Содержание

1 Лекция 3

2 Лекция Архитектура и алгоритм работы современного компьютера 4

2.1 Эволюция архитектуры компьютера 4

2.1.1 Гарвардская архитектура 4

2.1.2 Фон-неймановская архитектура (первое поколение ЭВМ) 5

2.1.3 Архитектура компьютеров 2 поколения 5

2.1.4 Архитектура компьютеров 3-го поколения 7

2.1.5 Архитектура компьютеров 4-го поколения. 9

2.1.6 Современная ЭВМ 10

3 История развития и архитектура современных микропроцессоров 15

3.1 Микропроцессор. 15

3.2 Архитектура фон Неймана применительно к микропроцессору. 17

3.3 Общая структура процессора 17

3.4 Архитектура микропроцессора 18

3.4.1 Архитектура как совместимость с кодом 18

3.4.2 Архитектура как совокупность аппаратных решений, присущих определённой группе процессоров. 22

3.4.3 Суперскалярность и внеочередное исполнение команд 24

3.5 Потребительские характеристики микропроцессоров 26

3.5.1 Частота работы ядра микропроцессора 26

3.5.2 Частота и разрядность системной шины 27

3.5.3 Количество ядер( потоков) 27

3.5.4 Размер кэш-памяти 28

3.5.5 Процессорный разъём 28

3.5.6 Тепловой пакет 29

3.5.7 Наличие встроенной графики 30

3.6 Методы повышения производительности 30

3.7 Разгон микропроцессора 43

3.7.1 История вопроса 43

3.7.2 ав 50

4 Материнские платы. Чипсет и его назначение 56

4.1 Северный и южный мосты 56

5 Системы охлаждения эвм 61

5.1 Виды охлаждения 61

5.2 Особенности реализации воздушного охлаждения. 66

5.2.1 Радиаторы 66

5.2.2 Тепловые трубки 68

5.2.3 Вентилятор 79

1Лекция

2 Лекция Архитектура и алгоритм работы современного компьютера

Термин «архитектура» довольно часто встречается в литературе по вычислительной технике. Попыток определить его множество( едва ли не каждый автор даёт свою трактовку), но все авторы сходятся в том, что описание архитектуры включает в себя:

описание компонент компьютера ( функциональных, логических, физических, или всё сразу)

описание структуры управляющих и информационных связей между ними

Описание взаимного соединения компонент.

принципы действия компонент ( с учётом тенденции к усложнению компонент правильнее говорить об архитектуре компоненты определённого типа: видеоускоритель, носитель данных микропроцессор и т.п.)

Описание принципа действия ПК в целом, его характеристик( в идеале, который недостижим...)

2.1Эволюция архитектуры компьютера

2.1.1Гарвардская архитектура

Исторически первой появилась гарвардская структура, разработанная Говардом Эйкеном в конце 1930-х годов в Гарвардском университете и реализованныя в компьютере Марк-1. В первом компьютере Эйкена «Марк I» для хранения инструкций использовалась перфорированная лента, а для работы с данными — электромеханические регистры. Это главный отличительный признак – раздельное хранение и обработка команд и данных (использование раздельных адресных пространств). Это позволяло одновременно пересылать и обрабатывать команды и данные, благодаря чему значительно повышалось общее быстродействие. Принципиально невозможно производить операцию записи в память программ, что исключает возможность случайного разрушения управляющей программы в случае неправильных действий над данными. Она почти не использовалась до конца 70-х годов. Однако оказалось, что в микрокомпьютерах объем данных очень невелик по сравнению с управляющей программой. Применение отдельной небольшой по объему памяти данных способствует сокращению длины команд и ускорению поиска информации в памяти данных. Гарвардская архитектура применяется в микроконтролерах, где требуется обеспечить высокую надёжность работы аппаратуры. Однако такая схема имеет очевидный(это ещё вопрос) недостаток — высокую стоимость. При разделении каналов передачи команд и данных процессор должен иметь почти в два раза больше выводов (раздельно для шины адреса и шины данных).