РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ «Комп'ютерне обладнання»

Виконав: Никоненко Е.В. 10б

Перевірив: Плюхін І.О.

Челябінськ 2003

Процесори

Основою ПК є центральне процесорний пристрій (ЦПУ,
CPU) або просто процесор. Процесор - це мікросхема, яка вставляєтьсяв спеціальний роз'єм (slot1 або socket), і служить для обробки інформації тадвох видів операцій: числові операції та операції з плаваючою точкою. Такожв процесорі знаходиться кеш пам'ять L1 (level 1) та L2 (level 2). Вонавикористовується для прискорення доступу до даних, що перебувають в оперативнійпам'яті. Процесор має ряд характеристик: тактова частота ядра, частотасистемної шини, множник.

Нижче, коротко, будуть розглянуті процесори від Intel 8088 до Intel
Pen -tium 4, а також процесори фірми AMD.

У першому ПК IBM PC класу XT використовувалися процесори Intel 8088 (вдокументація пишуть - i8088)

За період з 1981 по 1995 рр.. змінилося чотири покоління процесорів:на зміну i8088 прийшов i80286, потім i80386, і, нарешті, процесор i80486,або, як його називають простіше, - 486-й. Всю лінію цих процесорів стали називаються

вать лінією i80x86. Продуктивність процесорів подвоювалась приблизнокожні два роки.

Процесор наступного (п'ятий) покоління повинен був називатися i80586,однак йому придумали симпатичне ім'я - Pentium.

Наступним кроком уперед став випуск на початку 1997 року процесора Pen -tium MMX (або P55). У ньому вперше реалізований новий набір з 57 команд
MMX (MultiMedia eXtention - мультимедійне розширення). Ці процесоривиготовлені за 0,35-мікронній технології ( «технологія виробництва», ніжменше цей показник, тим краще - більше частота процесора і меншетепловиділення.). Змінилося напруга живлення: у ядра процесора вонозменшилася до 2,8 В, а у його периферійних ланцюгів залишилося колишнім - 3,3 В.
Відповідно потрібні були зміни в конструктивах материнських плат --була потрібна установка додаткового стабілізатора напруги. Об'єм кешу
L1 - 32 Кбайт. «Посадочна панель» для Pentium MMX - Socket 7.

У 1995 році на ринок вийшло шосте покоління процесорів. І першимпроцесором став Pentium Pro. Він з'явився восени 1995 року. У ньому впершекорпорація Intel застосувала кеш L2, об'єднаний на одному кристалі з яд -ром і оперує на частоті процесора. Випускався Pentium Pro як по 0,50 -
, Так і за 0,35-мікронній технології. Розмір кеша L2 доходив до 2048 Кбайт.
Значення частоти системної шини: 60 і 66 МГц. Установчий роз'єм - Socket
8.

Pentium II

У травні 1997 року з'явився процесор Pentium II - представник сімейства
P6/
6x86. Він відрізнявся від Pentium Pro наявністю блоку MMX. Перші PII виготов -лялісь по 0,35 мкм технології, але потім крок зменшився до 0,25 мкм.Конструкція PII своєрідна: нагадує плату розширення, на якій окремосмон -тіровани інтегральні мікросхеми з ядром процесора (кристал процесора) ікеш-пам'яті L2.

Процесор PII з'єднується з системним блоком спеціальним з'єднувачем
SEC1. Саму процесорну плату називають SECC (Single Edge Connector
Cartridge). Відповідної частини для з'єднувача SEC1 є роз'єм Slot 1,похо -жий на роз'єм шини розширення. Під картріджом, що закриває мікросхеми,є термопластіна. Вона притиснута до обох чіпів: процесора і кеш L2. Доній кріпиться вентилятор.

Фірма Intel присвоює різних модифікацій PII службові кодовіімена. Нижче буде представлений революційний процесор Celeron і два перед -ставників цієї лінійки.

Celeron - це сімейство недорогих процесорів, що виготовляються з кешем
L2 або без нього. До теперішнього часу випускалися або випускаються Coving-ton, Mendocino, Dixon.

1. Covington - перший процесор лінійки Celeron. Побудований на ядрі

Deschutes по 0,25 мкм технології. Для зменшення собівартості випускався без кеша L2 і захисного картриджа. Тактова частота:

266-300МГц, частота системної шини 66 МГц, кеш L1 - 32 Кбайт.

Фізичний інтерфейс - Slot 1.

