изолированным затвором и их быстродействие.14.Аналоговая и цифровая обработка информации. Физическое представлениеинформации в ЭВМ. Двоичный код. Реализация элементарных логических функций.15.Ключевой режим работы коммутирующего элемента. «Высокое» и «низкое»состояния логических схем. Позитивная и негативная логики.16.Основные характеристики логических элементов.
Потребляемая мощность, времязадержки распространения сигнала, энергия переключения, напряжение питания,коэффициент разветвления по выходу.17.Архитектура фон Нейманамикропроцессор (МП), память, шина.иобобщеннаяструктурасистемногоблока:18.Основные характеристики микропроцессора (МП): технология изготовления,напряжение питания, объем адресуемой памяти, разрядность шины данных, тактоваячастота. Цикл МП и его фазы.19.Взаимодействие микропроцессора (МП) и оперативного запоминающего устройства(ОЗУ).
Способы обмена информацией между МП и внешними устройствами: синхронный,асинхронный и полусинхронный.20.Режимы работы процессора: прерывание, прямой доступ к памяти, ожидание. Шины иих основные характеристики (ISA, VESA, AGP, PCI, PCI-E). Мультиплексирование.Внутренняя структура процессора (FSB, QPI, HyperTransport, северный и южный мост).21.Специализированные микропроцессоры.
Мультипроцессорные и многоядерныеконфигурации. Супер ЭВМ.22.Конденсатор и триггер как простейшие ячейки памяти. Энергозависимая иэнергонезависимая память.23.Энергозависимая и энергонезависимая память. Статическое оперативноезапоминающее устройство (СОЗУ). Принципы работы. Применение СОЗУ в ЭВМ.24.Общая организация памяти. Характеристики памяти:быстродействие, потребляемая мощность, возможность доступа.стоимость,емкость,25.Энергозависимая и энергонезависимая память.
Динамическое оперативноезапоминающее устройство (ДОЗУ). Принципы работы и методы регенерации. ПрименениеДОЗУ в ЭВМ.26.Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Элементы на основе структур сплавающим затвором. Стирание информации. Применение ПЗУ в ЭВМ. Сравнительныехарактеристики и перспективы развития ПЗУ: Flash-память. MRAM.27.Роль и место различных типов памяти в ЭВМ.28.Функцииинтерфейсаввода-вывода.конструктивная совместимость интерфейсов.29.Устройство типичного интерфейса.интерфейса.
Методы доступа FIFO и LIFO.Информационная,Функциональнаяиэлектрическаяуправляющаяичасти30.Интерфейс последовательной связи. Дуплексная и полудуплексная связь.Асинхронная и синхронная связь. Типы универсальных и специализированных интерфейсов.Скорость передачи информации и электрические параметры. Основные характеристикинекоторых универсальных интерфейсов: USB, FireWire, Thunderbolt.31.Модем. Амплитудная, частотная и фазовая модуляция сигнала.
Передача данных потелефонным линиям. Скорость передачи данных.32.Магнетизм. Магнитные материалы: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.Кривая намагниченности ферромагнетиков. Температура Кюри. Доменная структура.33.Принципы записи и считывания информации на магнитных носителях. Типымагнитных носителей и магнитных головок. Продольная и поперечная запись информации.Предельная плотность записи и скорость доступа к записанной информации.34.Использование оптических явлений для повышения плотности записи информации намагнитных носителях.
Магнитооптика.35.Оптическая память. Предельная плотность записи информации в оптике. CD и DVDдиски. Blu-ray и HD-DVD технологии.36.Повышение предельной плотности записи информации. Многослойные оптическиедиски. Трехмерная оптическая память: фоторефрактивные и фотохромные материалы.37.Принципы отображения визуальнойграфические (аналоговые) мониторы.информации.Алфавитно-цифровыеи38.Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Физические процессы в ЭЛТ: термоэлектроннаяэмиссия, отклонение, фокусировка, люминесценция.39.Формирование изображения в ЭЛТ, строчная (чересстрочная и прогрессивная) икадровая развертки. Отображение цвета.40.«Плоские» мониторы: жидкокристаллические (LCD) дисплеи и их типы, плазменные(газоразрядные PDP) мониторы, дисплеи на основе автоэлектронной эмиссии (FED), OLEDдисплеи и электронная бумага.41.Ввод и вывод информации в ЭВМ. Цифро-аналоговое и аналого-цифровоепреобразование.
Принципы реализации. Разрядность и погрешности ЦАП и АЦП.42.Понятие о цифровом методе хранения и передачи аналоговой информации.43.Ввод оптического изображения в ЭВМ: приборы с зарядовой связью (ПЗС). Принципдействия ПЗС-камеры.44.Принципы отображения информации на твердых носителях - принтеры и плоттеры.Алфавитно-цифровые и графические принтеры. Матричные, струйные, лазерные исветодиодные принтеры. Цветная печать.45.Методы кодирования информации: амплитудная, фазовая и частотная модуляция.46.Распределенные линии для разных диапазонов частот. Двухпроводная линия ирадиоканал. Телеграфное уравнение.
Скорость распространения сигналов в линии. Волновоесопротивление. Согласование линии с нагрузкой.47.Линии передачи. Коаксиальный кабель и витая пара. Оптические волокна иволоконно-оптические кабели. Распространение света по оптическим волокнам.48.Оптические моды, дисперсия мод, критическая длина волны. Градиентные волокна,волокна со ступенчатым профилем показателя преломления.49.Оптические передатчики и приемники: свето- и фотодиоды, полупроводниковыелазеры.
Предельная скорость передачи информации. Оптические солитоны.50.Реализация устойчивых одно- и многоэлектронных состояний в различных системах.Предельные размеры, быстродействие и энергозатраты. Нанотехнологии и новые материалы.51.Вычисления в «классических» и «квантовых» компьютерах. Биты и кубиты.«Квантовые» алгоритмы.52.Как построить квантовый компьютер? Когерентность состояний. Особенности«квантовых» вычислений. Разрушение когерентности как источник ошибок при «квантовых»вычислениях и их коррекция.Вопросы составилиассистентдоцентпроф.К.В.
РуденкоВ.Б. МорозовВ.В. ШуваловПримечание:Вопросы по курсу могут быть высланы по электронной почте в формате MS WinWord 7.0при поступлении запроса по электронному адресу vsh@vsh.phys.msu.su либо загружены вформате Adobe Acrobat с сайта http://comp.ilc.edu.ru.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
