Vlb [застаріло], і8а[застаріло]), відеопам'яті і графіного процесора. На рис. 1.122 подана спрощена блок-схема сучасного графічного контролера

Рис. 1.122. Спрощена блок-схема графічного контролера

Технічні характеристики графічного контролера визначаються тактовою частотою графічного процесора та його архітектурою (анг. GPU), частотою і розміром відеопам'яті та шириною шини відеопам'яті.

Сучасні графічні контролери мають такі характеристики:

частота графічного процесора контролера (250МГц, 270 МГц, 300 МГц, 500 МГц); обсяг відеопам'яті (64Мб, 128МБ, 256 МБ, 512 МБ, 1024 МБ) і її частота (444МГц, 500 МГц, 550 МГц, 650 МГц);

апаратна підтримка функцій T&L (Transformation and Lighting - трансформації і розрахунку освітленості) і декодування MPEG2/DVD.

Окрім дисплею до графічного контролера (за наявності відповідних рознять) можна під'єднати відеопроектор, телевізор, відеокамеру, відеомагнітофонт, ТВ-приймач, DVD-програвач і ін.

Логіка системна

Логіка системна (англ. chip set) - набір мікросхем для побудови системних плат (див. плата системна). Зазвичай мікросхеми системної логіки поділяють на дві мікросхеми:

мікросхему із контролерами швидких пристроїв - контролер локальної шини процесора (FSB), контролер шини пам'яті, контролер графічної шини;

мікросхему із контролерами повільних пристроїв - контролер шини РСІ, контролер інтерфейсів Paralel ATA, Serial ATA для під'єднання ЖМД, контролер ГМД, контролер USB, цифровий звуковий канал, контролер клавіатури і мишки, контролер пристрою друку, контролер локальної мережі.

На рис. 1.123 зображена структурна схема класичного двокристального набору мікросхем системної логіки фірми Intel для побудови системних плат

Рис. 1.122. Структурна схема двокристального набору мікросхем системної логіки фірми

Intel

Від характеристик набору мікросхем системної логіки істотно залежать параметри ПЕОМ. Для підвищення швидкодії ПЕОМ фірма AMD розташовує контролер оперативної пам'яті у самому мікропроцесорі. Розташування контролера оперативної пам'яті у мікропроцесорі збільшує швидкість обміну контролера з ядром мікропроцесора, адже контролер під'єднаний до внутрішньої шини мікропроцесора. Окрім контролера оперативної пам'яті у мікропроцесорах фірми AMD розташовують контролер міжпроцесорних зв'язків для побудови багатопроцесорних систем і контролер системи Hyper Transport (див. процесор).

Рис. 1.123. Структурна схема набору мікросхем системної логіки для мікропроцесорів фірми AMD

Мікросхеми системної логіки для переносних ПЕОМ (notebook) структурно подібні до мікросхем для стаціонарних ПЕОМ, але мають зменшене енергоспоживання

Рис. 1.124. Структурна схема набору мікросхем системної логіки для переносних ПЕОМ

Для кишенькових ПЕОМ блоки системної логіки повністю розташовують у мікропроцесорі (див. мікропроцесор)

Ігрові маніпулятори

Рис. 1.125. Ігрові маніпулятори

Маніпулятори ігрові використовують для керування ігровими програмами, професійні маніпулятори - симуляторами літака, гвинтокрила, танка, легкового автомобіля і т.ін. Кращі зразки симуляторів часто використовують як основу для створення ігрових програм (симулятор винищувача F-16, симулятор гвинтокрила і т.ін.)

Ігрові маніпулятори під'єднують до ігрового контролера або інтерфейсу USB. Ігровий контролер (Game port) відслідковує нахили ручки ігрового маніпулятора (jojstick) у двох площинах та натискання кнопок на ньому. Відслідковування нахилів ручки здійснюється шляхом вимірювання опору змінних резисторів, рухомі контакти змінних резисторів зв'язані з ручкою ігрового маніпулятора. До ігрового контролера можна під'єднати два маніпулятори. Деякі ігрові маніпулятори доволі реалістично відтворюють органи керування технічних пристроїв - кермо мотоцикла або автомобіля, штурвал літака і т.ін. їх використовують для побудови різноманітних тренажерів. На рис. 1.126 вказано розняття ігрового порта (через широке поширення ігрових маніпуляторів з USB-інтерфейсом у сучасних системних платах ігровий порт, як правило, відсутній), а на рис. 1.127 - схема під'єднання маніпуляторів до ігрового порта

Рис. 1.126. Контактні з'єднання системної плати стандарту АТХ

Маніпулятор А

Машпу.шіор В

Рис. 1.127. Схема під'єднання маніпуляторів до ігрового порта

Машина електронно-обчислювальна

Машина електронно-обчислювальна (ЕОМ, англ. computer [обчислювач]) - пристрій, який виконує обчислення з використанням електричних сигналів. За використовуваною елементною базою ЕОМ поділяють на п'ять поколінь:

I покоління - лампові;

II покоління - транзисторні;

3. покоління - на інтегральних схемах низького ступеню інтеграції;

4. покоління - на інтегральних схемах високого ступеню інтеграції;

V покоління - на інтегральних схемах надвисокого ступеню інтеграції.

Однак, у цьому поділі відсутні релейні ЕОМ (Z3-Z5, Марк-1) та ЕОМ на магнітних елементах з трьома станами (Сетунь).

Сучасні ЕОМ поділяють на:

суперЕОМ (Cray, IBM BlueGene, Эльбрус);

робочі станції;

серверні ЕОМ;

персональні ЕОМ, у тому числі стаціонарні, міні, переносні, планшетні, ультрамобільні, кишенькові.

Термін суперЕОМ був введений в обіг через нестримний потяг людей до надзвичайного - суперзірка, суперхіт, суперкнижка, суперфільм, супер, супер, супер. Чіткого визначення терміну суперЕОМ немає. Вважають, що суперЕОМ - це ЕОМ, яка має технічні параметри (швидкість обчислень, обсяг оперативної пам'яті, обсяг дискової пам'яті) значно вищі, ніж доступні для загалу ЕОМ і ПЕОМ. На рис. 128 зображені суперЕОМ ПС2100 (Радянський Союз) і Сгау-2 (СІЛА)

Рис. 1.128. СуперЕОМ ПС2100 і Сгау-2

Сьогодні суперЕОМ виробляють такі фірми як IBM, HP, NEC, Sun, SGI, Dell.

Сучасні суперЕОМ є багатопроцесорними системами, які побудовані на мікропроцесорах фірм Intel (CISC-архітектура), AMD, IBM, DEC (RISC-архітектура) і ін. У таблиці подано список першої десятки суперЕОМ (станом на червень 2006 р.)

Місце	ЕОМ	Кількість процесорів	Країна
1	IBM BlueGene/L - eServer Blue Gene Solution	131072	США
2	IBM eServer Blue Gene Solution	40960	США
3	IBM eServer pSeries p5 575 1.9 GHz	12208	США
4	SGI Altix 1.5 Ghz	10160	США
5	Tera-10 - NovaScale 5160, Itanium2 1.6 GHz	8704	Франція
6	Dell Thunderbird - PowerEdge 1850,3.6 GHz	9024	США

Місце	ЕОМ	Кількість процесорів	Країна
7	NEC/Sun Sun Fire X64 Cluster, Opteron 2.4/2.6 Ghz,	10368	Японія
8	IBM eServer Blue Gene Solution	16384	Німеччина
9	Cray Inc. Red Storm Cray XT3, 2.0 GHz	10880	США
10	NEC Earth-Simulator	5120	Японія

Більш докладну інформацію про сучасні суперЕОМ можна отримати за адресою: www.top500.org

СуперЕОМ 70-х і 80-х років минулого сторіччя будувались з використанням векторних процесорів. На початку 90-х років відбувся перехід до використання великої кількості паралельно з'єднаних скалярних процесорів. Наприкінці двадцятого сторіччя для створення суперЕОМ стали широко використовувати кластери, які забезпечують високу продуктивність при мінімальній вартості.

В якості операційних систем для суперЕОМ використовують Unix-подібні ОС (Unix, Linux, Solaris тощо).

Робочі станції належать до професійних ПЕОМ. Значно менші обсяги виробництва робочих станцій, значно вищі їх технічні характеристики зумовлють значно вищі ціни на робочі станції порівняно з цінами на персональні ЕОМ. Розглянемо особливості архітектури персональних станцій на прикладі сімейства Silicon Graphics. Насамперед слід наголосити на тому, що архітектура робочої станції сильно залежить від її призначення. На рис. 1.129 зображена архітектура Visual Workstation - робочої станції для роботи з дво- і тривимірною графікою. Для уникнення копіювання інформації з оперативної пам'яті у графічну або аудіо-пам'ять у Visual Workstation використовують спільну системну пам'ть (кілька гігабайт), яка розподіляється між підсистемами робочої станції. Робоча станція Visual Workstation базується на наборі системної логіки Cobalt™ з наступними показниками:

швидкість обміну даними між оперативною пам'яттю і графічною підсистемою - 3,2 Гб/сек.;

швидкість обміну даними між оперативною пам'яттю і системою вводу/виводу - 1,6 Гб/сек.;

швидкість обміну даними між оперативною пам'яттю і процесором - 800 Мб/сек.;

виконання функцій апаратного прискорювача дво і тривимірної графіки у наборі системної логіки Cobalt™;

апаратна реалізація операцій затінення, освітленості і промальовки моделей.

Очевидно, що згодом такі показники стають доступними і для IBM-подібних ПЕОМ.

Рис. 1.129. Архітектура IVC (Integrated Visual Computing)

На рис. 1.130 зображена архітектура UMA, на якій базуються робочі станції О2. У ній, як і у архітектурі IVC для усіх підсистем робочої станції використовують спільну оперативну пам'ть з швидкістю доступу 2,1 Гб/сек.

Рис. 1.130. Архітектура UMA (Unified Memory Architecture)

Для побудови робочих станцій сімейства Silicon Graphics використовують мікропроцесори Intel Xeon і RxxOOO (R12000-R8000). У таблиці подані технічні характеристики сучасних робочих станцій Silicon Graphics

	Silicon Graphics®Fuel	Silicon Graphics®Tezro	Onyx4UltimateVision
Процесор	R16000A; fr- 700/800 Мгц; Ь2-кеш - 4 Мб; FSB - 200 Мгц;	l,2a6o4R16000A; fr- 700/800 Мгц; Ь2-кеш - 4 Мб; FSB - 200 Мгц;	2-64R16000A; fr- 700/800 Мгц; Ь2-кеш - 4 Мб; FSB - 200 Мгц; 2-32 графічних про­цесорів
Оперативна пам'ять	512-4000 Мб (DDR SDRAM)	512-16000 Мб (DDR SDRAM)	16000-128000 Мб (DDR SDRAM)
Сфера застосування	Візуалізація експери­ментальних результа­тів, ЗО-анімація, відо­браження результатів науково-технічного моделювання	САПР, візуалізація екс­периментальних резу­льтатів, ЗО-анімація, відображення результа­тів науково-технічного моделювання, керуван­ня складними техніч­ними системами, мон­таж відеофільмів, вірту­альна телестудія	САПР, візуалізація екс­периментальних резу­льтатів, ЗО-анімація, відображення результа­тів науково-технічного моделювання, керуван­ня складними техніч­ними системами, мон­таж відеофільмів, вірту­альна телестудія
Ціна	Залежить від програмного забезпечення і додаткового апаратного забезпечення (від кількох десятків тисяч у.о. до кількох мільйонів у.о.)

Окрім Silicon Graphics робочі станції виробляють і інші фірми - Dell, Helwett Paccard, Sun Microsystems, IBM, Квазар-Мікро. Для порівняння розглянемо технічні характеристики найновіших робочих станцій Sun Microsystems

	Sun Ultra 20	Sun Ultra 40	Sun Ultra 45
Процесор	AMD Opteron серія 100; fr-1,8-2,8 ГГц;	1 або 2 AMD Opteron серії 200; fr-2,2-2,4 ГГц;	1 або 2 Sun UltraSPARC Ші; fr-1,6 ГГц;
Оперативна пам'ять	до4Гб	до 16 Гб	до 16 Гб
Стандартні інтерфейси	PCI (33 МГц) , PCI Express xl6, PCI Express xl, USB 2.0, IEEE 1394a, Serial ATA з підтримкою RAID 0 і 1, 10/100/1000 BASE-T Giga-bit Ethernet, цифровий звуковий канал	PCI (33 МГц), PCI Express xl6, PCI Express xl, USB 2.0, IEEE 1394a, Serial ATA з підтримкою RAID 0 і 1, 10/100/1000 BASE-T Giga-bit Ethernet, цифровий звуковий канал	PCI-X (100 МГц), PCI Express xl6, PCI Express xl, USB 2.0, IEEE 1394a, Serial ATA з підтримкою RAID 0 і 1, 10/100/1000 BASE-T Giga-bit Ethernet, цифровий звуковий канал
Графічний контролер	Інтегрований ATI Rage XL або NVIDIA Quadro xx для PCI Express xl6	NVIDIA Quadro xx для PCI Express xl6	Sun XVR-100 або XVR-2500
Сфера застосування	САПР, наукові дослід­ження, розробка програм­ного забезпечення	САПР, візуалізація екс­периментальних резу­льтатів, ЗБ-анімація, відображення результа­тів науково-технічного моделювання, керуван­ня складними техніч­ними системами, мон­таж відеофільмів, вірту­альна телестудія	САПР, візуалізація екс­периментальних резу­льтатів, ЗБ-анімація, відображення результа­тів науково-технічного моделювання, керуван­ня складними техніч­ними системами, мон­таж відеофільмів, вірту­альна телестудія
Ціна	895 у.о.	2295 у.о.	3695 у.о.
Операційні системи	Solaris 10, Linux, Microsoft Windows XP 64

Нарис. 1.131 зображені робочі станції фірм Silicon Graphics і Sun Microsystems

а)

б)

в

г

Рис. 1.131. Робочі станції: a- Silicon Graphics Fuel, б - Silicon Graphics Onyx 4, в - Sun

Ultra 40, г - Sun Ultra 45

Потреба у системах управління технологічними процесами спричинила появу промислових ПЕОМ (київський інститут кібернетики розробляв спеціалізовані ЕОМ управління технологічними процесами, наприклад ЕОМ Днепр. Одак ціна таких ЕОМ була доволі високою). Особливі умови виробничих приміщень (вібрації, запиленість і т.ін.) вимагають використання дещо інших конструктивних рішень (амортизаційні підвіски ЖМД, фільтрація потоку повітря і т.ін). На рис. 1.132 зображена промислова ПЕОМ Е. VEREST T9

Рис. 1.132. Переносна промислова ПЕОМ

Для вбудовування у промислове або складне наукове обладнання виробники пропонують одноплатні ПЕОМ, які вмонтовують у стійки з обладнанням. На рисі. 133 подані блок-схема і зображення одноплатно! ПЕОМ на процесорі AMD Opteron

Рис. 1.133. Одноплатна ПЕОМ

На серверні ЕОМ покладають завдання опрацювання запитів від багатьох ПЕОМ у мережі.

Залежно від завдань, які покладаються на сервер, їх можна розділити на сервери:

початкового рівня (файл-сервер, Інтернет-сервер, термінальний сервер, сервер баз даних для малих та середніх робочих груп [від кількох ПЕОМ до кількох десятків ПЕОМ]);

середнього рівня (файл-сервер, Інтернет-сервер, термінальний сервер, сервер баз даних, сервер програмного забезпечення для корпорації [від кількох десятків ПЕОМ до кількох сотень ПЕОМ]);

верхнього рівня (сервер розподілених баз даних, центральний корпоративний термінальний сервер, SQL-сервер, Exchange-сервер).

Залежно від потрібної потужності сервера використовують одно- або багатопроцесорні системи (ПЕОМ з кількома процесорами [2, 4, 8 ] або кластери ).

Рис. 1.134. П'єдестальний варіант сервера Asus AP140R (розміри - 595мм*430мм*44мм)

1 — вид згори із знятою кришкою, 2 — вид спереду, 3 - вид ззаду

Для корпусування серверів використовують п'єдестальні (настільні зменшеної висоти), баштові і стійкові варіанти. Корпуси, які спеціально проектують для серверів, передбачають резервування і "гарячу заміну " обладнання (ЖМД, блоки живлення, вентилятори охолодження і т.ін.) без вимикання живлення сервера

Рис. 1.135. Стійкові варіанти сервера (зліва модулі, справа стійка)

Рис. 1.136. Підлогові (башта) варіанти сервера

Системні плати для серверів будують на спеціалізованих наборах мікросхем системної логіки (IBM, Sun, ServerWorks GC-SL [HP], Intel E7210 (875P), E7501, Intel Canterwood ES, AMD Opteron 8000), які підтримують багатопроцесорні конфігурації, мають розширені варіанти шини РСІ (64-бітне розширення РСІ-Х), Raid-контролери і т.ін.

Дискову підсистема серверів будуєть з використанням таких інтерфейсів:

АТА;

SCSI;

Serial ATA;

Serial Attached SCSI.

Для побудови оперативної пам'яті серверів (від одиниць гігабійт до терабайт) використовують модулі з кодом корекції помилок (ЕСС - Error Corection Code). Процесор автоматично виправляє однобітні помилки і видає повідомлення про двобітні. Фірмою IBM розроблена технологія Chipkill, яка автоматично випраляє помилки у кількох бітах і вилучає модулі пам'яті у яких кількість помилок перевищує критичний рівень.

Окрім мікропоцесорів сімейства х86 для побудови серверів широко використовують RISC-процесори (IBM Power5 [IBM], UltraSPARC [Sun]). Більш висока швидкодія серверів на RISC-процесорах зумовлена 64-бітною архітектурою та скороченою системою команд (скорочується цикл дешифрації команди за рахунок перегляду коротшої таблиці команд). Ще однією особливістю RISC-систем (IBM, HP) є технологія логічних розділів - ресурси сервера одночасно можуть використовувати кілька операційних систем.

Стаціонарні ПЕОМ складаються із системного блоку, дисплея, клавіатури і мишки до яких за потреби додають інші пристрою вводу/виводу інформації (сканери, пристрою друку, Веб-камери, голосники і т.ін.). Останнім часом виробники стали пропонувати системні блоки із зменшеними габаритами, що дозволяє закріплювати їх на задній стінці рідкокристалічного дисплея (Imac G5) або у підставці рідкокристалічного дисплея (див.рис. Е12)

Рис. 1.137. Стаціонарні ЕОМ

Рис. 1.138. Стаціонарна ПЕОМ LLUON LXMA52-1

Особливим різновидом стаціонарних ПЕОМ є "тонкі клієнти" - ПЕОМ, які лише надсилають запити до програм, які виконуються на сервері, і відображають на екрані дисплея отриману від прикладної програми інформації. Для зберігання файлів операційної системи використовують флеш-диск достатньої місткості. Тонкі клієнти з'єднують з сервером локальною мережею (модемом або послідовними лініями зв'язку). Для взаємодії тонких клієнтів з термінальними серверами використовують такі протоколи:

ІСА (Independent Computing Architecture - незалежна архітектура обчислень), створена фірмою Citrix;

RDP (Remote Desktop Protocol - протокол віддаленої системи), створений у фірмі Microsoft.

Протокол RDP взаємодіє лише з ОС MS Windows, ІСА - з Unix, Linux, Mac OS, MS Windows і ін.

Тонкі клієнти придатні для роботи з офісними документами, базами даних, роботи в Інтернеті. Тонкі клієнти категорично непридатні для роботи з будь-якими програмами, які породжують великі потоки інформації від тонкого клієнта до сервера і у зворотньому напрямку.

Виробники систем із тонкими клієнтами наголошують на спрощенні адміністрування і технічного обслуговування системи - операційна система і прикладні програми встановлені і виконуються лише на сервері. Уся інформація, з якою працюють користувачі тонких клієнтів, зберігається також лише на сервері - спрощується архівування інформації. Нарощування обчислювальних потужностей зводиться до збільшення потужності лише однієї ЕОМ - сервера. За оцінками експертів сукупна вартість володіння системою з великою кількістю робочих місць (більше 50) при використанні тонких клієнтів є дещо нижчою (від 5% до 40%), ніж при використанні ПЕОМ. Однак ціни, за якими виробники (Sun, Helvett Pakkard, Ak-Systems і ін.) пропонують тонкі клієнти, поки що співмірні з цінами на дешеві системні блоки з ЖМД на 40 Гб. На завершення розглянемо технічні характеристики тонкого клієнта VT235 російського виробника Ak-Systems

Процесор	VIA® Eden™ 800МГц
Частота FSB	133 МГц
Оперативна пам'ять (PC 133 SDRAM)	256-512 Мб
Гніздо розширення	1 х PCMCIA
Графічний контролер (інтегрований)	3 Graphics Savage4™ AGP 4x (8-32 Мбайт відеопам'яті)
Пристрій читання змінних дисків	SmartCard
Електронний диск	Compact Flash 128 Мб
Звуковий канал	VIAVT1612A(AC'97)
Контролер мережі	10/100 Мбіт (Realtek RTL8100B)
Стандартні інтерфейси	LPT, VGA, RJ45, COM, 2 x USB 1.1, PS/2 передня панель: 2 x USB 1.1, Audio I/O
Блок живлення	36Вт, 110-240В, 50/бОГц, джерело постійної напруги - 12В, ЗА
Гарантія	Зроки

Слід наголосити, що навіть через два роки після придбання тонкого клієнта VT235 гарантійна заміна процесора, модулів оперативної пам'яті, системної плати навряд чи буде можливою через їх відсутність на ринку.

Переносні ЕОМ за структурою дуже подібні до настільних ПЕОМ, однак жорсткі обмеження на розмір і вагу пристрою змушують використовувати дещо інші технічні

рішення. Корпуси переносних ПЕОМ виготовляють з дуже міцної пластмаси або алюмінієво-магнієвого сплаву, дисплей обов'язково плоский (TFT) і вбудований у відкидну кришку, клавіатура зменшених розмірів, графічний координатно-вказівний пристрій вбудований у корпус (сенсорна панель або trackboll [застаріло]), для живлення електронних схем ПЕОМ використовують блок живлення від електромережі 220В (110В) та акумулятори для автономної роботи ПЕОМ протягом кількох годин. Пристрої читання інформації з гнучких магнітних дисків та оптичних дисків мають зменшену висоту і глибину, а жорсткі магнітні диски зменшені розміри.У деяких переносних ПЕОМ використовують відсік для встановлення змінних пристроїв для запису/читання інформації з ГМД, або читання (запису/читання) інформації з оптичних дисків. Використання змінних пристроїв дозволяє зменшити габарити і вагу переносної ПЕОМ, але ускладнює користування ним. Використання зовнішніх пристроїв запису/читання інформації з ГМД та читання (запису/читання) інформації з оптичних дисків також дозволяє зменшити габарити і вагу переносної ПЕОМ, однак не всім користувачам ПЕОМ це подобається

Рис. 1.139. Фотографія переносної ПЕОМ

Для під'єднання зовнішніх пристроїв використовують стандартні інтерфейси, розняття цих інтерфейсів виведені на задню стінку переносної ПЕОМ.

Рис. 1.140. Розняття для під'єднання зовнішніх пристроїв

1- розняття для зовнішнього блока живлення, 2- порт PS/2 для мишки, 3 — розняття інтерфейсу XJSB , 4 - розняття для дисплею або проектора, 5 — розняття інтерфейсу СОМІ, 6- розняття інтерфейсу Centronics

До переносної ПЕОМ ви можете під'єднати зовнішню "мишку", проектор або дисплей, пристрій друку, сканер, пристрої архівування інформації і т.ін.

Для під'єднання додаткових пристроїв у переносних ПЕОМ використовують також шину PCMCIA, введену Personal Computer Card Memory Internation Association. Пристрої стандарту PCMCIA мають стандартні розміри і встановлюються у спеціальний відсік у корпусі переносної ПЕОМ.

Рис. 1.141. Встановлення плати стандарту PCMCIA

Усі пристрої для переносних ПЕОМ виготовляють з мінімальним енергоспоживанням для забезпечення якомога довшого сеансу роботи ПЕОМ з живленням від акумуляторів. Ціни на переносні ПЕОМ у 2-5 разів вищі від цін на співмірні по потужності стаціонарні ПЕОМ.

Окрім, так би мовити, „класичних" переносних ПЕОМ (notebook) з шириною корпуса більше 300мм. (для моделей з 15" дисплеєм ширина корпуса складає 320-335 мм.) виробники пропонують переносні ПЕОМ зменшених розмірів (subnotebook), які мають класичну будову і розміри, співмірні з кишеньковими ПЕОМ. Діагональ дисплеїв таких ПЕОМ зменшена (не більше 10"), унаслідок обмежень на товщину і масу корпуса такі ПЕОМ не мають вбудованих пристроїв читання даних з ГМД і оптичних дисків.

Планшетна ПЕОМ (англ. Tablet PC) повинна мати розмір товстого журналу, сенсорний екран, голосовий ввід, бездротовий і потужність сучасної ПЕОМ. їх розробки ведуться кілька останніх років.

Рис. 1.142. Планшетна ПЕОМ Pepper Pad

Для уведення алфавітно-цифрової повідомлень використовують рукописний ввід або вбудовану клавіатуру (не усі моделі планшетних ПЕОМ мають клавіатуру). Для обміну даними з стаціонарними ПЕОМ використовують бездротові інтерфейси, інтерфейс USB,

локальні мережі. Планшетні ПЕОМ працюють під керуванням ОС Linux (Pepper Pad) або Microsoft Windows. Подальшим розвитком ідеї планшетних ПЕОМ можна вважати розробки ультрамобільних ПЕОМ (UMPC). На рис. 1.143 зображена ультрамобільна ПЕОМ OQO model 1

Рис. 1.143. Ультрамобільна ПЕОМ OQO model 1

OQO model 1 має такі характеристики:

розміри 124 х 86 х 23 мм.;

процесор Transmeta Crusoe TM5800 з частотою ІГТц;

256 Мб пам'яті DDR RAM;

20Гб ЖМД;

вбудований 5" Wide VGA сенсорний дисплей ( 800 х 480), зовнішній дисплей (1280 х 1024);

мікрофонний вхід, лінійний вихід, PS/2, порт USB 1.1, порт IEEE 1394, IEEE 802.11, Bluetooth;

живлення від акумулятора (4000 мАгод) і зовнішнього блока живлення;

висувна клавіатура.

Операційна система Microsoft Windows XP Home Edition.

Кишенькові ПЕОМ мають розміри, які дозволяють покласти їх у кишеню (піджака, плаща і т.ін.). Завдяки зв'язку через інфрачервоний інтерфейс або Bluetooth з мобільним телефоном користувачі кишенькових ПЕОМ отримують доступ до файл-серверів і Інтернету. Для зв'язку з стаціонарними ПЕОМ використовують RS-232, USB, Bluetooth або інфрачервоний інтерфейс. Програмне забезпечення кишенькових ПЕОМ складається з:

операційної системи - Palm OS, Microsoft Windows СЕ, ЕРОС32, Linux;

прикладних програм - календар, калькулятор, поштова програма, ігри, програми перегляду електронних книг, текстових документів, електронних таблиць.

Усі кишенькові ПЕОМ обладнані сенсорними дисплеями з функцією рукописного вводу. До них можна під'єднати клавіатуру (складану або гнучку), деякі моделі мають вбудовану клавіатуру зменшених розмірів. На рис. 1.144 зображена кишенькова ПЕОМ

Рис. 1.144. Кишенькова ПЕОМ Asus MyPal A600

фірми Asus , а на рис. 1.145 - кишенькова ПЕОМ Palm VX із розкладною клавіатурою

Рис. 1.145. Кишенькова ПЕОМ Palm VX із розкладною клавіатурою

Вбудовування у кишенькову ПЕОМ адаптера GPS (Global Position System -

глобальна система навігації) у поєднанні з відповідним програмним забезпечення дозволяє отримати ваші поточні координати прямо на карті місцевості (широко використовують міжнародні автоперевізники)

Рис. 1.146. Кишенькова ПЕОМ із системою глобальної навігації (вгорі адаптери GPS)

Якщо в переносних ЕОМ використовують мобільні версії мікропроцесорів для стаціонарних ПЕОМ (Intel Pentium M, Intel Celeron M, AMD Duron M, AMD Sempron M), то у кишенькових ПЕОМ використовують спеціалізовані мікропроцесори із зменшеним енергоспоживанням (див. процесор). На рис. 1.147 зображено під'єднання компонент кишенькової ПЕОМ до процесора Intel PXA250, а на рис. 1.148 - структура кишенькової ПЕОМ Pocket LOOX 600

Рис. 1.147. Під'єднання компонент кишенькової ПЕОМ до процесора Intel PXA250

Рис. 1.148. Структура кишенькової ПЕОМ Pocket LOOX 600

Поєднання в одному пристрої кишенькової ПЕОМ і мобільного телефону призвело до появи комунікаторів - ви можете розмовляти по телефону або працювати з цим пристроєм як з кишеньковою ПЕОМ. Нарис. 1.149 зображені дві моделі комунікаторів

Рис. 1.149. Комунікатори

Мережі ПЕОМ

Мережі ЕОМ використовують для обміну різноманітними даними між ними. Залежно від території, яку покриває комп'ютерна мережа, або її протяжності, мережі поділяють на глобальні, регіональні та локальні.

Глобальні мережі зв'язують абонентів у межах країни, континенту чи всієї планети. Тут на першому плані організація засобів зв'язку. Основним видом зв'язку є супутниковий, радіорелейний або оптоволокняний. Приклади: міжнародна мережа авіакомпаній для замовлення квитків, інформаційна мережа Internet.

Регіональні мережі з'єднують абонентів у межах міста, області, групи закладів чи підприємств, інститутів та ін. Приклади: АСУ області, міста, інформаційна мережа в межах міністерства, банку. У глобальній та регіональній мережах основні види робіт -інформаційні. Обчислювальні машини переважно не об'єднують обчислювальні ресурси в динаміці, через мережу, а обмінюються файлами програм і даних. Це потрібно найперше для того, щоб продовжити термін морального старіння ЕОМ і програм, а також отримати доступ до використання розподілених баз даних та організувати швидкий збір статистичних даних. У таких мережах вартість засобів зв'язку більша, ніж вартість обладнання. Однак термін служби та морального старіння засобів зв'язку значно більший, ніж обладнання ЕОМ (приблизно ще раз так).

Локальні обчислювальні мережі (ЛОМ), або локальні комп'ютерні мережі (ЛКМ), об'єднують ЕОМ, які розташовані на площах, обмежених одним навчальним закладом, підприємством або будівлею. Відстані малі (приблизно 1 кілометр), отже лінії з'єднання дешевші (у кілька разів від регіональних чи глобальних мереж). Тому можна досягти більших швидкостей передавання даних, застосовуючи спеціальні лінії передач, наприклад, кабель "скручена пара" чи оптоволокняний кабель. Для порівняння наведемо деякі цифри: швидкості передавання по телефонних лініях становлять 19,2 Кбіт/сек - 8 Мбіт/сек., кабельних лініях - 10-1000 Мбіт/сек, тобто на 4-5 порядків більше. Такі швидкості співмірні зі швидкодією каналів ЕОМ. Це дає змогу використовувати ЛКМ не лише як інформаційну мережу, але й для об'єднання обчислювальних ресурсів (див. кластер). Майже всі ЛЬСМ є інформаційно - обчислювальними, а їх архітектура є одним з видів архітектури обчислювальної системи. Приклади: навчальні комп'ютерні класи, локальні мережі банківських організацій, податкових служб, офісів.

Для побудови локальної мережі потрібно мати в кожній ПЕОМ контролер локальної мережі (рис.мі) та фізичне середовище передавання електричних сигналів між ПЕОМ. Контролер локальної мережі - це плата розширення для шини РСІ або ISA ( деякі системні плати мають вбудовані контролери локальної мережі), швидкість передавання даних - 10, 100 або 1000 Мбіт/сек. Фізичне середовище - це система спеціальних кабелів (коаксіальний або так звана "скручена пара"), яка з'єднує між собою всі ПЕОМ. Окрім електричних кабелів використовують оптичні кабелі (досягається висока швидкість передавання даних), однак вартість такої локальної мережі поки що дуже висока.

Рис. 1.150. Контролер локальної мережі і кабель "скручена пара" із розняттям

Використовують такі варіанти об'єднання ПЕОМ у локальну мережу: магістральна структура; зіркоподібна структура;

комбінована (частина мережі використовує магістральну структуру, інша зіркоподібну);

кільцева структура.

Рис. 1.151. Магістральна і зіркоподібна структура локальної мережі

Для побудови зіркоподібної структури потрібно додатково придбати мережевий концентратор (застаріло) або комутатор. Концентратор (англ. Hub) в окремий момент часу підтримує зв'язок лише з однією парою ПЕОМ, комутатор (англ. Router) - з багатьма парами. Основні характеристики концентратора (комутатора) - це кількість портів для під'єднання ПЕОМ (під "скручену пару" + один, варіативно, під коаксіальний кабель) та швидкість передавання інформації. На рис. 1.152 зображені блок-схеми концентратора і комутатора та зовнішній вигляд сучасного комутатора

Рис. 1.152. Блок-схеми концентратора і комутатора та зовнішній вигляд концентратора

Окрім кабеля „скручена пара" для передавання цифрових даних можна використовувати і інші металеві провідники - хоча б провідники мережі електроживлення 220В (110В), яких є вдосталь у стінах наших приміщень ( технологія PowerLine). Ця технологія передбачає три діапазони швидкостей передавання даних:

низьку - до 0,05 Кбіт/сек. на відстані до десятків кілометрів;

середню - від 0,05 до 50 Кбіт/сек. на відстані до декількох кілометрів (смуга частот 50-535 кГц.);

високу - більше 100 Кбіт/сек. на відстань до декількох сотень метрів (смуга частот 1.7-30 мГц.). На рис. 1.153а зображена структура мережі PowerLine, а на рис. 1.1536 -адаптер PowerLine.

a)

Рис. 1.153. Мережа PowerLine

б)

Мікропроцесор

Мікропроцесор (далі процесор) є основною функціональною складовою системного блоку. Процесор призначений для опрацювання інформації за програмами, які розміщують в оперативній пам'яті. Від його характеристик (швидкодії процесора, розрядності регістрів та шин процесора) істотно залежать споживацькі якості ПЕОМ. У таблиці подані основні характеристики процесорів Intel, які послужили основою для створення ЕВМ-подібних ПЕОМ

Процесор	Розрядність (біт)			Внутрішній кеш (байт)	Внутрішня тактова частота (МГц)
	Внутрішніх регістрів	Шини даних	Шини адреси
18086	16	16	20	-	від 5.77 до 8
18088	16	16	20	-	від 5.77 до 8
I80286	16	16	24	-	від 6 до 25
I80386SX	32	16	24	-	від 16 до 33
I80386DX	32	32	32	-	від 25 до 40
I80486SX	32	32	32	8К	від 16 до 33
I80486DX	32	32	32	8К	від 25 до 50
I80486DX2	32	32	32	16К	від 40 до 80
I80486DX4	32	32	32	16К	від 75 до 120
Pentium І	32	64	32	2*8К	від 60 до 133
Pentium II	64	64	32	2*28К	від 233 до 450
Pentium III	64	64	32	256К	від 450 до 1000
Pentium IV	64	64	32	512К-2М	Від 1000 до 3700

З часу створення 16-бітного мікропроцесора 18086 мікропроцесори для ІВМ-подібних ПЕОМ пройшли великий шлях розвитку. Окрім фірми Intel мікропроцесори для ІВМ-подібних ПЕОМ продукували фірми AMD, Texas Systems, Via, Cyrix і ін. Сучасні мікропроцесори є надзвичайно складними пристроями. Вивчати їх будову на детальному рівні потрібно напевно лише розробникам мікропроцесорів (та й ця інформація є комерційною таємницею). Разом з тим загальні принципи побудових сучасних мікропроцесорів відомі, розглянемо їх. Для початку розглянемо спрощену модель мікропроцесора

Рис. 1.154. Спрощена блок-схема мікропроцесора

1 — дані, 2 — команди, 3 — сигнали керування арифметико-логічним пристроєм (АЛПр), 4 — внутрішня шина мікропроцесора, 5 — шини вводу/виводу операндів в арифметико-логічний пристрій, Регістр 1, Регістр 2, Регістр 3 — регістри загального призначення, Ll-кеш — швидка пам'ять для інструкцій і даних (див. далі)

Через блок спряження із зовнішньою шиною мікропроцесора (Front Side Bus, FSB) у

кеш-пам'ять мікропроцесора завантажують певну кількість даних і команд програми. Під час виконання програми чергова команда через шину команд завантажується в декодер команд, а дані через внутрішню шину мікропроцесора - у регістри загального призначення. Арифметичні і логічні операції над даними виконуються в арифметико-логічному пристрої (АЛПр., англ. arithmetic and logic unit - ALU). Виконання арифметичної або логічної операції в АЛПр. зводиться до послідовного виконання ряду елементарних операцій або мікрооперацій:

встановлення в "нуль" будь-яких розрядів блоків АЛПр.;

записування коду числа або окремого розряду;

вивід коду;

інверсія коду числа;

додавання кодів;

зсув коду вліво або вправо тощо.

До арифметичних операцій належать додавання, віднімання, множення, ділення і обчислення квадратного кореня. Останні дві дії, а також піднесення до степеню, обчислення логарифмів, тригонометричних функцій тощо часто виконуються за стандартними підпрограмами. Всі арифметичні операції зводяться до додавання. Наприклад віднімання числа В із числа А замінюється додаванням за співвідношенням А - В = А + (-В), множення зводиться до багаторазового сумування множеного, діленння — до послідовного визначення цифр частки за допомогою додавання і віднімання.

Операції в АЛПр можна розділити на такі групи:

операції двійкової арифметики для чисел з фіксованою крапкою;

операції двійкової (або шістнадцяткової) арифметики для чисел з плаваючою крапкою;

операції десяткової арифметики;

операції індексної арифметики (модифікація адрес команд);

операції спеціальної арифметики;

логічні операції (AND, OR, NOT, XOR);

операції з алфавітно-цифровими даними.

Виконання команд програми здійснюється за сигналами тактового генератора, який

розташовують на системній платі. На рис. 1.154 зображено операції, які виконує мікропроцесор за один такт

Рис. 1.155. Тактування роботи мікропроцесора

тут ASig - час декодування команди мікропроцесором, АВ - час завантаження даних із регістрів загального призначення в АЛПр, AALU - час виконання команди арифметико-логічним пристроєм, AR - час запису результатів виконання команди (в регістри загального призначення або у кеш даних).

Для підвищення швидкодії мікропроцесорів у першу чергу підвищують тактову частоту (процесор Intel8086 мав тактову частоту 4.77 МГц). Для збільшення тактової частоти мікропроцесора можна:

зменшити час декодування команди Asig;

зменшити часи АВ, AR (збільшити швидкість обміну даними);

зменшити час виконання команди AALU.

Для підвищення швидкості обміну даними виробники мікропроцесорів покращують розташування компонент мікропроцесора і зменшують їх геометричні розміри (чим менший шлях електрона, тим швидше він його проходить) - сучасні мікропроцесори виготовлюють за техпроцесом 90 і 60 нм, очікується перехід на 45 і 25 нм.

Час декодування команди Asig можна зменшити за рахунок скорочення числа команд мікропроцесора. Ще вісімдесятих роках минулого сторіччя у Кебріджському і Стенфордському університетах були проведені числові експерименти із моделювання процесора зі скороченою системою команд (Reduced Instrucnion Set Computing - RISC), які довели перспективність RISC-архітектури. Мікропроцесори фірми Intel наразі проектуються за CISC-архітектурою (CISC - Complex Instrucnion Set Computing). Використання мікропроцесорів із великим набором команд ускладняє їх декодування (збільшує час Asig), але спрощує розробку програмного забезпечення для них. Мікропроцесори фірми AMD мають RISC-архітектуру, а для використання їх в ІВМ-подібних ПЕОМ використовують програмну емуляцію системи команд 1x86. Набір команд мікропроцесорів Intel 8086, Intel 8088, Intel 80286 містив команди лише цілочисельної арифметики. Для обчислень з плаваючою комою використовували або програмну реалізацію (збільшувався час виконання команди), або зовнішній співпроцесор плаваючої арифметики. Починаючи з мікропроцесора Intel 80486DX співпроцесор плаваючої арифметики розташовують в одному корпусі з мікропроцесором. Окрім підвищення тактової частоти розробники використовують різноманітні вдосканалення архітектури мікропроцесора (конвейєр, блок передбачення розгалуження, попереднє завантаження операндів, збільшення розмірів кеш-пам'яті [див. далі] різних рівнів [LI, L2, L3] і ін.). Конвейєр - це пристрій, у якому одночасно кілька команд програми проходять різні стадії обробки. У класичному 5-рівневому конвейєрі п'ять команд одночасно проходять різні стадії виконання команди:

читання [вибірка] команди з буфера;

дешифрування команди;

читання операндів;

виконання команди;

запис результатів виконання команди.

