Охарактеризуйте процессор.

AMD Athlon 64 X2 Dual Core 5000+ (Socket AM2) (2x512 Kb, 100MHz, Energe Efficient, 65W) (#OEM – подставка под сборку или #BOX – процессор упакован вместе с кулером в коробочку)

Ø Модули (микросхемы). Представляют собой пластины с рядами контактов, на которых размещаются БИС памяти.

o ОЗУ(оперативное запоминающее устройство). Оперативная память RAM (Random Access Memory) предназначено для оперативной записи, хранения, считывания информации(программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом в ПК в текущий период. Память RAM - это массив кристаллических ячеек, способных сохранять данные. Она используется для оперативного обмена информацией (командами и данными) между процессором, внешней памятью и периферийными системами. Из нее процессор берет программы и данные для обработки, в нее записываются полученные результаты. Название "оперативная" происходит от того, что она работает очень быстро и процессору не нужно ждать при считывании данных из памяти или записи. Однако, данные сохраняются лишь временно при включенном компьютере, иначе они исчезают. Главное достоинство ОЗУ – высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейки памяти отдельно (прямой адресные доступ к ячейки). Недостаток – невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины.

По физическому принципу действия различают динамическую память DRAM и статическую память SRAM.
Ячейки динамической памяти можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать электрический заряд. Недостатки памяти DRAM: медленнее происходит запись и чтение данных, требует постоянной подзарядки. Преимущества: простота реализации и низкая стоимость. Ячейки статической памяти можно представить как электронные микроэлементы - триггеры, состоящие из транзисторов. В триггере сохраняется не заряд, а состояние (включенный/выключенный). Преимущества памяти SRAM: значительно большее быстродействие. Недостатки: технологически более сложный процесс изготовления, и соответственно, большая стоимость. Микросхемы динамической памяти используются как основная оперативная память, а микросхемы статической - для кэш-памяти. Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, выраженный числом. Предельный размер объема памяти определяется чипсетом материнской платы и обычно составляет несколько сотен мегабайт. Модули оперативной памяти вставляют в соответствующие разъемы на материнской плате. Конструктивно модули памяти имеют два выполнения - однорядные (SIMM – модули – на 30 контактов. Применялись в персональных компьтерах с процессорами от 286 до 486. Сейчас уже является раритетом.) и двурядные (DIMM – модули – Так называли тип памяти SDRAM (Synchronous DRAM). Начиная с 1996 года большинство чипсетов Intel стали поддерживать этот вид модулей памяти, сделав его очень популярным вплоть до 2001 года. Большинство компьютеров с процессорами Pentium и Celeron использовали именно этот вид памяти.). На компьютерах с процессорами Pentium однорядные модули можно применять лишь парами (количество разъемов для их установления на материнской плате всегда четное). DIMM - модули можно устанавливать по одному. Комбинировать на одной плате разные модули нельзя.

Основные характеристики модулей оперативной памяти:

• объем памяти,
• время доступа.

SIMM - модули имеют объем 4, 8, 16, 32, 64 мегабайт. SIMM; DIMM - модули - 16, 32, 64, 128, 256, 512 Мбайт. Время доступа показывает, сколько времени необходимо для обращения к ячейкам памяти, чем меньше, тем лучше. Измеряется в наносекундах. SIMM - модули - 50-70 нс, DIMM - модули - 7-10 нс.

Дальше пошла эра DDR, и память почти перестали называть симы или димы. Теперь в ходу название DDR (DDR2, DDR3) модуль или планка.

Типы оперативной (динамической ) памяти:

DDR SDRAM(просто DDR – Double Data Rate - удвоенная скорость передачи данных) обеспечивает передачу данных по шине "память-чипсет" дважды за такт, по обоим фронтам тактирующего сигнала. Таким образом, при работе системной шины и памяти на одной и той же тактовой частоте, пропускная способность шины памяти оказывается вдвое больше, чем у обычной SDRAM.). В обозначении модулей памяти DDR обычно используются два параметра: или рабочую частоту (равную удвоенному значению тактовой частоты) - например, тактовая частота памяти DR-400 равна 200 МГц; или пиковую пропускную способность (в Мбайт/с). У той же самой DR-400 пропускная способность приблизительно равна 3200 Мб/с, поэтому она может обозначаться как РС3200. Память стали производить в 2000гю сейчас найти такую память достаточно трудно, производство прекращено в 2006г.

DDR2 – Сегодня наиболее распространена память, работающая на частоте 333 МГц и 400 МГц, и обозначаемая как DDR2-667 (РС2-5400/5300) и DDR2-800 (РС2-6400) соответственно. Стали производить в середине 2003г.

DDR3– Память стандарта DDR третьего поколения. эффективные частоты DDR3 располагаются в диапазоне 800 МГц - 2400 МГц (при тактовых частотах 400 МГц - 1200 МГц), таким образом, маркировка DDR3 в зависимости от скорости: DDR3-800(PC3-6400), DDR3-1066(PC3-8500), DDR3-1333(PC3-10600), …,DDR3-2400(PC3-19200).

Объем ОП определяется разрядностью операционной системы, а именно для 32- разрядной ОС пределом будет являться память в 4ГБ, для 64-разрядных ОС предела нет.

o ПЗУ(постоянное запоминающее устройство. Постоянная память ROM (Read Only Memory). Вторая составная часть основной памяти, предназначенной для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины). В момент включения компьютера в его оперативной памяти отсутствуют любые данные, поскольку оперативная память не может сохранять данные при отключенном компьютере. Но процессору необходимы команды, в том числе и сразу после включения. Поэтому процессор обращается по специальному стартовому адресу, который ему всегда известен, за своей первой командой. Этот адрес указывает на память, которую принято называть постоянной памятью ROM или постоянным запоминающим устройством (ПЗУ). Микросхема ПЗУ способна продолжительное время сохранять информацию, даже при отключенном компьютере. Говорят, что программы, которые находятся в ПЗУ, "зашиты" в ней - они записываются туда на этапе изготовления микросхемы. Комплект программ, находящийся в ПЗУ образовывает базовую систему ввода/вывода BIOS (Basic Input Output System). BIOS содержит программы управления клавиатурой, видеокартой, дисками, портами и другими устройствами. Основное назначение этих программ – проверить состав и работоспособность системы и обеспечить взаимодействие основных узлов ПК до загрузки какой-либо операционной системы. Также в BIOS находится программа тестирования, которая выполняется при включении ПК(POST, Power On Self Test). Как правило, микросхема BIOS припаивается к системной плате или устанавливается в «кроватку» , чтобы ее можно было извлечь для перепрограммирования, а затем вставить обратно. Для данных типов микросхем могут использоваться самые разные тип корпуса и количество ножек, но на них всегда можно обнаружить наклейку с логотипом компании разработчика. BIOS – это микросхемы флэш-памяти, в которых информацию можно переписывать точно так же, как и в обычных флэш-картах для цифровых фотоаппаратах. ПЗУ предназначено для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации, позволяет ее только считывать: изменять ее нельзя.