2. Dixon - наступний етап в історії Celeron. Це недорогий процесор, в першу чергу орієнтований на застосування в портативних ком-пьютерах. Технологія - 0,25 мкм. Об'єм кеша L1 - 32 Кбайт, L2-256

Кбайт. Тактова частота - від 300 до 500 МГц, частота системної шини

- 66 МГц.

Pentium III

Процесор Pentium III (PIII) відрізняється від PII перш за все наявністюблоку Streaming SIMD Extensions - потокове розширення SIMD (Single
Instruction, Ma -ny Data - одна інструкція, багато даних). Pentium III може виконувати 70 но-

вих інструкцій SSE (іноді званих MMX2). Випускається по 0,18 і 0,13 мкмтехнології. Нижче наводяться два процесори сімейства Pentium III:

1.Coppermine - процесор Pentium III, зроблений на базітехнологічної норми 0,18 мкм. Кеш L2 інтегрований з процесором на одномукристалі, має об'єм 128-256 Кбайт. Тактова частота - від 600 МГц і вище.
Поряд з модіфікаціямі FSB133 (частота FSB дорівнює 133 МГц), продаються і FSB100. З'єднанПередачі панель - Slot 1.

2.Coppermine FC-PGA 370 - дешевий варіант Coppermine, розрахований навикористання в материнських платах з роз'ємом Socket 370 і частотоюсистемної шини 100 МГц. По суті, це заміна Pentium II в ланцюжку
Celeron - Pentium II - Pentium III. З точки зору Intel, Coppermine - це
Pentium III з відповідними характеристиками.

Pentium IV
Процесор заснований на ядрі Willamette. Випускається з частотами від 1,3 до 2
ГГц і проводиться за технологічною нормою 0,18 мкм. Кеш L1 має об'єм 8
Кбайт, кеш L2 - 256 Кбайт. Системна шина Quad-Pumped працює на частоті
400 МГц. У набір додаткових інструкцій входять MMX, SSE і SSE2.

До опису процесу появи Pentium IV на ринку підходить вираз
«Хотіли як краще, а вийшло як завжди». Процесор вийшов зовсім нетаким, як обіцяли прес-релізи Intel. Через те, що ядро P4 вийшлозанадтоком великим, інженери Intel прийняли рішення «пустити під ніж» деякі ненадто важливі, на їхню думку, частини. Таким чином, була ампутованаполовина кешу L1 і L2. Само собою, така операція не пройшла безслідно, іІтоговая продуктивність P4 виявилася значно менше очікуваної. Тим неменше, Pentium IV є одним з найшвидших процесорів На сьогоднішній -ний день.

AMD

Основним конкурентом Intel на ринку процесорів є фірма American
Micro Devices (AMD).

Щоб можна було порівнювати процесори різних виробників, потрібністандартизовані тестування, що ставлять випробувані зразки в однаковий -ві умови. Показником якості є результат порівняннявиробникності випробуваного зразка з процесором Pentium певної частоти. Цютактову частоту і беруть за основу так званого P-рейтингу (PR-рейтинг).
Якщо, наприклад, для процесора К5 отриманий рейтинг PR-166, це гарантує,що даний процесор не повільніше процесора Pentium 166, хоча тактова годину-

тота в AMD, може бути і менше 166 МГц. Який же процесор купувати? Всізалежить від товщини гаманця (AMD дешевше) і від уподобань корис -теля.

1. Процесор К5 - перший процесор AMD, який вступив у конкуренцію з Intel. Частота системної шини складає від 50 до 66 МГц. Кеш L1

- 24 Кбайт, кеш L2 розташований на материнській платі, працює на частоті системної шини. Відомі наступні версії процесора К5, виконані за технологією з кроком 0,6 мкм: К5-75, К5-90, К5-100

(тут PR-рейтинг відповідав частоті процесора). Кращі характеристики отримані для процесора К5, виконаних за технологією з кроком 0,35 мкм і мали перероблене ядро. Тактова частота від 90 до 115 МГц. Роз'єм - Socket 7.

2. К7-Athlon. Створюючи Athlon, розробники запропонували ринку свій варіант платформи для IBM PC-сумісних комп'ютерів. У березні 2000 р. цим процесором був подоланий бар'єр частоти 1 ГГц (трохи раніше

Pentium III). Кеш L1 - 128 Кбайт, кеш L2 - від 512 Кбайт до 8 Мбайт.

Частота системної шини - від 200 до 400 МГц і вище. Роз'єм - Slot A або Socket 462.

3. К7 - Duron - відповідь AMD на Intel Celeron. Кеш L2 - 192 Кбайт, розташованого на кристалі процесора. Частота FSB - до 200 МГц.

Працює в материнських платах, обладнаних спеціальним 462 - контактним роз'ємом Socket A.

Оперативна пам'ять
Без оперативної пам'яті (RAM) робота ПК неможлива. Обильная оперативна пам'ять робитьдоступними складні мультимедійні програми. Збільшення ОЗУ може вселити встаріючий ПК нове життя, задовольнивши запити ненажерливих програм ізбільшивши продуктивність ПК в більшому ступені, ніж заме -на ЦПУ або відеоадаптера.
Оперативна пам'ять комп'ютера складається з основної (набирається модулями па -мяті на материнській платі), кеш пам'яті L2, чіпів пам'яті на платах розширенням -ня, пам'яті BIOS. Основний обсяг оперативної пам'яті доводиться, зрозумілона основну пам'ять. Тому, коли говорять «мікросхеми ОЗП», мають на увазіяк раз ті самі модулі, з яких формується основна пам'ять. Про неїдалі і піде мова.
На материнських платах першого IBM PC встановлювалися окремі мікро -схеми пам'яті. Зараз мікросхеми ОЗП розміщують блоками на спеціальних модулях пам'яті - невеликих платах з численними контактами, расчитанне -ми на установку в щілиноподібні роз'єми (слоти) материнської плати. Будучивставленими в слоти, модулі потрапляють під управління контролера пам'яті,розташованого на материнській платі. Такт взаємодії з осередками пам'ятізадається тактовою частотою материнської плати. Чим вище частота, тим швидшеповинні відбуватися операції запису та зчитування даних.

Оперативна пам'ять енергозалежність. При виключенні живлення записані в
ОЗУ дані зникають. У сучасних ПК використовують динамічне ОЗУ (DRAM -
Dynamic Random Access Memory). Пам'ять цього типу доводиться періодичнорегенерувати, щоб інформація зберігалася. У цей час комірки пам'яті недоступні для операцій з даними. Для пам'яті статичної регенерації непотрібно, тому статична пам'ять швидше динамічною. Пам'ятьдинамічного типу використовують для побудови основної пам'яті, ста -тичні - для кеша L2.
Модулі ОЗУ бувають різних типів:

1. SIMM (Single inline memory module) - модуль пам'яті з односторонніми контактами.

2. DIMM (Dual inline memory module) - модуль пам'яті з двосторонніми контактами.

А) SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory).

Б) DDR SDRAM (Double Date Rate Synchronous Dynamic Access Memory).

3. RIMM (Rambus inline memory module) - 168-контактний модуль пам'яті

RDRAM підвищеної (1,6 Гбайт/с) пропускної здатності

(використовуючи 16-бітну шину, ця пам'ять передає інформацію по обох фронтах тактового імпульсу, тобто фактично подвоює частоту роботи).
Пам'ять в ПК згрупована в банки пам'яті. Так називають мінімальний блокпам'яті, з яким комп'ютер стає працездатним. Нарощують ОЗУ,повністю заповнюючи окремі банки пам'яті.
Модулі DIMM зазвичай будуються на базі мікросхем синхронної динамічноїпам'яті (SDRAM). Синхронна пам'ять вимагає подачі тактових імпульсів з ма -терінской плати, тому тривалість всіх операцій задається тактами шинипам'яті. Процесор виставляє адреса пам'яті і може переключатися на іншузавдання. Це дає деяке підвищення продуктивності.

Пам'ять SDRAM характеризується періодом тактових імпульсів (або часто -тій) тактових імпульсів. Якщо системна плата має тактову частоту менше
100 МГц, то для неї підійдуть модулі SDRAM c періодом тактових імпульсів 10наносекунд. Для широко поширених модулів специфікації PC100 і PC133цей параметр - 10 і 7 нс. Робоча частота модулів пам'яті, що відповідаютьспецифікаціям PC100 і PC133, збільшено відповідно до 100 і 133 МГц, щозабезпечує пропускну здатність 0,8 Гбайт/с і 1,064 Мбайт/с.
Пам'ять DDR SDRAM працює вдвічі швидше звичайної SDRAM за рахунок обра -лення інформації як по фронту, так і по зрізу тактового сигналу. Модулі
DDR SDRAM встановлюються в спеціальні слоти на материнській платі типу
DIMM. Пропускна здатність DDR пам'яті може становити 2,1 Гбайт/с причастоті 266 МГц і 1,6 Гбайт/с при частоті 200 МГц.

Чіпсети - набори мікросхем.
Бажаючи придбати материнську плату, перш за все цікавляться її електричнимтичними характеристиками та конструктивними особливостями. Електричніхарактеристики визначаються набором керованих мікросхем - чіпсетами.
Конструктивні особливості плат характеризуються форм-фактором.