чином

Рис. 1.156. Класичний конвейєр Виконання фрагменту програми мікропроцесором із конвейєром виглядає таким

Такт	читання команди	дешифруванн я команди	читання операндів	виконання команди	запис результатів виконання команди
1	Інструкція 1
2	Інструкція 2	Інструкція 1
3	Інструкція 3	Інструкція 2	Інструкція 1
4	Інструкція 4	Інструкція 3	Інструкція 2	Інструкція 1
5	Інструкція 5	Інструкція 4	Інструкція 3	Інструкція 2	Інструкція 1
6	Інструкція 6	Інструкція 5	Інструкція 4	Інструкція 3	Інструкція 2
7	Інструкція 7	Інструкція 6	Інструкція 5	Інструкція 4	Інструкція 3
8	Інструкція 8	Інструкція 7	Інструкція 6	Інструкція 5	Інструкція 4
9	Інструкція 9	Інструкція 8	Інструкція 7	Інструкція 6	Інструкція 5

Виконання п'яти команд на процесорі без конвейєра тривало би 5 тактів процесора, виконання цих же п'яти команд на процесорі конвейєром триває один такт (після завантаження усіх сходинок конвейєра - у цьому прикладі на п'ятому такті і далі). У сучасних мікропроцесорах кількість „сходинок" конвейєра значно більша (операції читання команди з буфера, дешифрування команди, виконання команди, запису результатів виконання команди розділені на більш дрібні етапи).

З метою збільшення швидкодії при звертанні процесора до оперативної пам'яті у архітектурі 32-розрядних процесорів зреалізована така ієрархія пам'яті, яка передбачає наявність відносно великої ємності і меншої швидкодії динамічної DRAM (див. далі) та меншої ємності і більшої швидкодії кеш-пам'яті, яка будується на мікросхемах статичної пам'яті SRAM (Static RAM). Термін "кеш" (cache) у нашому випадку відповідає значенню "схованка" і секрет цієї схованки полягає у тому, що спеціальний контролер КЕШу може передбачати використання процесором певної частини оперативної пам'яті і наперед завантажувати її у швидкодіючу кеш-пам'ять. Спочатку кеш-пам'ять розташовували на

системній платі, а згодом стали переносити у мікропроцесор. Розрізняють кеш першого рівня (LI Cache), другого (L2 Cache) та третього рівнів (використовують у робочих станціях і серверах). У сучасних мікропроцесорах, як правило, використовують кеш-пам'ять рівнів L1 і L2. Кеш-пам'ять третього рівня може вбудовуватись у мікропроцесор, або ж встановлюватись на системній платі.

На завершення розглянемо блок-схеми сучасних мікропроцесорів фірм Intel і AMD

Рис. 1.157. Блок-схема мікоопооцесопа Intel PentiumFV

Рис. 1.158. Блок-схема мікропроцесора AMD Athlon XP

Системна

Подальше підвищення тактової частоти мікропроцесора від досягнутого на нині (3,7 Ггц) стримується проблемою відведення тепла від кристалу мікропроцесора, тому, починаючи з 2005 року, розпочався перехід до багатоядерних мікропоцесорів. На рис. 1.159-160 зобрежені блок-схеми двоядерних мікропроцесорів фірм Intel та AMD

Рис. 1.159. Варіанти побудови двоядерних мікропроцесорів фірми Intel

Рис. 1.160. Двоядерний мікропроцесор AMD Athlon™ 64X2

Технологія HyperTransport™ розроблена консорціумом HyperTransport Technology Consortium (http://www.hypertransport.org/) у складі AMD, API Networks, Apple Computer, Cisco Systems, Nvidia, PMC-Sierra, Sun Microsystems, Transmeta, Acer Laboratories, VIA Technologies і ін. Пристрої, які працюють за протоколом HyperTransport™ (процесори, мікросхеми систмної логіки, контролери), з'єднують за правилом "точка-точка" без застосуванння комутаторів або мостів. Кожне з'єднання має шину "Передача" (Тх) і шину "Приймання" (Rx), які працюють асинхронно. Шини Тх і Rx можуть мати ширину 2, 4, 8, 16, 32 або 64 біти. Кожне з'єднання може працювати зі своєю тактовою частотою (від 200 до 800 Мгц). Технологія HyperTransport™ програмно сумісна із стандартом РСІ. Таким чином, програмне забезпечення для стандарту РСІ буде працювати і з технологією HyperTransport™. З 2007 р. фірма Intel розпочала випуск чотириядерних процесорів (появу чотириядерних процесорів фірми AMD очікують у другій половині 2007

Р-)

Рис. 1.161. Чотириядерний мікропроцесор фірми Intel

Виграш від використання багатоядерних процесорів спостерігається лише у тих програмах, що містять команди, які можна виконувати паралельно

Рис. 1.162. Виконання фрагменту програми на одноядерному і чотириядерному

мікропроцесорах

Для встановлення мікропроцесора на системну плату використовують спеціальні розняття, які різняться кількістю контактів:

Socket 478, Socket T (LGA 5) - Intel (Pentium IV, Celeron);

Socket 754, Socket 939, Socket 940 - AMD;

Socket 370-Via C3.

Слід зауважити, що паралельно із мікропроцесорами Pentium IV (тактова частота 2 -3.7 Ггц, кеш 512Кб - 4Мб) фірма Intel продукує дешевші (у кілька разів!) мікропроцесори Celeron (тактова частота 2 - 2.8 Ггц, кеш 128-256К6), які мають дещо нижчу тактову частоту, аніж найновіші Pentium IV, та менший розмір вбудованого кешу LI, L2. Значення тактових частот подані на момент написання книги.

Intel Pentium IV			Intel Celeron
Назва	Тактова частота	Гніздо	Назва	Тактова частота	Гніздо
Pentium 4 3,6 ГГц	3,6 ГГц	Socket T	Celeron D 2,8 ГГц	2,8 ГГц	Socket Т/478
Pentium 4 3,4 ГГц	3,4 ГГц	Socket T	Celeron D 2,66 ГГц	2,66 ГГц	Socket 478
Pentium 4 3,2 ГГц	3,2 ГГц	Socket T	Celeron D 2,53 ГГц	2,53 ГГц	Socket 478
Pentium 4 3,0 ГГц	3,0 ГГц	Socket T	Celeron 2,8 ГГц	2,8 ГГц	Socket 478
Pentium 4 2,8 ГГц	2,8 ГГц	Socket T	Celeron 2,6 ГГц	2,6 ГГц	Socket 478
Pentium 4 2,8 ГГц	2,8 ГГц	Socket 478	Celeron 2,4 ГГц	2,4 ГГц	Socket 478
Pentium 4 2,66 ГГц	2,66 ГГц	Socket 478	Celeron 2,1 ГГц	2,1 ГГц	Socket 478
Pentium 4 2,6 ГГц	2,6 ГГц	Socket 478	Celeron 2,0 ГГц	2,0 ГГц	Socket 478
Pentium 4 2,53 ГГц	2,53 Гщ	Socket 478	Celeron 1,8 ГГц	1,8 ГГц	Socket 478
Pentium 4 2,5 ГГц	2,5 ГГц	Socket 478	Celeron 1,7 ГГц	1,7 ГГц	Socket 478
Pentium 4 2,4 ГГц	2,4 ГГц	Socket 478
Pentium 4 2,26 ГГц	2,26 ГГц	Socket 478
Pentium 4 2,2 ГГц	2,2 ГГц	Socket 478
Pentium 4 2,0 ГГц	2 ГГц	Socket 478
Pentium 4 1,9 ГГц	1,9 ГГц	Socket 478
Pentium 4 1,8 ГГц	1,8 ГГц	Socket 478

TM Як і фірма Intel, AMD окрім мікропроцесорів Athlon (тактова частота 1,8-2,6 Ггц,

тм

кеш 512Кб - 1 Мб) продукує дешевші (у кілька разів!) мікропроцесори Sempron (тактова частота 1,5-2 ГГц, кеш 256 -512 Кб), які мають дещо нижчу тактову частоту, аніж найновіші

ТМ Athlon , та менший розмір вбудованого кешу LI, L2. Значення тактових частот подані на

момент написання книги.

AMD Athlon 64			AMD Sempron
Назва	Тактова частота	Гніздо	Назва	Тактова частота	Гніздо
Athlon FX-55	2,6 ГГц	Socket 939	Sempron 3100+	1,8 ГГц	Socket 754
Athlon FX-53	2,4 ГГц	Socket 939	Sempron 3000+	2,0 ГГц	Socket A
Athlon FX-53	2,4 ГГц	Socket 940	Sempron 2800+	2,0 ГГц	Socket A
Athlon FX-51	2,2 ГГц	Socket 940	Sempron 2600+	1,83 ГГц	Socket A
Athlon 64 4000+	2,4 Ггц	Socket 939	Sempron 2500+	1,75 ГГц	Socket A
Athlon 64 3800+	2,4 Ггц	Socket 939	Sempron 2400+	1,67 ГГц	Socket A
Athlon 64 3700+	2,4 ГГц	Socket 754	Sempron 2300+	1,58 ГГц	Socket A
Athlon 64 3500+	2,2 ГГц	Socket 939	Sempron 2200+	1,5 ГГц	Socket A
Athlon 64 3500+	2,2 ГГц	Socket 939	AMD Server/Workstation
Athlon 64 3400+	2,4 ГГц	Socket 754	Opteron x50	2,4 ГГц	Socket 940
Athlon 64 3400+	2,2 ГГц	Socket 754	Opteron x48	2,2 ГГц	Socket 940
Athlon 64 3200+	2,2 ГГц	Socket 754	Opteron x46	2,0 ГГц	Socket 940
Athlon 64 3200+	2,0 ГГц	Socket 939	Opteron x44	1,8 ГГц	Socket 940
Athlon 64 3200+	2,0 ГГц	Socket 754	Opteron x42	1,6 ГГц	Socket 940
Athlon 64 3000+	2,0 ГГц	Socket 754	Opteron x40	1,4 ГГц	Socket 940
Athlon 64 3000+	1,8 ГГц	Socket 939
Athlon 64 2800+	1,8 ГГц	Socket 754

Продуктивність ПЕОМ залежить не лише від тактової частоти мікропроцесора, а й від внутрішньої організації (архітектури) мікропроцесора, мікросхем системної логіки, організації оперативної пам'яті (див. далі), частоти зовнішньої шини мікропроцесора і багатьох інших факторів. Саме тому фірма AMD, а згодом і Intel, стали використовувати дещо умовні рейтингові позначення продуктивності мікропроцесора, наприклад Sempron 2400+ (тактова частота 1,67 ГГц, кеш 256 Кб), Athlon 64 3800+ (тактова частота 2,4 ГГц, кеш 1 Мб ), Intel Pentium 4 670 (тактова частота 3,8 ГГц, кеш 2 Мб), Intel Pentium 4 571 (тактова частота 3,8 ГГц, кеш 1 Мб), Intel Celerom D 351 (тактова частота 3,2 ГГц, кеш 256 Кб).

Внаслідок великої кількості (десятки мільйонів) транзисторів у корпусі мікропроцесора та високої частоти перемикання цих транзисторів із одного стану в інший (відкритий/закритий) працюючий мікропроцесор виділяє значну кількість тепла (45-160 Вт для процесорів з тактовою частотою понад 3000 МГц). З метою охолодження мікропроцесора на нього встановлюють радіатор з вентилятором

Рис. 1.163. Встановлення мікропроцесора і охолоджувача мікропроцесора.

А -защіпка гнізда для мікропроцесора, В — дроти живлення вентилятора охолоджувача, С — маркування гнізда для мікропроцесора

Для охолодження мікропроцесорів останнім часом стали використовувати водяні системи охолодження.

Сучасні системи плати обладнані давачами температури у корпусі системного блоку та на самому мікропроцесорі, покази цих давачів відслідковують допоміжні програми. Якщо температура усередині корпуса системного блоку перевищує 30-35 градусів Цельсія, варто встановити додатковий вентилятор для „виштовхування" теплого повітря з корпуса, температура корпуса мікропроцесора не повинна перевищувати 55 градусів Цельсія. На рис.6.30 показано правильне встановлення додаткових вентиляторів у корпусі ПЕОМ.

Рис. 1.164. Схеми встановлення додаткових вентиляторів у корпус ПЕОМ

64-бітні мікропроцесори

Якщо у 1985 році відбувся перехід від 16-бітних мікропоцесорів до 32-бітних, то починаючи з 2001 року відбувається перехід від 32-бітних мікропоцесорів до 64-бітних. Слід зауважити, що 64-бітні RISC-процесори в суперЕОМ і серверах (Alpha 21064 - 1992 p.) використовують з початку 90-х років минулого сторіччя. Однак зараз розпочався процес впровадження 64-бітних мікропроцесорів у виробництво масових ШМ-подібних ПЕОМ. Розглянемо зміни, які зумовлені переходом до 64-бітних мікропроцесорів:

діапазон цілих чисел збільшився до 2^е4-1 (замість 2⁶⁴-1);

розмір адресованої пам'яті зріс до 1,8 *10¹⁹байт (замість 4,3 *10⁹байт);

для забезпечення 64-бітових науковотехнічних розрахунків використовують одну 64-бітну команду замість двох 32-бітових (збільшення швидкодії).

Очевидно, що користувач ПЕОМ з 64-бітним мікропроцесором відчує переваги цих процесорів лише після появи 64-бітних операційних систем і прикладного програмного забезпечення для них.