46068 (665363), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Примечание. В 1995-97 гг. в России активно продавались материнские платы, производимые в Китае. Покупка данных плат была похожа на лотерею: будут работать стабильно или нет.
Что такое процессор?
Процессор - одно из главных устройств, объединяет в себе функции арифметического - логического устройства и устройства управления. Имеет две основные характеристики: тип и тактовую частоту.
На компьютерах IBM устанавливаются процессоры следующих типов: 286, 386, 486, Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II (объединенный Pentium MMX и Pentium Pro) и Pentium III.
В каких единицах вычисляется скорость процессора и компьютера?
Тактовая частота определяет количество элементарных операций (тактов), выполняемых в секунду. Измеряется в герцах. 1 герц - 1 элементарная операция в секунду. 1024 герц равняется 1 килогерцу, а 1024 килогерц равно 1 мегагерцу (МГц).
Количество элементарных операций в секунду, выполняемых процессором, не совпадает с фактическим количеством операций в секунду, выполняемым компьютером. Во-первых, для реализации многих математических операций процессору требуется несколько тактов (например, умножение и деление). Во-вторых, конкретное количество тактов зависит от типа процессора. Чем выше тип, тем за меньшее число тактов будет исполнена одна и та же операция. В-третьих, на скорость компьютера также влияет скорость работы иных компьютерных устройств. В-четвертых, быстродействие компьютера в основном определяется все же именно тактовой частотой процессора. Поэтому формально можно сказать, что компьютер с тактовой частотой процессора 200 МГц выполняет 200 млн. операций в секунду.
Расскажите об истории процессоров Intel?
Первый микропроцессор был разработан в 1970 г. фирмой Intel и назывался Intel-4004. Данный процессор был 4-х разрядным, т.е. одновременно мог обрабатывать только 4 бита информации. Его тактовая частота была равно 108 ÊÃö.
В 1973 г. фирма Intel выпустила новый 8-разрядный микропроцессор Intel-8008, а в 1974 г. его усовершенствованную версию Intel-8080. Результатом разработки двух данных микропроцессоров стало появление первого коммерчески распространяемого компьютера Альтаир-8800 [3]. Его основные характеристики - оперативная память 256 байт, клавиатура и дисплей отсутствовали. Дополнительные устройства - монитор, клавиатура и т.д. выпускались другими фирмами.
Примечание. Для компьютера Альтаир-8800 неизвестные в то время программисты Билл Гейтс и Поль Àëëåí написали интерпретатор языка Basic. С этого начиналась история фирмы Microsoft.
В 1978 г. фирма Intel выпустила процессор 8086. Его основная характеристика - возможность работы с оперативной памятью объемом до 1 Мбайта. На основе данного процессора в 1981 г. фирмой IBM был выпущен первый компьютер IBM PC. Через 2 года он стал стандартом персональных компьютеров.
В 1982 г. разработан 16-разрядный процессор 80286. Он мог работать с адресуемой памятью до 16 Мбайт. В 1983 г. начал продаваться компьютер IBM PC XT с встроенным жестким диском, а в 1985 г. компьютер IBM PC AT на основе процессора 80286.
В 1985 г. создан процессор 80386 в двух вариантах: 386SX и 386DX. Модель 386SX была дешевле второй модели, но обладала пониженным быстродействием. Процессор 386DX стал первым 32-разрядным процессором. Тактовая частота 386 процессоров была равна 16 МГц.
Первый компьютер на основе процессора 80386 был выпущен не фирмой IBM. Фирма IBM упустила инициативу и с тех пор стала одной из сотен фирм, выпускающих IBM - совместимые компьютеры. С тех пор наиболее влияние на развитие персональных компьютеров перешло к фирме Intel.
В 1989 г. разработан процессор 80486. Его модификации - 486SX, 486DX, 486DX2 и 486DX4. В процессорах 486DX был встроенный сопроцессор, а более дешевый вариант 486SX выпускался без сопроцессора. Тактовая частота процессоров 486DX в зависимости от модели равны 33, 66 и 100 МГц.
Число после символов DX обозначают коэффициент увеличения тактовой частоты. Процессоры 486DX2 и 486DX4 работают внутри себя с указанной на них частотой, но при этом работают с материнской платой, рассчитанной на соответственно меньшую частоту. Это позволяет в дальнейшем модернизировать компьютер только заменой процессора 486DX на более мощный 486DX2 или 486DX4, не трогая материнскую плату и другие компьютерные устройства. Хотя новые процессоры и работали в 2 и 4 раза быстрее, суммарное быстродействие компьютера увеличивалось всего на несколько процентов.
Следующее поколение процессоров поменяло традицию их нумерации. Вместо наименования 80586 новые процессоры стали называться Pentium.
В 1993 г. появились процессоры Pentium с тактовой частотой 60 и 66 МГц. Их распространение началось со скандала, когда была найдена ошибка в их работе. При умножении некоторых чисел процессор давал неверный ответ. После этого фирме Intel пришлось заменять тысячи проданных процессоров во всем мире.
В 1994 г. фирма Intel стала производить процессоры Pentium с тактовой частотой 75, 90 и 100 МГц.
В 1995 г. разработаны процессоры Pentium с частотой 120 и 133 МГц.
В 1996 г. тактовая частота процессоров Pentium выросла до 150, 166 и 200 МГц.
В 1995 г. была создана модификация Pentium Pro c тактовой частотой 150 и 200 МГц. В обычных персональных компьютерах данный процессор не имел преимущества перед стандартным Pentium. Некоторые программы он выполнял даже медленнее. Это связано с тем, что процессор Pentium Pro был оптимизирован для работы в многопроцессорных вычислительных системах, например, в серверах.
В 1997 г. фирма Intel выпустила новый процессор Pentium MMX с тактовой частотой 166 и 200 МГц. Термин MMX обозначал, что данный процессор оптимизирован для работы с графической и видео информацией. С этой целью в него было добавлено 57 новых инструкций, связанных с обработкой аудио и видео данных. При этом обещали, что скорость выполнения программ, оптимизированных под новый процессор, увеличится до 400%, т.е. возрастет в 4 раза. На практике получили рост максимум в 1.5 раза. [10, стр. 27].
У процессоров MMX увеличен объем кэш памяти I уровня в 2 раза, что составляет 32 Кбайт. Процессоры MMX одновременно не могут выполнять команды MMX и операции с плавающей точкой. Поэтому при использовании программ, активно работающих с мультимедиа и сопроцессором, эффективность процессора Pentium MMX меньше, чем у процессора Pentium с той же тактовой частотой [10].
Выпуск процессоров Pentium MMX возвестил о победе мультимедиа на персональных компьютерах. Кстати, MMX является сокращением от MultiMedia eXtensions (расширения для мультимедиа).
В мае 1997 г. фирма Intel объявила о начале выпуска процессоров Pentium II. Процессоры Pentium-II разработаны на основе процессоров Pentium и Pro Pentium MMX. Их минимальная тактовая частота равна была 233 МГц.
15 апреля 1998 г. фирма Intel объявила о выпуске процессора Celeron с тактовой частотой 266 Мгц - упрощенной версии Pentium II. В отличие от более мощной модели в Celeron-266 нет кэш памяти II уровня. Это позволило снизить цену на процессор на 200$, но сильно понизило быстродействие компьютера [11]. В следующую модель Celeron-333 вновь добавили 128 Кбайт кэш памяти II уровня. В результате процессоры Celeron-333 стали предпочтительнее более дорогих Pentium-333 [12].
Самым мощным процессором на декабрь 1998 г. является процессор Pentium-II с тактовой частотой 450 МГц. В конце февраля 1999 г. был разработан процессор Pentium III на 500 МГц. Данный процессор также известен под названием Katmai. В процессоре Pentium III реализована технология SSE (потоковые расширения SIMD: Single Instruction Many Data), которая обеспечивает возможность получения процессором одной инструкции на обработку нескольких массивов однотипных данных. По сравнению с Pentium II в новый процессор добавлено 70 инструкций (50 для SIMD, 12 для MMX и т.д.).
Существует ли связь между процессором и материнской платой?
Для установки процессора в материнской плате есть специальное гнездо. Но нельзя поставить любой процессор в любую материнскую плату. Для 486 процессоров существуют специальные 486 платы. Процессоры Pentium на 60 и 66 МГц имеют свой стандарт. Процессор Pentium с тактовой частотой 75 - 200 МГц, можно поставить в любую Pentium - плату. Для процессоров Pentium II, начиная с 350 МГц, разработан специальный стандарт сверхбыстрых материнских плат.
Быстродействие материнской платы всегда в несколько раз меньше быстродействия установленного на ней процессора. Разрешенный набор тактовых частот зависит от конкретной платы. Возможные значения: 25, 33, 50, 55, 60, 66, 75, 83 и 100 МГц. Тактовая частота процессора должна быть равна произведению тактовой частоты материнской платы на некоторый коэффициент. Данный коэффициент может меняться от 1.5 до 4 с шагом 0.5
С 486 процессорами все было проще. Процессор 486DX2 имел тактовую частоту, в 2 раза превышающую частоту материнской платы. Процессор 486DX4 - в 4 раза.
Для процессоров Pentium можно выбрать один из нескольких возможных наборов частот платы и коэффициента умножения. Например, 200 МГц равно 4 умножить на 50 МГц, или 3 на 66 МГц.
Примечание. Материнские платы работают нестабильно на тактовых частотах 75 и 83 МГц. Тактовая частота 100 МГц доступна только на некоторых материнских платах, рассчитанных на процессор Pentium-II.
Назовите наиболее известные фирмы, производящие процессоры?
Самая известная фирма - производитель процессоров для IBM - совместимых компьютеров - фирма Intel. Именно данная фирма разрабатывает и внедряет процессоры новых типов. Но выпуском процессоров также занимаются и другие фирмы AMD и Cyrix. Они выпускают процессоры позднее, чем фирма Intel. Поэтому, находясь в относительно привилегированном положении, их процессоры являются более быстрыми и дешевыми по сравнению с однотипными процессорами Intel. Подобные процессоры называются клонами.
По некоторым данным [13, стр. 9], микропроцессор M1 фирмы Cyrix с тактовой частотой 100 МГц имеет лучшую производительность, чем Pentium на 133 МГц. Между тем, фирма AMD планирует держать цены на 25% дешевле, чем у Intel [11].
Фирма AMD для некоторых своих процессоров разработала технологию предварительной обработки потоков “трехмерных” данных 3D Now!. Считается, что по своим возможностям 3D Now! примерно соответствует технологии SSE фирмы Intel.
Примечание. Некоторые программы оптимизированы на использовании процессоров Intel, поэтому на процессорах других производителей они могут работать медленно или совсем не работать.
Подобное соперничество фирм - производителей процессоров, имеет свои положительные стороны. Во-первых, фирма Intel вынуждена постоянно заниматься научными разработками и создавать все новые виды процессоров. Во-вторых, конкуренция фирм приводит к понижению цен на процессоры. Можно считать, что в течение года новый процессор дешевеет примерно в 2 - 3 раза.
Как лучше выбирать процессор?
При покупке нового компьютера основное внимание обращают на процессор. Рекомендуется выбирать процессор, исходя из двух его характеристик: цена примерно равна 150-180$, а по частоте процессора он находится на 2-3 месте в списке наиболее быстрых.
Например, по ïðàéñ-ëèñòàì фирмы “Вист Арсенал” на 15 февраля этим условиям удовлетворяли процессоры Pentium II-266 (189$), Celeron 400 (186$) и AMD K6-2 380 (160$). Хотя, учитывая особенности материнской платы с возможностью дальнейшей модернизации ПК, можно рекомендовать и Pentium II 350 (221$).
Самый быстрый и современный процессор покупать нет необходимости, т.к. его цена несоизмерима с ростом его скорости. Так, например, стоимость Pentium III на 500 МГц равна 1011$.
Что такое оперативная память?
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) предназначено для хранения программы и рабочих данных. Оперативная память состоит из множества ячеек памяти, в которых, как в ящиках, можно что-то хранить. Оперативная память характеризуется тремя величинами — типом, объемом и быстродействием.
Назовите основные достоинства и недостатки оперативной памяти?
Достоинства оперативной памяти:
Возможность многократной записи и чтения информации в ОЗУ.
Более высокое быстродействие (на несколько порядков) по сравнению с другими устройствами памяти - флоппи дисководами, винчестером, CD ROM.
Намного более дешевая цена по сравнению с более быстрым устройством - кэш памятью.
Основной недостаток:
При выключении компьютера вся информация теряется.
Какие типы оперативной памяти существуют?
В 1998-1999 гг. на персональных компьютерах используется память типа EDO и SDRAM. Для EDO памяти необходимы модули типа SIMM, а для SDRAM памяти - модули DIMM. Память SDRAM более совершенная и быстрая, по сравнению с EDO. Вид памяти, с которым может работать компьютер, зависит от используемой материнской платы. На некоторых моделях (устаревших), можно использовать только модули SIMM, на новых материнских платах для Pentium-II ставятся только модули DIMM.
Примечание. На 486 компьютерах применялась оперативная память типа FPM. По сравнению с EDO памятью она обладала одинаковым быстродействием при записи данных, но была более медленной при их чтении. Разница составляла 2-3%
Каким должен быть объем современных ОЗУ?
В принципе, чем больше объем оперативной памяти на компьютере, тем лучше.
До победы операционной системы Windows 95 над MS DOS стандартным объемом оперативной памяти для 386 машин считался диапазон 1-4 Мбайта, для 486 машин 4-8 Мбайта и для Pentium от 8 до 16 Мбайт.
Сейчас практически на всех IBM совместимых компьютерах стоит или операционная система Windows 95/98 или Windows NT. У данных операционных систем очень большие требования к объему оперативной памяти. При ее недостатке сильно падает быстродействие ПК. На компьютерах может одновременно выполнятся несколько программ, поэтому на ПК с Windows 95 желательно иметь ОЗУ размером не менее 32 Мбайта, а с Windows NT - не менее 64 Мбайта.
Различается ли быстродействие различных типов оперативной памяти?
Быстродействие оперативной памяти является ее второстепенной характеристикой, в отличие от типа памяти и ее объема.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