Одним з найбільших розробників та виробників чіпсетів є
Intel.Появленіе процесорів Pentium стимулювало розробку нових чіпсетів
Для Pentium-60 призначався чіпсет Mercury (1993 р.), нині пішов в істо -рію, за ним слідував 82430NX (Neptune, 1994 р.). За своїми характеристиками
Neptune був орієнтований на професійні застосування. Однак швидкерозвиток процесорів Pentium виявило потреба в чіпсетах, орієнтований -спрямованих на масового споживача.
На початку 1996 року корпорація пішла назустріч виробникам комп'ютеріві одночасно вирішила розділити ринки SOHO (Small Office/Home Office) ікорпоративних застосувань - світу були представлені нові набори чіпсетів:
82430VX і 82430HX. У наборі 82430HX реалізована підтримка многопроцес -бур'янистих систем, пам'яті з виправленням одиничної помилки (ЕСС), поліпшеніхарактеристики взаємодії процесора з кеш-пам'яті - все це важливо дляпобудови серверів та професійних робочих станцій. У наборі 82430VXці функції були відсутні, зате він вийшов дешевше.
Однак незабаром 82430VX почав відставати від темпів появи більшої кількостіновинок, орієнтованих на ринок мультимедійних машин. В результаті йому назміну прийшов набір 82430TX, який був розроблений перш за все дляпідвищення продуктивності мультимедійних комп'ютерів з процесорами
Pentium MMX.
Потім прийшла епоха процесорів з роз'ємами Slot 1 і Socket 370. Основнічіпсети для них - це нині застаріваючий Intel 440BX, новомодний Intel 820 іальтернативний VIA Apollo Pro133A.
Чіпсет i440BX був першим чіпсетом, що має 100-мегагерцовим системнушину. Але багато сучасні можливості чіпсет не підтримує. Так,основною проблемою, пов'язаної з його застосуванням, є відсутністьпідтримки частоти FSB 133 МГц. Як заміну i440BX компанія Intel ви -пустила чипсет i820, побудований на новій основі. Оскільки i820 спочаткурозроблявся під процесори з ядром Coppermine, цілком природно, щоїм підтримується 133-мегагерцовим процесорна шина. Також в i820 введенапідтримка режиму AGP 4x, що забезпечує вдвічі вищу швидкістьпередачі даних по шині AGP (1056 Гбайт/с). Незабутих залишився і протокол
UltraDMA/66.
Таким чином в i820 реалізований широкий перелік можливостей. З одним
«Але». Це «але» - підтримувана пам'ять. При розробці чіпсета основнийнаголос був зроблений на пам'ять RDRAM. Обмін даними в RDRAM йде по обохфронтах сигналу (з подвоєною частотою). Результату такий - пам'ять в i820робо -тане на частоті 400 МГц, частота передачі даних становить 800 МГц. Упідсумку пропускна здатність шини пам'яті складає (при 16-розрядної шиниданих) 1,6 Гбайт/с (800 Мбайт/с для PC100 SDRAM). Але структура RDRAM такова, що час доступу тут приблизно вдвічі більше, ніж для SDRAM. Плюсдорога ціна RDRAM.

Такий стан справ з ціною і доступністю RDRAM змусило Intel шукативихід. Оскільки підтримка SDRAM в i820 передбачена не була, компаніярозробила спеціальний контролер-конвертор звернень по каналу
Rambus (архітектура RDRAM) до пам'яті SDRAM - MTH (Memory Translator Hub)
Його встановлюють на системну плату. Однак цей контролер, званийхабом, підтримує тільки PC100 SDRAM, тобто незалежно від частоти сис -темної шини пам'ять завжди працює на частоті 100МГц. Плюс до цього транція запитів, виконувана MTH, також потребує часу. Все це призводить додраматично низькій швидкості роботи i820 c SDRAM. Саме таке рішення --використання i820 «з хабом» і пам'яттю типу PC100 SDRAM і пропонуєзараз Intel як основне.

Типорозміри (форм-фактор)
Є чотири основні типорозміри материнських плат - АТ (baby AT), ATX,
LPX і NLX. Виробництво AT (карта була незручна в обслуговуванні), LPX НЕотримав більшого поширення через малу кількість слотів на платі, аось самим популярним на сьогоднішній день є материнські плати форм -фактора ATX. Розглянемо її детальніше:

1. На платі інтегровані роз'єми портів вводу-виводу. Якщо контролери портів вводу-виводу монтують безпосередньо на системних платах, цілком природним виглядає рішення розташувати на них і роз'єми портів. Це помітно зменшує кількість з'єднувальних проводів усередині корпусу.

2. Стали доступнішими гнізда модулів пам'яті. Вони переїхали далі від слотів плат розширення, від процесора і блоку живлення.

3. Зменшилася відстань між платою і дисководом. Роз'єми контролерів IDE і FDD перемістилися практично впритул до приєднуються до них пристроїв.

4. Слоти процесора і плат розширення рознесені. Гніздо процесора перенесено з передньої частини плати на задню, ближче до блоку живлення.

Це дозволяє встановлювати в слоти повнорозмірні плати - процесор їм не заважає.

5. Напруга живлення 3,3 В, дуже широко використовуване сучасними компонентами системи, підводиться від блоку живлення. У АТ-платах для його отримання був потрібний перетворювач, встановлений на материнській платі. У АТС-платах необхідність у ній відпала.

Жорсткі диски (HDD)
Типовий дисковод жорстких дисків складається з гермоблока та плати електрон -к??. У гермоблоке розміщені всі механічні частини, на платі вся керуюча

електроніка. У гермоблоке встановлено шпиндель з одним або декількома дис -ками ( «млинцями»). Диски виготовлені з алюмінію і покриті тонким шаромокису хрому. Збоку шпинделя знаходиться поворотний позиціонер (подібний до крануіз стрілою-коромислом). З одного боку коромисла располодени звернені додискам легкі магнітні головки, а з іншого - короткий хвостик з обмоткоюелектромагнітного приводу. При поворотах коромисла позиціонера головкиздійснюють рух по дузі між центром і периферією дисків. Під «млинцями»розташований двигун, що обертає їх з великою швидкістю. При обертаннідисків створюється сильний потік повітря, що циркулює по периметругермоблока. Пил згубна для поверхні дисків, тому блокгерметизований, повітря в ньому постійно очищається фільтром. Для Вира -розклинення тиску повітря всередині і зовні в кришках гермоблоков роблятьсяневеликі вікна, заклеєні тонкою плівкою.

обмотку позиціонера оточує статор, що представляє собою постійниймагніт. При подачі в обмотку струму певної величини та полярностікоромисло починає повертатися у відповідну сторону з відповіднимиющім прискоренням. Динамічно змінюючи струм в обмотці, можна встановлюватипозиціонер в будь-яке положення.
При обертанні дисків аеродинамічна сила підтримує головки на невеликішом відстані від поверхні дисків. Головки ніколи не стикаються зтієї зони поверхні диска, де записані дані. На хвостик позиціонеразвичайно располодена так звана магнітна клямка - маленький постійногоний магніт, який при крайньому внутрішнє становище головок притягує -ся до поверхні статора і фіксує коромисло в цьому положенні. Це так на-

зване паркувальне положення головок, які при цьому лежать наповерхні диска, стикаючись з нею. У посадочної зоні дисків інформаціяне записується.
До гермоблоку через спеціальні роз'єми підключається знімна плата електроники. На платі розташовані основний процесор вінчестера, ПЗУ з програм -мій, робоче ОЗУ, яке зазвичай використовується в якості дискового буфера,цифровий сигнальний процесор (DSP) для підготовки записуваних і обробленки лічених сигналів і інтерфейсна логіка.

Підключення
Сучасні материнські плати мають вбудований адаптер IDE, що містить дваканалу, до кожного з яких можна підключити два IDE-пристрої. Одне зпристроїв повинно бути налаштоване за допомогою контактних перемичок
(джамперів) як «master» (провідне), а інше - як «slave» (ведене). Яквстановити перемички, звичайно показано на малюнках на корпусі «хард-року» або втехнічної документації.
IDE-пристрої іншого типу (CD-ROM, ZIP тощо) краще підключати додругий IDE-каналу.
Сучасні BIOS за замовчуванням самі визначають наявність і властивості IDE -дисководів, однак іноді трапляється, що функція автовизначення НЕспрацьовуваннякість. У цьому випадку параметри дисковода вводять вручну.

Зміст:

1. Процесори стор 1

Pentium II стор 1

Pentium III стор 2

Pentium IVстор 2

AMDстор 3
2. Оперативна пам'ять стор 3
3. Чіпсети - набори мікросхем стор
5

Типорозміристор 6

4. Жорсткі диски стор 6

Підключення стор 7
5. Список літератури стор 8

Список літератури:
1. Ю. Новиков та О. Черепанов «Персональні комп'ютери» навчальний курс.
2. Журнал «Игромания» № 10 (49) 2001