Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 38
Текст из файла (страница 38)
В декабре 2002 года появился стандарт 1ЕЕЕ 802.16с, отличающийся от предшественника лишь универсальностью оборудования. Третья версия стандарта 1ЕЕЕ 802.16а (разработанная альянсом Ж!Мах) использует более низкий диапазон частот — от 2 до 11 ГГц, соответственно, увеличилась дальность связи до 50 км. Связь осушествляется и не в пределах прямой видимости, но снизилась скорость передачи до 75 Мбит/с. В сентябре 2003 года альянс Ю!Мах выпустил версию 1ЕЕЕ 802.16е, и, наконец, в 2006 году ожидается версия 1ЕЕЕ 802.20, предназначенная для глобальных сетей.
Основные характеристики сетевых беспроводных стандартов показаны в табл. 10.3. Ю 00 л со Ю СР С 3 00 03 ь со 3 3 С 3 сб со Ю сЧ Ю Ю С 3 3 С0 03 о о 3З Э ь О3 Ю СЧ 0 о~ 33 о «Х о о Б 33. х со со Щ Ф З с 3О Щ а Ю С3 00 00 3М 3О 333 Со СЧ Ю 00 со а Ю $. О а 3 ГВ о" а в о а3 С ой 185 Прочие интерфейсы Интерфейс Ж!Мах разрабатывался для организации работы беспроводных сетей, охватывающих большие города и регионы (его часто называют стандартом для Ж!ге!езз МАХ вЂ” Меггоро!!сап Агеа Хе!тест!г — беспроводной сети для городских регионов).
По структуре эти интерфейсы очень похожи на традиционный стандарт сети сотовой связи. Для т!!г!Мах тоже необходимы базовые станции. Но для станций этого стандарта очень высокие вышки не нужны (вполне подходят и крыши домов). ПРИМЕЧАНИЕ Разработкой беспроводных стандартов занимается ие только Институт инженеров по электротехнике н электронике (1ЕЕЕ), но и Европейский институт стандартов по телекоммуникациям (ЕТБ!). Линейка беспроводных интерфейсов ЕТ61 содержит следующие стандарты: Н!РегРАХ, Н!рег1.АХ, Н!регМАХ, Н!регАссеэт. Интенсивно ведутся работы по совместимости этих стандартов со стандартами 1ЕЕЕ.
Таким образом, интерфейсы %!Мах и т!!г! Р! взаимно дополняют друг друга: тЧ!Р! используется в локальных сетях внутри помещений или на небольших открытых площадках, а %!Мах — для организации более глобальной связи в регионе, городе и т. и. Уже есть проект, например, полной беспроводной интернетизации Санкт-Петербурга, предусматривающий полный охват города путем возведения 6 приемопередающих вышек высотой до 100 м. При наличии мобильности и роуминга пользователь может работать в помещении по протоколу ЪЪ'!Р1, а выйдя из помещения, продолжать работать, автоматически перейдя на протокол %(г!Мах.
Начало этого тысячелетия знаменуется кардинальным обновлением интерфейсов ЭВМ. Фирма 1пге! и ее сподвижники почти все порты (СОМ, 1РТ, РБ/2) и параллельные интерфейсы (1БА, РС1, 1ПЕ-АТА) меняют на скоростные последовательные. Уже появились системные платы, использующие только интерфейсы 11БВ, не за горами время, когда мы сможем встретить только интерфейсы Бег!а1 АТА или РС1 Ехргеэк А связь с внешними устройствами, тем более с локальными и корпоративными сетями, будет исключительно беспроводной.
Прочие интерфейсы С) РСМС1А (Регзопа! Сошрцгег Мепюгу Сагг! 1пгегпаг!опа! Аэзос!аг!оп — ассоциация производителей плат памяти для персональных компьютеров)— внешняя шина компьютеров класса ноутбуков. Другое название модуля РСМС1А — РС Сап1. Шина имеет разрядность 16/26 (данные/адрес, адресное пространство — 64 Мбайт), поддерживает автоконфигурирование, возможно подключение и отключение устройств в процессе работы компьютера.
Конструктив — миниатюрный 68-контактный разъем. Контакты питания сделаны более длинными, что позволяет вставлять и вынимать карту при включенном питании компьютера. Е! АСР1 (Аг!ттапсег! СопбйцгаНоп Ротеег 1псег(асе — расширенный интерфейс конфигурирования и питания) — интерфейс, представляющий собой единую 186 Глава то. Интерфейсные системы ЭВМ систему управления питанием для всех компонентов компьютера. Поддерживается новейшими модификациями В103 материнских плат. Эволюция интерфейсных систем ЭВМ показана рис. 10.5.
Е 1 Ю Е ц ю 2000-е 90-е Во-е Рис.то.в. Эволюция интерфейсных систем ЭВМ Вопросы для самопроверки 1. Что такое интерфейс? 2. Какие функции выполняет интерфейс? 3. Дайте краткую характеристику шины 13А. 4. Дайте краткую характеристику семейства интерфейсов РС1.
5. Дайте краткую характеристику шин АСР. 6. Дайте краткую характеристику шин 135В. 7. Дайте краткую характеристику дисковых интерфейсов АТА, АТАР1, БС51. 8. Дайте краткую характеристику шины Бет1а! АТА. 9. Дайте краткую характериСтику шины Яет1а! Ат1ас!тес! ВСЯ!. ГЛАВА 11 Запоминающие устройства ПК Таблица 11.1. Сравнительные характеристики запоминающих устройств Быстродействие Гмр - 0,001-0,002 мкс Емкость Десятки байт Тип памяти МПП Сотни килобайт г,чр - 0,002-0,01 мкс Кэш-память ОП, в том числе: Десятки — сотни мегабайт Сотни килобайт Г.хр " 0,005-0,02 мкс гмр - 0,035 — 0,1 мкс ОЗУ ПЗУ ВЗУ, в том числе: Десятки — сотни гигабайт г, - 5 — 30мс, с,„„, - 500-3000 Кбайт/с НМД Единицы мегабайт г, , - 65-100 мс, ц„„, - 40-150 Кбайт/с НГМД Сотни — тысячи мегабайт - 50-300 мс, с,„„, " 150-5000 Кбайт/с СР-КОМ Быстродействие первых трех типов запоминающих устройств измеряется време- нем обращения (г„г ) к ним, а быстродействие внешних запоминающих устройств— двумя параметрами: временем доступа (г,,) и скоростью считывания (о,„„,): Персональные компьютеры имеют четыре уровня памяти: 13 микропроцессорная память (МПП); ь3 регистровая кэш-память; ь3 основная память (ОП); 13 внешняя память (ВЗУ).
Две важнейших характеристики (емкость памяти и ее быстродействие) указан- ных типов памяти приведены в табл. 11.1. 189 Статическая и динамическая оперативная память 0 Г,в — сумма времени поиска, считывания и записи информации (в литературе это время часто называют временем доступа, что не совсем строго); (г г, — время поиска информации на носителе; ь) о,„„, — скорость последовательного считывания смежных байтов информации.
Напомним общепринятые сокращения: с — секунда, мс — миллисекунда, мкс— микросекунда, нс — наносекунда; 1с - 1Ов мс " 10в мкс - 10в нс. Статическая и динамическая оперативная память Оперативная память может составляться из микросхем динамического (Рупаш(с Капг(ош Ассезз Мешогу — РКАМ) или статического (огайо Капдош Ассезз Мепюгу — ЖАМ) типа. Память спитического типа обладает существенно более высоким быстродействием, но значительно дороже РКАМ.
В статической памяти элементы (ячейки) построены на различных вариантах триггеров — схем с двумя устойчивыми состояниями. После записи бита в такую ячейку она может пребывать в этом состоянии столь угодно долго — необходимо только наличие питания. При обращении к микросхеме статической памяти на нее подается полный адрес, который при помощи внутреннего дешифратора преобразуется в сигналы выборки конкретных ячеек. Ячейки ЖАМ имеют малое время срабатывания (единицы наносекунд), однако микросхемы на их основе отличаются низкой удельной емкостью (единицы мегабит на корпус) и высоким энергопотреблением. Поэтому статическая память используется в основном в качестве микропроцессорной и буферной (кэш-память).
В динамической памяти ячейки построены на основе полупроводниковых областей с накоплением зарядов — своеобразных конденсаторов, — занимающих гораздо меньшую площадь, нежели триггеры, и практически не потребляющих энергии при хранении. Конденсаторы расположены на пересечении вертикальных и горизонтальных шин матрицы; запись и считывание информации осуществляется подачей электрических импульсов по тем шинам матрицы, которые соединены с элементами, принадлежащими выбранной ячейке памяти. При обращении к микросхеме на ее входы вначале подается адрес строки матрицы, сопровождаемый сигналом КАК (Ковг Аббгезз оггоЬе — строб адреса строки), затем через некоторое время — адрес столбца, сопровождаемый сигналом САВ (Со!шпп АсЫгезз БггоЬе — строб адреса столбца).
Поскольку конденсаторы постепенно разряжаются (заряд сохраняется в ячейке в течение нескольких миллисекунд), во избежание потери хранимой информации заряд в них необходимо постоянно регенерировать, отсюда и название памяти — динамическая. На подзарядку тратится и энергия, и время, что снижает производительность системы. Ячейки динамической памяти по сравнению со статической имеют большее время срабатывания (десятки наносекунд), но ббльшую удельную плотность (порядка десятков мегабит на корпус) и меньшее энергопотребление.
Динамическая 190 Глава 11. Запоминающие устройства ПК память используется для построения оперативных запоминающих устройств ос- новной памяти ПК. Регистровая кэш-память Регистровая кэш-память — высокоскоростная память сравнительно большой емкости, являющаяся буфером между ОП и МП и позволяющая увеличить скорость выполнения операций. Регистры кэш-памяти недоступны для пользователя, отсюда и название «кэш» (сасЬе), что в переводе с английского означает «тайник», В современных материнских платах применяется конвейерный кэш с блочным доступом (Р1ре11пег( Вигз1 СасЬе). В кэш-памяти хранятся копии блоков данных тех областей оперативной памяти, к которым выполнялись последние обращения и весьма вероятны обращения в ближайшие такты работы, — быстрый доступ к этим данным и позволяет сократить время выполнения очередных команд программы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
