- •Введение
- •1. Основные конструктивные элементы средств вычислительной техники
- •Структура компьютера – это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства, от основных логических узлов компьютера до простейших схем.
- •1.1. Виды корпусов и блоков питания персонального компьютера
- •1.1.1. Корпуса персонального компьютера
- •1.1.2. Блоки питания персонального компьютера
- •1.1.3. Источники бесперебойного питания
- •1.2. Типы и логическое устройство материнских плат
- •1.2.1. Типоразмеры материнских плат рс
- •1.2.2. Основные компоненты материнской платы
- •1.3. Типы процессоров персонального компьютера
- •1.3.1. Параметры процессоров
- •1.3.2. Cisc- и risc-процессоры
- •1.3.3. Микросхемы процессоров
- •1.3.4. Многопроцессорные системы
- •1.3.5. Сопроцессор
- •1.4. Постоянная и оперативная память, кэш-память
- •1.4.1. Оперативная память
- •1.4.2. Асинхронные микросхемы динамической оперативной памяти
- •1.4.3. Синхронные микросхемы оперативной динамической памяти
- •1.4.4. Модули оперативной динамической памяти на материнской плате персонального компьютера
- •1.4.5. Статическая оперативная память
- •1.4.7. Логическое распределение оперативной памяти
- •2. Периферийные устройства вычислительной техники
- •2.1. Общие принципы построения, программная поддержка работы периферийных устройств
- •2.1.1. Характеристики и параметры шины
- •2.1.2. Арбитраж шины
- •2.1.3. Использование прерываний
- •2.1.4. Краткие сведения об интерфейсах
- •2.1.5. Системный набор
- •2.2. Накопители на магнитных и оптических носителях
- •2.3. Видеоподсистема: мониторы, видеоадаптеры
- •2.4. Принципы обработки звуковой информации, звуковоспроизводящие системы
- •2.5. Устройства вывода информации на печать: принтеры, плоттеры
- •2.6. Устройства ввода графической информации: сканеры, графические планшеты
- •2.7. Манипуляторные устройства ввода информации
- •2.8. Нестандартные периферийные устройства
- •Контрольные вопросы к разделу
- •3. Выбор рациональной конфигурации оборудования
- •Контрольные вопросы к разделу
- •4. Ресурсо- и энергосберегающие технологии использования вычислительной техники
- •Контрольные вопросы к разделу
- •Литература
1.3.4. Многопроцессорные системы
В настоящее время широкое распространение получили многопроцессорные системы. Однако на практике использование нескольких процессоров эффективно лишь при параллельном решении сложных задач.
Для создания многопроцессорной системы необходимы следующие условия:
материнская плата должна поддерживать несколько процессоров, т.е. иметь дополнительные разъемы для установки процессоров в соответствующий Chipset;
процессор должен поддерживать работу в многооперационной системе (Pentium Pro, Pentium II и т.п.);
операционная система должна поддерживать работу с несколькими процессорами (Windows NT, UNIX).
Кроме того, эффективность многопроцессорной системы определяется использованием соответствующего прикладного обеспечения.
Существуют два режима работы многопроцессорной системы, в которых система сама перераспределяет различные задачи между процессорами: асимметричный и симметричный.
В режиме асимметричной обработки один процессор выполняет только задачи операционной системы, а другой – прикладные задачи.
В режиме симметричной обработки (Symmetric Multi-Processing – SMP) задачи операционной системы и пользовательских приложений могут выполняться любым процессором, в зависимости от его загрузки. Этот режим более гибок, и поэтому более производителен. При этом процессоры и Chipset должны поддерживать соответствующий SMP-протокол обмена данных APIC, запатентованный фирмой Intel, и поэтому используемый только в процессорах этой фирмы.
1.3.5. Сопроцессор
Для осуществления математических операций с числами в формате с плавающей точкой необходим специальный арифметический процессор – сопроцессор (Numeric Processing Unit – NPU). В отличие от CPU, он не управляет системой, а ждет команду от CPU на выполнение арифметических вычислений и формирование результатов счета. Такой подход позволяет сократить примерно на 80 % время выполнения таких арифметических операций, как умножение, деление и возведение в степень. Причем, скорость осуществления операций сложения и вычитания не изменяется.
В первую очередь, область применения сопроцессора – научно-технические приложения, где требуется выполнение большого количества математических операций. Однако NPU ускоряет работу любой программы (даже текстовых процессоров, т.к. для работы с текстовыми блоками требуются сложные вычисления). Также NPU ускоряет обработку графических изображений и выполнение программ CAD.
Наличие сопроцессора не является обязательным, поэтому соответствующий разъем для установки NPU может оставаться пустым, и при установке его необходимо с помощью джамперов (перемычек, включателей) «уведомить» комплект микросхем Chipset о наличии NPU и о его готовности также участвовать в обработке данных. Но все это имеет смысл лишь при использовании приложений, распознающих имеющийся сопроцессор, т.к. NPU самостоятельно не может начать работу.
В современных компьютерах сопроцессор обычно интегрирован в микросхему центрального процессора CPU и не требует дополнительной установки.