2. Оптические диски и приводы.

1. CD-диск – это оптический диск, на который информация записывается с помощью лазера.

Луч – инфракрасный;

Длина волны – 780 нм;

Ширина дорожки – 1,6 мкм;

Объём – 700, 800 Mb.

2. CD-ROM – студийный диск.

3. CD-R – позволяет пользователю один раз записать информацию.

4. CD-RW –позволяет пользователю записывать неоднократно информацию.

5. DVD – оптические диски.

Диапазон – красный;

Длина волны – 650 нм;

Ширина дорожки – 0,8/0,74 мкм;

Объём – 4,7 Gb (односторонний однослойный), 8 Gb (односторонний двуслойный).

6. Blu-Ray – современные оптические диски.

7. Flash-накопители.

2. Система ввода-вывода.

Отвечает за ввод и вывод информации с процессора на устройство и наоборот. В эту систему входят шины материнской платы (совокупность проводников, по которым передаётся сигнал), контроллер устройства (небольшая микросхем на устройстве), само устройство и совокупность шлейфов и кабелей.

Параметры процессора: быстродействие, разрядность, кэш-память.

1. Быстродействие.

Процессор физически представляет собой микрочип на основе кремниевой пластины, размером 5х5 см, подключаемый в специальный разъём материнской платы, называемой socket. Процессор физически состоит из транзисторов. Их в одном процессоре несколько миллионов. Каждый транзистор в данный момент времени может быть в одном из двух состояний: проводить сигнал, либо не проводить. Если процессор сигнал проводит, то это кодируется как 1, если не проводит, то как 0. Логически, каждый транзистор, представлен триггером. Совокупность триггеров представляет собой регистр.

Быстродействие - это характеристика процессора, которая определяет скорость выполняемых команд процессором в единицу времени. Быстродействие тесно связано с понятием тактовой часто и такта.

Тактовая частота - это характеристика, определяющая, количество выполняемых процессором команд за единицу времени. Тактовая частота измеряется в герцах (1Ггц, 2Ггц, 3Ггц).

Изначально с появлением первых процессоров под тактом понималось то количество времени, которое процессор тратил на выполнение одной команды. Позже понятие такта было зафиксировано: Такт - это количество времени, которое процессор Pentium1 тратит на выполнение одной команды. То есть, все следующие после Pentium процессора за один так выполняли несколько программ.

2. Разрядность.

Рассмотрим три параметра разрядности:

1. Шины данных - это шина процессора, которая представляет собой набор проводников материнской платы, по которым передаются данные от оперативной памяти к процессору и обратно. Чем больше проводников в шине данных, тем выше её разрядность, то есть, тем больше bit информации по ней может быть передано одновременно.

Разрядность шины данных определяет то количество bit информации, которое может одновременно по ней передаваться (16 - одновременно может передавать 16bit информации; 32; 62).

2. Разрядность внутренних регистров - это понятие тесно связано с понятием шины данных, так как количество переданной информации должно совпадать с количеством bit обрабатываемой информации. Разрядность внутренних регистров - это характеристика, определяющая количество bit информации, которую процессор может записать в один регистр (16; 32; 64).

3. Разрядность шины адреса - это шина процессора, которая представляет собой набор проводников, по которым передаются адреса ячеек памяти, из которых процессор получает информацию и в которую её записывает. Разрядность шины адреса определяет максимальный объём памяти, который может адресовать процессор (20 - процессор может адресовать 1Mb памяти, 24 - процессор может адресовать 16Mb памяти; 32 - процессор может адресовать 4Gb памяти; 36 - процессор может адресовать 64Gb памяти). По шине адреса информация передаётся в том же виде что и по шине данных, но не сами данные, а только адреса.

3. Кэш-память.

Кэш-память процессора - это сверхоперативная память, используемая для хранения наиболее часто используемых процессором данных. Для процессоров первых поколений кэш-память располагалась на материнской плате в виде отдельной микросхеме. Эта кэш-память называлась памятью первого уровня или L₁. Позднее кэш-память L₁ была разделена на две части, одна часть была встроена внутрь процессора, а оставшаяся часть располагалась на материнской плате. Та, которая располагалась в процессоре - L₁, а которая осталась L₂. Затем L₂ также была разделена на две части и одна часть располагалась внутри процессора - L₂, то что осталось на материнской плате - L₃.

В современных процессорах вся кэш-память встроена в них. То есть на материнской плате кэш-памяти не осталось.

Технология создания процессора.

Современный процессор представляет собой сложную печатную плату, в основе которой монокристалл кремния. Современные процессоры содержат миллионы и даже миллиарды транзисторов. Рассмотри основные этапы создания нового процессора:

1. Первоначально перед разработчиками ставится техническое задание. Исходя, из которого, принимается решение о том, какова будет архитектура будущего процессора его внутреннее устройство и технология изготовления. Перед различными группами специалистов ставится задача разработки соответствующих функциональных блоков процессов, обеспечивая их взаимодействие и электромагнитную совместимость. В связи с тем, что процессор является цифровым аппаратом, работающим на основе электрических схем с помощью специального программного обеспечения, работающего на другом компьютере, строится виртуальная модель данного процессора. На ней происходит тестирование процессора, исполнение элементарных команд и значительных элементов кода. Отрабатывается взаимодействие различных блоков-устройств, ведётся оптимизации и устраняются ошибки.

2. После этого из цифровых базовых матричных кристаллов и микросхем, собирается физическая модель процессора, на которой проверяются электрические и временные характеристики процессора, тестируется архитектура и также проверяются, и устраняются ошибки.

3. Начинается следующий этап работы Инженеров схемо-техников и инженеров технологов, которые с помощью специального программного обеспечения преобразуют электрическую схему, содержащую архитектуру процессора в топологию кристалла. Результатом их работы будут матрицы каждого слоя микрочипа для осуществления дальнейшего процесса фотолитографии.

4. Фотолитография - это процесс избирательного травления поверхностного слоя с использованием защитного фотошаблона. Сначала на кремниевую подложку наносят слой материала, из которого нужно сформировать рисунок. На него наносится фоторезист — слой полимерного светочувствительного материала, меняющего свои физико-химические свойства при облучении светом. Потом производится экспонирование (освещение фотослоя в течение точно установленного промежутка времени) через фотошаблон. И в заключении идёт удаление отработанного фоторезиста. Нужная структура рисуется на фотошаблоне - как правило, это пластинка из оптического стекла, на которую фотографическим способом нанесены непрозрачные области. Каждый такой шаблон содержит один из слоев будущего процессора, поэтому он должен быть очень точным и практичным. Иной раз осаждать те или иные материалы в нужных местах пластины просто невозможно, поэтому гораздо проще нанести материал сразу на всю поверхность, убрав лишнее из тех мест, где он не нужен.

Реферат на тему: изготовление процессоров.

1лист - титульный.

2лист - содержание (ссылки на страницы)

3-10 - сам реферат (Times New roman, интервал 1.5, выравнивание по ширине.)

11-ссылки на источники.

Режимы работы процессоров.

В процессе исторического развития существовало три режима работы процессора: