- •1.Понятие вычислительного процесса
- •2.Системы счета и счетные устройства
- •3.Структура вычислительной системы
- •4.Классификация вычислительных систем
- •5.Оптимизация вычислительного процесса
- •6.Утилизация компонентов вычислительной системы
- •7.Материалы, применяемые при производстве компонентов эвм
- •8.Организация энергопотребления в вычислительных системах
- •9.Структура импульсного блока питания
- •10.Подключение компонентов эвм к блоку питания
- •11.Защита блока питания
- •12.Корпуса вычислительных систем
- •13.Внешние интерфейсы вычислительных систем
- •14.Моддинг корпусов персональных эвм
- •15.Корпуса серверных платформ
- •16. Корпуса тонких клиентов
- •17.Корпуса мобильных интеллектуальных устройств
- •18.Назначение систем охлаждения в эвм
- •19.Способы отвода избыточного тепла
- •20.Пассивные системы охлаждения
- •21.Активные воздушные системы охлаждения
- •22.Жидкостные системы охлаждения
- •23.Термоэлектрические системы охлаждения
- •24.Криосистемы для экстремального охлаждения
- •25.Модификация корпусов с целью охлаждения
- •26.Архитектура ядра вычислительной системы
- •27. Центральный процессор вс.
- •28. Шинная архитектура вс.
- •29. Назначение материнской платы.
- •30.Понятие чипсета вс.
- •31.Современные шины устройств расширения.
- •32.Организация оперативной памяти.
- •33.Кэширование информации различными устройствами
- •34.Назначение bios
- •35.Работа в среде cmos
- •36.Моддинг bios
- •37. Понятие post
- •38.Способы хранения данных
- •39.Интерфейсы подключения накопителей к системе.
- •40. Хранение данных на гибких дисках
- •41.Хранение данных на жестких дисках
- •42.Хранение данных на оптических дисках
- •43.Хранение данных на твердотельных накопителях
- •44. Расчет стоимости единицы хранения информации.
- •45.Классификация устройств мультимедиа
- •46. Видеоинтерфейс вычислительной системы
- •47.Устройства отображения.
- •48.Аудиоинтерфейсы вычислительных систем
- •49.Акустические системы
- •50.Устройства оцифровки статичных изображений
- •51.Устройства оцифровки динамичных изображений
- •52.Назначение устройств ввода/вывода
- •53.Устройства ввода текста
- •54.Устройства управления курсором
- •55.Устройства вывода на печать
- •56.Игровые консоли и устройства виртуальной реальности
- •57.Мобильные устройства и их совместимость с эвм
- •58.Применение систем обмена данными
- •59.Стандартные приёмы оргаизации связи
- •60.Использование аналоговых линий связи
- •61.Использование цифровых линий связи
- •62.Специализированные устройства связи
- •63.Операционные системы.
- •64.Операционные системы семейства Windows.
- •65.Операционные системы семейства unix.
- •66.Виртуальные машины и их применение.
- •67.Операционные системы типа web-os
27. Центральный процессор вс.
Центральный процессор (ЦП, central processing unit, CPU) - это часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера, отвечающая за выполнение операций, заданных программами. Другими словами, центральный процессор – это физическое проявление математики, заключенной внутри него.
Историю развития центрального процессора практически невозможно отделить от истории компаний-производителей данного оборудования. И каждая компания старается «пригладить» неудобные для себя факты. Соответственно, получить взвешенную независимую оценку фактов практически невозможно.
С точки зрения компании Intel: «чем больше транзисторов в чипе ЦП – тем выше его производительность». На практике же неоднократно был доказан тот факт, что уровень потенциальной производительности редко совпадает с производительностью реальных устройств. При этом массовый пользователь ориентируется на устройства с высоким уровнем соотношения «качество-цена».
Производителям приходится задействовать дополнительные приемы по увеличению производительности реальных процессоров, то есть приближению их характеристик к значению потенциально возможной производительности.
К числу таких приемов можно отнести:
увеличение длины конвейера обработки команд процессора;
подбор размера и структуры иерархии кэш-памяти процессора;
увеличение внутренней частоты работы процессора, то есть увеличение максимального числа операций в секунду при том же наборе оборудования, и другие.
У каждого из приемов есть отрицательные стороны, поэтому баланс параметров выбрать достаточно тяжело и ошибки у производителей встречаются не так уж и редко.
Большинство пользователей работают с вычислительными системами на базе процессоров x86 или совместимых с ними, выпускаемых компаниями Intel, AMD, VIA, Transmeta, WinChip и многих других. x86 - это CISC-архитектура. Доступ к памяти происходит по «словам». «Слова» размещаются по принципу little-endian. Совместимые процессоры включают в себя декодеры команд x86 для преобразования их в упрощённый внутренний формат с последующим их выполнением, тем самым они являются RISC и CISC одновременно.
Среди режимов работы, которые стандартизированы для оптимизации и ускорения вычислительного процесса, можно выделить:
PAE (Physical Address Extension) - расширение адресов физической памяти до 36 бит (возможность адресации 64 Гбайт ОЗУ);
MMX (Multi-Media extensions) - дополнительный «мультимедийный» набор инструкций, выполняющих по несколько характерных для процессов кодирования/декодирования потоковых аудио/видеоданных действий за одну машинную инструкцию. Обеспечивает только целочисленные вычисления;
SSE (Streaming SIMD Extensions – потоковое SIMD-расширение) - это SIMD (Single Instruction, Multiple Data) набор инструкций, разработанный Intel и впервые представленный в процессорах серии Pentium III. Поддерживает вычисления с плавающей точкой;
3DNow! - набор инструкций для потоковой обработки вещественных чисел одинарной точности. Поддерживается процессорами AMD начиная с K6-2. Процессорами Intel не поддерживается. Инструкции 3DNow! используют регистры MMX в качестве операндов (в один регистр помещается два числа одинарной точности), поэтому, в отличие от SSE, при переключении задач не требуется отдельно сохранять контекст 3DNow!;
SSE2 - производит потоковые вычисления с вещественными числами двойной точности (2 числа в одном регистре SSE). Кроме того, добавлены инструкции, аналогичные расширению MMX, работающие с регистрами SSE (16 байт, 8 слов, 4 двойных слова или 2 учетверённых слова в одном регистре);
SSE3 и SSSE3 - продолжение SSE2. Дополнение для работы с упакованными целыми числами;
SSE4 - узкоспециализированное расширений для процессоров серии Penryn;
SSE5 - ускоряет однопоточные вычисления благодаря увеличению «плотности» обрабатываемых данных. Основные задачи - расчётные, мультимедиа и шифрование.