
- •Содержание
- •1 Лекция 3
- •2 Лекция Архитектура и алгоритм работы современного компьютера 4
- •3 История развития и архитектура современных микропроцессоров 15
- •4 Материнские платы. Чипсет и его назначение 54
- •5 Системы охлаждения эвм 58
- •6 Современные носители данных и их потребительские характеристики 82
- •1Лекция
- •2 Лекция Архитектура и алгоритм работы современного компьютера
- •2.1Эволюция архитектуры компьютера
- •2.1.1Гарвардская архитектура
- •2.1.2Фон-неймановская архитектура (первое поколение эвм)
- •2.1.3Архитектура компьютеров 2 поколения
- •2.1.4Архитектура компьютеров 3-го поколения
- •2.1.5Архитектура компьютеров 4-го поколения.
- •2.1.6Современная эвм
- •3История развития и архитектура современных микропроцессоров
- •3.1Микропроцессор.
- •3.2Архитектура фон Неймана применительно к микропроцессору.
- •3.3Общая структура процессора
- •3.4Архитектура микропроцессора
- •3.4.1Архитектура как совместимость с кодом
- •3.4.2Архитектура как совокупность аппаратных решений, присущих определённой группе процессоров.
- •3.4.3Суперскалярность и внеочередное исполнение команд
- •3.5Потребительские характеристики микропроцессоров
- •3.5.1Частота работы ядра микропроцессора
- •3.5.2Частота и разрядность системной шины
- •3.5.3Количество ядер( потоков)
- •3.5.4Размер кэш-памяти
- •3.5.5Процессорный разъём
- •3.5.6Тепловой пакет
- •3.5.7Наличие встроенной графики
- •3.6Методы повышения производительности
- •3.7Разгон микропроцессора
- •3.7.1История вопроса
- •4Материнские платы. Чипсет и его назначение
- •4.1Северный и южный мосты
- •5Системы охлаждения эвм
- •5.1Виды охлаждения
- •5.2Особенности реализации воздушного охлаждения.
- •5.2.1Радиаторы
- •5.2.2Тепловые трубки
- •5.2.3Вентилятор
- •6Современные носители данных и их потребительские характеристики
- •6.1Накопители на жёстких магнитных дисках
- •6.1.1Устройство жёсткого диска
- •Пластины
- •Магнитные головки
- •Привод головок
- •Управляющая электроника
- •Общие концепции работы кеша жесткого диска
- •Технология smart
- •6.1.2Потребительские характеристики жёсткого диска
- •6.1.3 Как ввести новый диск в работу
3.4.2Архитектура как совокупность аппаратных решений, присущих определённой группе процессоров.
В рамках данного подхода под архитектурой понимается некий набор свойств, присущий целому семейству процессоров, как правило, выпускаемому в течение многих лет (иначе говоря — «внутренняя конструкция», «организация» этих процессоров). Так, например, любой специалист по x86 CPU вам скажет, что процессор с ALU, работающими на удвоенной частоте, QDR-шиной, Trace cache, и, возможно, поддержкой технологии Hyper-Threading — это «процессор архитектуры NetBurst». А процессоры Intel Pentium Pro, Pentium II и Pentium III — это «архитектура P6».
«Процессорное ядро» (как правило, для краткости его называют просто «ядро») — это конкретное воплощение [микро]архитектуры (т.е. «архитектуры в аппаратном смысле этого слова»), являющееся стандартом для целой серии процессоров. Например, NetBurst — это микроархитектура, которая лежит в основе многих сегодняшних процессоров Intel: Celeron, Pentium 4, Xeon. Микроархитектура задает общие принципы: длинный конвейер, использование определенной разновидности кэша кода первого уровня (Trace cache), прочие «глобальные» особенности. Ядро — более конкретное воплощение. Например, процессоры микроархитектуры NetBurst с шиной 400 МГц, кэшем второго уровня 256 килобайт, и без поддержки Hyper-Threading — это более-менее полное описание ядра Willamette. А вот ядро Northwood имеет кэш второго уровня уже 512 килобайт, хотя также основано на NetBurst. Ядро AMD Thunderbird основано на микроархитектуре K7, но не поддерживает набор команд SSE, а вот ядро Palomino — уже поддерживает.
Таким образом, можно сказать что «ядро» – это конкретное воплощение определенной микроархитектуры «в кремнии», обладающее (в отличие от самой микроархитектуры) определенным набором строго обусловленных характеристик. Микроархитектура — аморфна, она описывает общие принципы построения процессора. Ядро — конкретно, это микроархитектура, «обросшая» всевозможными параметрами и характеристиками. Чрезвычайно редки случаи, когда процессоры сменяли микроархитектуру, сохраняя название. И, наоборот, практически любое наименование процессора хотя бы несколько раз за время своего существования «меняло» ядро. Например, общее название серии процессоров AMD — «Athlon XP» — это одна микроархитектура (K7), но целых четыре ядра (Palomino, Thoroughbred, Barton, Thorton). Разные ядра, построенные на одной микроархитектуре, могут иметь, в том числе разное быстродействие.
Ревизия — одна из модификаций ядра, крайне незначительно отличающаяся от предыдущей, почему и не заслуживает звания «нового ядра». Как правило, из выпусков очередной ревизии производители процессоров не делают большого события, это происходит «в рабочем порядке». Так что даже если вы покупаете один и тот же процессор, с полностью аналогичным названием и характеристиками, но с интервалом где-то в полгода — вполне возможно, фактически он будет уже немного другой. Выпуск новой ревизии, как правило, связан с какими-то мелкими усовершенствованиями. Например, удалось чуть-чуть снизить энергопотребление, или понизить напряжение питания, или еще что-то оптимизировать, или была устранена пара мелких ошибок. С точки зрения производительности мы не помним ни одного примера, когда бы одна ревизия ядра отличалась от другой настолько существенно, чтобы об этом имело смысл говорить. Хотя чисто теоретически возможен и такой вариант — например, подвергся оптимизации один из блоков процессора, ответственный за исполнение нескольких команд. Подводя итог, можно сказать что «заморачиваться» ревизиями процессоров чаще всего не стоит: в очень редких случаях изменение ревизии вносит какие-то кардинальные изменения в процессор. Достаточно просто знать, что есть такая штука — исключительно для общего развития.