o Микросхема CMOS-памяти – энергонезависимая память, постоянно питающаяся от своего аккумулятора. В ней хранится информация об аппаратной конфигурации ПК (обо всей аппаратуре, имеющейся в компьютере), которая проверяется при каждом включении системы. От оперативной памяти она отличается тем, что ее содержимое не исчезает при отключении компьютера, а от постоянной памяти она отличается тем, что данные можно заносить туда и изменять самостоятельно, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав системы. Так как микросхема CMOS не относится к флэш-памяти, то CMOS постоянно питается от небольшой батарейки, расположенной на материнской плате. Если батарейку вытащить, а потом снова вставить, то придется вручную настраивать конфигурацию компьютера. В этой памяти сохраняются данные про гибкие и жесткие диски, процессоры и т.д. Тот факт, что компьютер четко отслеживает дату и время, также связан с тем, что эта информация постоянно хранится (и обновляется) в памяти CMOS (блок CMOS RTC). Таким образом, программы BIOS считывают данные о составе компьютерной системы из микросхемы CMOS, после чего они могут осуществлять обращение к жесткому диску и другим устройствам. Для внесения изменений о конфигурации ПК в BIOS включена программа Setup, которая может изменять содержимое CMOS- памяти, т.е. задавать параметры конфигурации системы. При загрузке и тестировании оборудования BIOS подает на динамик ПК звуки, по которым можно диагностировать неисправность: например, 1 длинный и 2 коротких сигнала – неисправна видеокарта, неповторяющиеся короткие сигналы – неисправна оперативная память. При отсутствии ошибок подается длинны сигнал.

ØШинный интерфейс (системная шина) – обеспечивает сопряжение и связь всех устройств ПК между собой. Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

· Между микропроцессором и основной памятью

· Между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств

· Между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств

Обмен информацией между внешними устройствами и системной шиной выполняется с использованием ASCII-кодов

Основных шин три:

• шина данных,
• адресная шина,
• командная шина.

Адресная шина. Данные, которые передаются по этой шине трактуются как адреса ячеек оперативной памяти. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении – от процессора к оперативной памяти и к устройствам (однонаправленная шина). Именно из этой шины процессор считывает адреса команд, которые необходимо выполнить, а также данные, с которыми оперируют команды. Разрядность адресной шины определяется объемом адресуемой памяти (адресное пространство), т.е. количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле , где I – разрядность шины адреса. В современных процессорах адресная шина 36-разрядная (36 бит), то есть она состоит из 36 параллельных проводников.

Шина данных. По этой шине происходит копирование данных из оперативной памяти в регистры процессора и наоборот, т.е. данные передаются между различными устройствами в любом направлении. Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться и передаваться процессором одновременно. В ПК на базе процессоров Intel Pentium шина данных 64-разрядная. Это означает, что за один такт на обработку поступает сразу 8 байт данных.

Командная шина. По этой шине из оперативной памяти поступают команды, выполняемые процессором. Команды представлены в виде байтов. Простые команды вкладываются в один байт, но есть и такие команды, для которых нужно два, три и больше байта. Большинство современных процессоров имеют 32-разрядную командную шину, хотя существуют 64-разрядные процессоры с командной шиной.

Основные шинные интерфейсы материнских плат:

v ISA (Industry Standard Architecture) – устаревшая шина IBM Pc-компьютеров. Разрешает связать между собой все устройства системного блока, а также обеспечивает простое подключение новых устройств через стандартные слоты. Пропускная способность составляет до 5,5 Мбайт/с. В современных компьютерах может использоваться лишь для подсоединения внешних устройств, которые не требуют большей пропускной способности (звуковые карты, модемы и т.д.).

v EISA (Extended ISA). Расширение стандарта ISA. Пропускная способность возросла до 32 Мбайт/с. Как и стандарт ISA, этот стандарт исчерпал свои возможности и в будущем выпуск плат, которые поддерживают эти интерфейсы прекратился.

v VLB (VESA Local Bus). Интерфейс локальной шины стандарта VESA. Локальная шина соединяет процессор с оперативной памятью в обход основной шины. Она работает на большей частоте, чем основная шина, и позволяет увеличить скорость передачи данных. Позже, в локальную шину "врезали" интерфейс для подключения видеоадаптера, который требует повышенной пропускной способности, что и привело к появлению стандарта VLB. Пропускная способность - до 130 Мбайт/с, рабочая тактовая частота - 50 МГц, но она зависит от количества устройств, подсоединенных к шине, что является главным недостатком интерфейса VLB.

v PCI (Peripherial Component Interconnect). Стандарт подключения внешних устройств, введенный в ПК на базе процессора Pentium. По своей сути, это интерфейс локальной шины с разъемами для подсоединения внешних компонентов. Данный интерфейс поддерживает частоту шины до 66 МГц и обеспечивает быстродействие до 264 Мбайт/с независимо от количества подсоединенных устройств. Важным нововведением этого стандарта является поддержка механизма plug-and-play, суть которого состоит в том, что после физического подключения внешнего устройства к разъему шины PCI происходит автоматическая конфигурация этого устройства.

v FSB (Front Side Bus). Начиная с процессора Pentium Pro для связи с оперативной памятью используется специальная шина FSB. Эта шина работает на частоте 800 МГц и имеет пропускную способность более 1Гбайт/с. Частота шины FSB является основным параметром, именно она указывается в спецификации материнской платы. В новейших процессорах используется FSB 1066 МГц. За шиной PCI осталась лишь функция подключения новых внешних устройств.

v AGP (Advanced Graphic Port). Специальный шинный интерфейс для подключения видеоадаптеров. Разработан в связи с тем, что параметры шины PCI не отвечают требованиям видеоадаптеров по быстродействию. Частота этой шины - 33 или 66 МГц, пропускная способность до 1066 Мбайт/с – устаревший стандарт современный PCI Express.

v USB (Universal Serial Bus). Стандарт универсальной последовательной шины определяет новый способ взаимодействия компьютера с периферийным оборудованием. Он разрешает подключать до 256 разных устройств с последовательным интерфейсом, причем устройства могут подсоединяться цепочкой. Производительность шины USB относительно небольшая и составляет 1,55 Мбит/с. Среди преимуществ этого стандарта следует отметить возможность подключать и отключать устройства в "горячем режиме" (то есть без перезагрузки компьютера), а также возможность объединения нескольких компьютеров в простую сеть без использования специального аппаратного и программного обеспечения. С интерфейсом USB выпускаются модемы, клавиатуры, мыши, CD-ROM, джойстики, ленточные и дисковые накопители, сканеры и принтеры, цифровые камеры и др. В компьютерах Apple Mac шина USB является единственным устройством подключения медленных устройств.

v IEEE-1394 (FireWire или i.Link)/ Fire Wire — это высокоскоростная локальная последовательная шина, способная передавать данные со скоростью 100, 200 и 400 Мбит/с (12,5, 25 и 50 Мбайт/с), а при работе с некоторыми типами файлов — до 1 Гбит/с. Стандарт на шину IEEE-1394 (официальное название шины FireWire) опубликован в конце 1995 года. Он разработан на основе FireWire, представленной фирмами Apple и Texas Instruments/ Как и USB, IEEE-1394 полностью поддерживает технологию Plug and Play, включая возможность горячего подключения (установка и извлечение компонентов без отключения питания системы). Подключить к компьютеру через шину 1394 можно практически все устройства, которые могут работать со SCSI. Сюда входят все виды дисковых накопителей, включая жесткие, оптические, CD/DVD-ROM. К шине 1394 могут подключаться цифровые видеокамеры, устройства с записью на магнитную ленту и многие другие высокоскоростные периферийные устройства. Вероятно, очень скоро шина 1394 начнет широко использоваться как в настольных, так и в портативных компьютерах, а с течением времени заменит все другие высокоскоростные шины. Типичные подключаемые устройства: цифровые видеокамеры, цифровые видеокамеры высокого разрешения, HDTV, высокоскоростные устройства, сканеры высокого разрешения, электронные музыкальные инструменты, клавиатуры, мыши, джойстики, модемы, цифровые видеокамеры низкого разрешения, низкоскоростные устройства, принтеры, сканеры низкого разрешения, все устройства USB

o Адаптеры клавиатуры, дисководов – обеспечивают возможность подключения, управления и взаимодействия внешних устройств ввода-вывода для ПК напрямую с ОП без обращения к микропроцессору для повышения производительности.