3 Материнська плата



Скачати 44.57 Kb.
Дата конвертації31.12.2016
Розмір44.57 Kb.

3.2. Персональний комп’ютер. Материнська плата. Процесор

3.2. Материнська плата


Всередині системного блоку розташовано багато пристроїв. Основною за призначенням і більшою за розміром є системна плата (материнська плата, Mother Board).


На материнській платі розташовано:


  • Центральний процесор (CPU Central Processing Unit).

  • Системна шина – основна магістраль, по якій відбувається обмін даними між процесором та іншими пристроями.

  • Чипсет (Chip Set) – набір мікросхем, які відповідають за роботу комп’ютера. В цьому наборі містяться контролери, система керування, таймери тощо.

  • Пристрої внутрішньої пам’яті:

  • Оперативний запам’ятовуючий пристрій.

  • Постійний запам’ятовуючий пристрій.

  • Енергонезалежний запам’ятовуючий пристрій.

  • Роз’єми для під’єднання накопичувачів на твердому диску та оптичних дисків.

  • Внутрішні роз’єми (слоти) до яких можна під’єднати певні основні чи периферійні пристрої:

    • Відеоплату (відеоадаптер).

    • Звукова плату (звуковий адаптер).

    • Мережну плату (мережний адаптер).

    • Внутрішній модем.

    • TV або FM тюнер.

З метою вивільнення простору і зручності користування ці пристрої можуть відразу міститися на материнській платі у вигляді мікросхем. В цьому випадку вони називаються інтегрованими. Якість інтегрованих пристроїв є значно нижчою ніж якість окремо поставлених пристроїв.

  • Зовнішні роз’єми (порти) до яких під’єднуються різноманітні пристрої вводу/виводу, збереження та передачі інформації.

Пристрої, що розташовані на материнській платі називаються внутрішніми.

Відомі фірми-виробники материнських плат: Intel, ASUS, GigaByte.

Ціна плат залежить від бренда виробника, наявності інтегрованих пристроїв та інших характеристик і коливається від 60 дол. до 200 дол. і вище.

Часто материнська плата випускається разом з процесором, тоді до ціни материнської плати додається ціна процесора.


Центральний процесор


Процесор є найважливішим пристроєм в комп’ютері, основною мікросхемою комп’ютер, що визначає потужність комп’ютера.

Основні функції процесора:


  • Виконання логічних та арифметичних операцій.

  • Керування обчислювальним процесом.

  • Координація роботи всіх пристроїв системи.

В обчислювальній системі може бути кілька паралельно працюючих процесорів. Такі системи називаються багатопроцесорними.

Основні складові процесора:


  • Пристрій керування. Координує роботу всіх пристроїв, керує роботою пристроїв та обчисленнями.

  • Арифметико логічний пристрій. Виконує арифметичні та логічні операції.

  • Математичний сопроцесор. Працює разом з процесором і збільшує швидкість математичних обчислень.

  • Пристрій генерації адрес (AGU Address Generation Unit). Відповідає за коректну адресацію при завантаженні та збереженні адрес.

  • Дешифратор команд. Аналізує команди, що надходять до процесора і перетворює їх у форму, що є прийнятною для процесора.

  • Регістри. Спеціальні комірки, де власне відбуваються обчислення.

  • Кеш-пам’ять. Високошвидкісна пам’ять комп’ютера. Використовується для пришвидшення обміну інформацією між процесором та оперативною пам’яттю.

Додатково процесор може містити:


  • Графічний сопроцесор. Використовується для пришвидшення обробки зображень.

  • Сопроцесор вводу/виводу. Використовується для пришвидшення роботи з периферійними пристроями вводу/виводу інформації.

Для виконання операції процесор має здійснити наступні кроки:


  • Вибір команди.

  • Вибір даних для команди.

  • Виконання команди.

  • Обчислення адреси, куди буде записано результат виконання команди.

  • Збереження результату за вказаною адресою.

Для виконання кожного з цих етапів відводиться один такт (імпульс). В кожному такті починається виконання нової операції.

Основні характеристики процесора


  • Тактова частота.

  • Розрядність.

  • Робоча напруга.

  • Об’єм кеш-пам’яті.

Тактова частота


Тактова частота - це кількість електричних імпульсів у секунду, вимірюється у Герцах (МегаГерцах, ГігаГерцах). Вона задається кварцовим генератором, що знаходиться на материнській платі. Чим вищою є тактова частота ядра процесора, тим швидше відбувається обробка даних.

Межа тактової частоти була досягнута у 4,7 ГГерц і подальший розвиток процесорів відбувається у напрямку збільшення кількості обчислювальних ядер процесора (2, 4, 6, 8 і далі). Тут тактова частота для кожного ядра дещо зменшилася до 2,6-3,0 ГГерц, але за рахунок збільшення кількості ядер, їх тактові частоти підсумовуються.

Нажаль, не завжди збільшення ядер процесора призводить до збільшення швидкодії, бо існує доволі багато програм, що використовує лише одне ядро.

Розрядність


Розрядність показує скільки біт даних (розрядів) процесор може прийняти і обробити в своїх регістрах за один такт. Наприклад, 32-розрядний процесор – 32 біти, 64- розрядний – 64 біти.

Робоча напруга


Робоча напруга сучасних процесорів має прагнути до зменшення, що дозволяє зменшити розміри процесора, а також зменшити тепловиділення, що дозволяє збільшити потужність без загрози перегріву (під час роботи процесор нагрівається до 650-900 С).

Сучасні процесори мають робочу напругу 0,5-1,5 В. Раніше цей показник складав 1,75-3,5 В.


Кеш-пам’ять процесора


Обмін даними всередині процесора відбувається значно швидше, ніж обмін даними між процесором та оперативною пам’яттю. Для того, щоб зменшити кількість звертань до оперативної пам’яті (бо це затягує час) процесор має так звану над оперативну кеш-пам’ять.

Коли процесору потрібні дані, він спочатку звертається до кеш-пам’яті і лише у разі, якщо потрібні дані там відсутні, звертається до оперативної пам’яті. Тому, високопродуктивні процесори оснащуються підвищеними обсягами кеш-пам’яті.



Кеш-пам’ять конструктивно розподілена на кілька рівнів:

  • Кеш-пам’ять І рівня. Виконується на одному кристалі з процесором. Має об’єм порядку десятків Кілобайт.

  • Кеш-пам’ять ІІ рівня. Виконується на окремому кристалі, але в межах процесора в одному з ним корпусі. Має об’єм від сотень Кілобайт до Мегабайту.

  • Кеш-пам’ять ІІІ рівня. Виконується на окремих мікросхемах і розташовується на материнській платі. Має об’єм до 10 Мегабайт.

Лідерами серед фірм-виробників процесорів є компанії Intel та AMD.

Контрольні запитання


  1. Що таке материнська плата?

  2. Які компоненти розташовані на материнській платі?

  3. Які пристрої називаються внутрішніми?

  4. Основні функції центрального процесора?

  5. Які основні параметри процесора?

  6. Що характеризує тактова частота процесора і в яких одиницях вона вимірюється?

  7. Що таке кеш-пам’ять процесора?

  8. Де знаходиться кеш-пам’ять процесора ІІІ рівня?







База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка