Аппаратные средства персональных компьютеров

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Марта 2013 в 17:54, реферат

Описание работы

Прежде чем приступить к обзору аппаратных средств ПК, необходимо ограничить тему определенными рамками, иначе обзор выйдет за пределы требований к учебным рефератам: «Нельзя объять необъятное» (К. Прутков). Ограничение это – условное. Мы рассмотрим лишь основные моменты, обратим внимание на вопросы, прежде не упоминавшиеся в рефератах студентов, но важные с точки зрения «конечного пользователя», и совершенно опустим вопросы компетенции профессионалов.

Содержание работы

Вступление. 4
Материнская плата 5
Что такое Chipset?. 5
Что такое BIOS?. 5
ISA, PCI, PCMCIA, USB, AGP, ACPI 6
Что такое кэш?. 6
Чем многопроцессорная плата отличается от обычной?. 7
Особенности современных интегрированных материнских плат 7
Контроллеры I/O 7
Звук. 7
Видео. 8
Ethernet 8
Теденции на рынке материнских плат 8
Замечания по OEM и Retail 9
Аутсорсинг. 9
Концепция «черного ящика». 9
Типоразмеры (форм-факторы) материнских плат 10
AT 10
LPX 10
ATX 10
microATX 11
NLX 12
WTX 12
FlexATX 12
Процессор 14
Intel 14
AMD 18
Cyrix. 19
Rise. 20
Centaur. 20
VIA 20
SiS. 21
Transmeta. 21
Compaq. 21
Оперативная память 22
Чипы памяти – упаковка и особенности работы 22
Печатные платы для модулей памяти. 23
Модули памяти. 23
Скорость памяти. 24
SDRAM . 24
RDRAM . 24
DDR SDRAM . 24
Видеоподсистема 26
Видеокарты . 26
The Accelerated Graphics Port (AGP). 26
Производительность текстурных карт 27
Что такое DirectX?. 27
Мониторы . 28
ЭЛТ. 29
LCD 30
Основные характеристики мониторов. 32
Носители информации 35
Жесткие диски 35
Технологии Жестких Дисков: Общие термины 35
IDE (Integrated Drive Electronics) 35
ATA (Advanced Technology Attachment) 35
PIO Mode (Programmed I/O Mode) 35
DMA (Direct Memory Access) 35
Areal Density. 35
Rotational Speed. 35
Seek time. 35
MTBF (Mean Time Between Failure) 36
Cache. 36
A/V (Audio/Video). 36
Типы жестких дисков: от IDE до Fiber Channel 36
Интерфейсы 36
UDMA 36
IDE/ATA 37
SCSI 38
Fibre Channel 39
IEEE 1394. 39
USB 40
Выбор интерфейса. 40
RAID 41
Размер. 41
Serial ATA 41
Причины перехода с IDE/ATA на SerialATA 41
Что нового в стандарте. 43
В перспективе. 43
Итого. 44
Связь компьютера с «внешним миром». 45
Модем . 45
Как работает модем. 45
NIC - Network Interface card 47
Характеристики сетевого адаптера. 47
Критерии выбора сетевого адаптера. 48
Неэкранированная витая пара (Unshielded Twisted Pair) 48
Заключение. 50
Источники информации 51
Интернет-ресурсы 51
Печатные издания. 51
Консультанты 51

Файлы: 1 файл

Аппаратные средства персональных компьютеров.docx

— 164.08 Кб (Скачать файл)

AMD

K5 – первые процессоры AMD, анонсированные в качестве  конкурента Pentium. Разъем – Socket 7. Подобно  Cyrix 6x86, использовали PR-рейтинг с  показателями от 75 до 166 МГц. При  этом используемая частота системной  шины составляла от 50 до 66 МГц.  Кэш-память L1 – 24 Кбайт (16 Кбайт  для инструкций и 8 Кбайт для  данных). Кэш-память L2 расположена на  материнской плате и работает  на частоте процессорной шины. К5 степпинг 0 имел кодовое имя  "SSA5", а у степпингов 1, 3, 5 было  кодовое имя "5k86". Стоит отметить, что до 5k86 существовал процессор  AMD 5x86-P75, где P75 это рейтинг, а  реальная частота была его была 133 МГц (33 x 4), процессор была рассчитан под Socket 5.

K6 – процессоры, анонсированные  в качестве конкурента Pentium II. Первые  модели производились по технологии 0,35 мкм, в дальнейшем – 0,25 мкм  (кодовое имя "Little Foot"). Процессоры  работали на частоте от 166 до 233 МГц. Были созданы на базе  дизайна процессора 686 от приобретенной  AMD компании NexGen. По сравнению со  своими предшественниками получили  модуль MMX, увеличился объем кэша L1 – до 64 Кбайт (по 32 Кбайт для  инструкций и данных).

K6-2 – следующее поколение  K6 с кодовым именем "Chomper". Процессор  вышел в мае 1998 года, основным  усовершенствованием является поддержка  дополнительного набора инструкций 3DNow! и частоты системной шины 100 МГц. Кэш-память L1 – 64 Кбайт  (по 32 Кбайт для инструкций и  данных), кэш L2 находится на материнской  плате и может иметь объем  от 512 Кбайт до 2 Мбайт, работая  на частоте шины процессора. Первые  модели имели частоту ядра 266 МГц.

K6-2+ – одни из последних  Socket 7 процессоров AMD. И первые Socket 7 процессоры, сделанные с использованием 0,18 мкм техпроцесса.

K6-III (Sharptooth) – первые процессоры  от AMD, имеющие кэш-память L2, объединенную  с ядром. Последние процессоры, сделанные под платформу Socket 7. Фактически, представляют собой  просто K6-2 с 256 Кбайт кэш-памятью  L2 на чипе, работающей на той  же частоте, что и ядро процессора. Кэш-память L1 имеет объем 64 Кбайт  (по 32 Кбайт для инструкций и  данных), кэш-память L3 находится на  материнской плате и может  иметь объем от 512 Кбайт до 2 Мбайт,  работая на частоте шины процессора. Первые модели, выпущенные в феврале  1999 года, были рассчитаны на 400 и  450 МГц.

Argon – кодовое название  использованного в K7 ядра.

K7 – первые процессоры, архитектура и интерфейс которых  отличаются от Intel. Объем кэш-памяти L1 – 128 Кбайт (по 64 Кбайт для  инструкций и данных). Кэш-память L2 – 512 Кбайт, работающая на 1/2, 2/5 или 1/3 частоты процессора. Процессорная  шина – Alpha EV-6. Тактовая частота шины – 100 МГц с передачей данных при 200 МГц. Поддерживаемые наборы инструкций – MMX и расширенный по сравнению с K6-III набор 3DNow!. Форм-фактор – Slot A. Получил наименование Athlon. Были выпущены модели 500-1000 МГц. Ядро K75 – алюминиевые соединения, K76 – медные.

Magnolia – кодовое название 1 ГГц Athlon с ядром K76 до его  выхода.

Thunderbird – наименование  ядра процессоров Athlon, выпущенных  по технологии 0,18 мкм с использованием  технологии медных соединений. На  чипе интегрированы 256 Кбайт полноскоростного exclusive кэша L2. В качестве переходного  варианта некоторое время выпускался  в форм-факторе Slot A. Однако основным  форм-фактором является Socket A. Модель  с частотой 1,33 ГГц демонстрирует  большую производительность на  офисных задачах, чем процессор  Intel Pentium 4 с частотой 1,7 ГГц. Технологический  потенциал ядра Thunderbird предоставляет  возможность выпуска изделий  с частотой до 2 ГГц.

Athlon – наименование процессоров,  созданных на основе архитектур K7, К75, К76, Thunderbird в вариантах Slot A и  Socket A (Socket 462). Высокопроизводительные  процессоры, ориентированные на  сектор компьютеров High-End.

Athlon XP – наименование  процессоров, созданных на основе  ядра Palomino, Socket A (Socket 462).

Duron – наименование линейки  процессоров, ориентированных на  сектор компьютеров Low-End. Являются  конкурентами процессоров Celeron, однако  обладают меньшей ценой и большей  производительностью при равных  рабочих частотах. Построены на  варианте ядра Thunderbird с урезанной  до 64 Кбайт кэш-памятью L2. Выпускаются  только в форм-факторе Socket A.

Spitfire – кодовое наименование  ядра и процессоров Duron.

Mustang – серверный вариант  Athlon. Кэш-память L2 – 1-2 Мбайт, интегрированная  в чип процессора. Процессор рассчитан  на использование шины 266 МГц и  памяти DDR SDRAM. Выпуск отменен.

Corvette – кодовое наименование  мобильного варианта ядра Mustang. Переименован  в Palomino.

Palomino – кодовое наименование  ядра процессоров Athlon, пришедшего  на смену архитектуре Thunderbird. Незначительные  архитектурные изменения с целью  улучшения скоростного потенциала  процессора. Например, в составе  ядра используются улучшенный  блок предсказания ветвлений  и аппаратная предварительная  выборка из памяти. Процессоры  на новом ядре не будут поддерживать SSE2. Информация о том, что конвейер  в ядре Palomino будет содержать большее  число ступеней, не подтверждается. Palomino будет быстрее, чем Thunderbird, работающий на той же частоте;  используя этот факт AMD ввела новый рейтинг на основе разработанной технологии QuantiSpeed, по которому, например 1,733 МГц процессор Athlon XP получил рейтинг 2100+. Palomino работает на материнских платах, поддерживающих шину EV6 с частотой 266 МГц и выше. В производстве процессоров использована технология медных соединений. Младшие модели рассчитаны на тактовую частоту ядра 1,533 ГГц и выше.

Morgan – кодовое наименование  ядра процессоров Duron. Отличается  от Palomino не только объемом L2, но  и тем, что будет производиться  по технологии с использованием  алюминиевых соединений.

Thoroughbred – улучшенная версия Palomino, созданная по технологии 0,13 мкм. Тактовая частота – более  2 ГГц.

Appaloosa – улучшенная версия Morgan, созданная по технологии 0,13 мкм.

Barton – версия Thoroughbred, улучшенная  использованием технологии SOI (SOI –  silicon-on-insulator – "кремний-на-изоляторе"). Использование этой технологии  позволяет увеличить тактовые  частоты приблизительно на 20% и  уменьшить при этом энергопотребление.

Hammer – семейство 64-разрядных  процессоров. В него входят ClawHammer и SledgeHammer. Семейство 64-разрядных  процессоров Hammer базируется на  архитектуре K7, в которую добавлены  64-разрядные регистры и дополнительные  инструкции для работы с этими  регистрами, а также новые серверные  инструкции. Использование технологии SOI. Поддержка SSE2.

ClawHammer – первый 64-разрядный  процессор AMD. В отличие от Itanium, этот процессор ориентирован  главным образом на 32-разрядные  инструкции. Одновременно с его  выходом ожидается появление  новой шины HyperTransport (Lightning Data Transport –  LDT), используемой для связи с  процессорами и устройствами  ввода/вывода. LDT должна стать не  заменой, а дополнением к системной  шине EV6 или EV7. Обеспечена поддержка  до двух процессоров. Предполагаемая  скорость – 2 ГГц и выше. Технология  производства – 0,13 мкм, SOI.

SledgeHammer – серверный вариант  ClawHammer. Обеспечена поддержка до  восьми процессоров. Технология  производства – 0,13 мкм, SOI.

Cyrix

6x86 – наименование процессоров  Cyrix. Для оценки производительности  относительно процессора Pentium использовался  P-Rating, показывающий частоту, на которой пришлось бы работать процессору Pentium для достижения такой же производительности. P-Rating 6x86 составлял от 120 до 200 МГц. Кэш первого уровня – 16 Кбайт. Частота шины процессора – от 50 до 75 МГц. Разъем – Socket 5 и Socket 7.

M1 – то же, что и 6x86.

MediaGX – ответвление в  семействе процессоров Cyrix. Первый  процессор, сделанный по идеологии  PC-on-a-chip. К ядру 5х86 были добавлены  контроллеры памяти и PCI, в чип  интегрирован видеоускоритель с  кадровым буфером в основной  памяти PC. В последних моделях  используется ядро 6x86. В чипе-компаньоне  реализован мост PCI-ISA и интегрирован  звук. PR-рейтинг от 180 до 233 МГц, кэш-память L1 – 16 Кбайт. Производился по  техпроцессу 0,5 мкм.

6x86MX – переработанный  с целью достижения большей  производительности вариант 6x86. Кэш-память L1 – до 64 Кбайт. В состав  архитектуры ядра был добавлен  блок MMX. Появилась поддержка раздельного  питания. Частота шины процессора  – от 60 до 75 МГц. PR-рейтинг – от 166 до 266 МГц. Процессоры 6х86MX делала  и компания IBM. Их изделия 6х86MX имели рейтинг от 166 до 333 и были  рассчитаны на частоту шину 66, 75, 83 МГц. Позднее, по маркетинговым  соображениям, Cyrix переименовал свои  процессоры в MII, а IBM до конца  сотрудничества продавала их  под маркой 6x86MX.

MII – последний процессор  Cyrix, начал производиться в марте  1998 года. Кэш-память L1 – 64 Кбайт (единый), L2, как обычно для Socket 7, находится  на материнской плате и имеет  объем от 512 Кбайт до 2 Мбайт, работая  на частоте системной шины. Поддерживаемые  наборы инструкций – MMX. Использует PR-рейтинг. При производстве применялся  техпроцесс 0,25 мкм.

Cayenne – кодовое наименование  ядра, используемого в Gobi и MediaPC.

Gobi (MII+) – процессор, рассчитанный  на платформу Socket 370. Поддерживаемые  наборы инструкций – MMX, 3D Now!. Значительно  переработан блок операций с  числами с плавающей запятой.  Кэш-память L1 – 64 Кбайт, кэш-память L2 – 256 Кбайт на чипе, работающие  на полной частоте ядра процессора.

Rise

mP6 – первые процессоры  компании Rise. Предназначены для ноутбуков, использующих Socket 7. Отличаются очень малым тепловыделением. Кэш-память L1 – 16 Кбайт (по 8 Кбайт для данных и инструкций), L2 – от 512 Кбайт до 2 Мбайт, расположена на материнской плате, работает на частоте шины процессора. Поддерживается дополнительный набор инструкций MMX. При оценке производительности своих процессоров Rise, как и Cyrix, использует PR-рейтинг, составляющий от 166 до 366 МГц.

mP6 II – процессоры, отличающиеся  от своих предшественников mP6 тем,  что в чип интегрирована кэш-память L2 объемом 256 Кбайт. Была обещана  поддержка SSE, производительность  от PR-200 и выше. Однако в августе  1999 было объявлено об отмене  планов по выходу процессора  из-за значительного удорожания  после добавления L2 в чип.

Tiger – mP6 II для платформы  Socket 370. Кэш-память L1 – 16 Кбайт, L2 –  256 Кбайт, работающая на тактовой  частоте ядра процессора. Выпуск  отменен.

Centaur

Winchip С6 – процессоры, ориентированные на дешевые ПК. По производительности уступают своим конкурентам. Шина – 60, 66, 75 МГц, платформа – Socket 7. Технология – 0,35 мкм. Процессоры поддерживают набор инструкций MMX. Вышел в октябре 1997 г., работал на частотах от 180 до 240 МГц.

Winchip-2 – процессоры, производимые  по техпроцессу 0,25 мкм. Кэш-память L1 – 64 Кбайт (по 32 Кбайт для  инструкций и данных), кэш-память L2 – 512-2048 Кбайт находится на  материнской плате. Процессорами  поддерживаются наборы инструкций MMX и 3DNow!. Платформа – Socket 7. От Winchip С6 отличаются значительно ускорившейся работой с числами с плавающей запятой. Появилась поддержка частоты системной шины 100 МГц. Первый процессор появился в ноябре 1998 года, частоты от 200 до 300 МГц.

Winchip-2A – процессоры Winchip-2 с исправленной ошибкой в реализации 3DNow!.

Winchip-3 – процессоры с  кэш-памятью L1 объемом 64 Кбайт  (по 32 Кбайт для инструкций и  данных) и кэш-памятью L2 объемом  128 Кбайт на чипе, работающей на  частоте ядра процессора. Кэш-память L3 – 512-2048 Кбайт, расположена на  материнской плате. Планировались  к выходу в первой половине 1999 г. с частотой 300 МГц и выше. В связи с покупкой Centaur фирмой VIA выход процессоров был отменен.

Winchip-4 – процессоры, выпуск  которых планировался в конце  1999 г. Частоты – 400-500 МГц, а  при переходе на 0,18 мкм техпроцесс  – 500-700 МГц.

VIA

Samuel – кодовое наименование  процессоров и ядра. Основой послужило  ядро Winchip-4, доставшееся VIA в наследство  от Centaur. Работают на частотах 500-700 МГц. Производятся National Semiconductors и  TSMC с использованием 0,18 мкм техпроцесса.  Процессоры используют набор  SIMD 3D Now!. Форм-фактор – Socket-370. Кэш-память L1 – 128 Кбайт. Получили наименование Cyrix III. Тактовая частота ядра –  500-667 МГц.

C5A – то же, что и  Samuel.

Samuel 2 – кодовое наименование  процессоров и ядра, разработанных  группой Centaur. Кэш-память L2 объемом  64 Кбайт. Тактовая частота ядра  – 667-800+ МГц. Частота шины процессора 100/133 МГц, форм-фактор – Socket 370.

C5B – то же, что и  Samuel 2.

Matthew – кодовое наименование  интегрированных процессоров. Имеют  в своем составе ядро Samuel2 с  интегрированным видео и компонентами North Bridge.

Ezra – кодовое наименование  процессоров и ядра. Совместная  разработка групп Cyrix и Centaur. Первое  действительно новое ядро VIA. Процессоры  с поддержкой SSE. Кэш-память L1 – 128 Кбайт, кэш-память L2 – 64 Кбайта. Технология  – 0,15 мкм c переходом на 0,13 мкм.  Тактовая частота ядра – 750 МГц с последующим ростом выше 1 ГГц. TSMC подтвердила информацию  о том, что она изготовила  процессор Ezra с частотой 1 ГГц.

C5C – то же, что и  Ezra.

Ezra-T – кодовое наименование  процессоров и ядра. Совместимость по уровню сигналов с Tualatin, что позволяет их использовать в материнских платах с чипсетами, созданными под Tualatin. Технологический процесс 0,13 мкм, алюминиевые соединения. Кэш память L1 – 128 Кбайт, L2 – 64 Кбайт. Имеют меньшее, по сравнению с Ezra, энергопотребление. Поддержка MMX, 3D Now!. Тактовая частота ядра – от 800 МГц (6х133 МГц).

Nehemiah – кодовое наименование  процессоров и ядра. Рассчитаны  на работу при частотах 1,2+ ГГц.  Кэш-память L1 – 128 Кбайт, кэш-память L2 – 256 Кбайт. Будут поддерживать  инструкции Streaming SIMD Extensions (SSE) и 3DNow!. Конвейер в 17 стадий, напряжение  питания ядра 1,2 В, техпроцесс 0,13 мкм с использованием медных соединений, площадь кристалла – 72 кв. мм.

C5X – то же, что и  Nehemiah.

Esther – кодовое наименование  процессоров и ядра. Кэш-память L1 – 128 Кбайт, L2 – 256 Кбайт. Конвейер 17 ступеней. Тактовая частота ядра 2 ГГц.

C5Y – то же, что и  Esther.

SiS

550 – базовая модель  процессоров серии 550. Основой  послужило ядро mP6 от Rise с интегрированным  видео и компонентами чипсета.

551 – модель процессора, созданная на основе SiS 550, с поддержкой  флеш-карт и шифрования.

552 – модель процессора, созданная на основе SiS 551, с поддержкой  аудио- и видеозахвата.

Transmeta

Crusoe – линейка процессоров,  ориентированных на мобильные  системы. Состоит из моделей  TM3200 (L2=0), TM5400 (L2=256 Кбайт), TM5500 (L2=256 Кбайт), TM5600 (L2=512 Кбайт), TM5800 (L2=512 Кбайт), имеющих  в своем составе интегрированные  компоненты North Bridge. Характеризуются  низким энергопотреблением.

Информация о работе Аппаратные средства персональных компьютеров