- •Конспект лекцій з дисципліни
- •Конспект лекцій з дисципліни
- •Частина 1. Проектування цифрових пристроїв
- •На базі пеом
- •Лекція 1. Етапи і методи розробки цифрових
- •Пристроїв на базі пеом
- •1.1. Навіщо необхідний персональний комп'ютер радіоінженеру?
- •1.2. Переваги та недоліки цифрових пристроїв у порівнянні з аналоговими пристроями
- •1.3. Типова функціональна схема радіотехнічної системи
- •1.4. Етапи проектування цифрових пристроїв
- •1.5. Приклад проектування рекурсивного та трансверсального цифрового фільтра
- •Лекція 2. Елементи електронної пам'яті у цифрових пристроях
- •2.1. Класифікація елементів пам'яті
- •2.2. Постійні запам'ятовувальні пристрої
- •Лекція 3. Застосування постійних запам'ятовувальних пристроїв
- •3.1. Зберігання даних на прикладі блоку rom-bios pc/xt
- •3.2. Функціональне перетворення
- •Шифратори та дешифратори
- •3.3. Формування цифрових і аналогових сигналів Формування сигналів із програмованою часовою діаграмою
- •Формування аналогових сигналів заданої форми
- •3.4. Програмування пзп
- •Лекція 4. Застосування статичних та динамічних озп
- •4.1. Статичні озп
- •4.2. Динамічні озп (dram)
- •4.3. Побудова лінії затримки на елементах пам'яті
- •4.4. Блоки пам'яті на динамічних озп
- •Лекція 5. Модулі динамічної пам'яті
- •5.1. Характеристики модулів динамічної пам'яті
- •5.2. Методи підвищення пропускної здатності динамічної пам'яті
- •5.3. Типи модулів пам'яті fpm dram (Fast Page Mode dram) - швидка сторінкова пам'ять
- •Bedo (Burst edo) - пакетна edo ram
- •Sdram (Synchronous dram) - синхронна dram
- •Частина 2. Базова архітектура пэвм стандарту ibm pc/xt Лекція 6. Історія появи стандарту pc. Фірми ibm, Microsoft, Intel, amd
- •6.1. Внесок фірми ibm у створення та розвиток пк
- •6.2. Внесок фірми Microsoft у створення й розвиток пк
- •6.3. Внесок фірми Intel у створення й розвиток пк
- •6.4. Внесок фірми amd у створення й розвиток пк
- •Лекція 7. Архітектура пэвм ibm pc/xt і способи підключення зовнішніх пристроїв
- •7.1. Функціональна схема пэвм ibm pc/xt
- •Шинна організація персональних комп'ютерів
- •Організація системних шин pc/xt
- •7.2. Способи підключення зовнішнього пристрою до комп'ютера
- •Включення через послідовний порт
- •Включення через паралельний порт
- •Включення в системну шину
- •Підключення через сучасні інтерфейси
- •7.3. Центральний процесор 8088 Адресний простір пам'яті та введення/виводу
- •Структура мікропроцесора 8088
- •Лекція 8. Порти введення/виводу, реальний режим та базова система введення/виводу
- •8.1. Карта портів введення/виводу
- •8.2. Карта пам'яті в реальному режимі
- •8.3. Призначення та структура rom-bios в pc
- •Лекція 9. Система переривань
- •9.1. Призначення та розподіл переривань
- •9.2. Організація системи переривань
- •9.3. Контролер переривань 8259
- •Лекція 10. Компоненти системної плати - співпроцесор, порти та таймер
- •10.1. Математичний співпроцесор 8087
- •10.2. Паралельний периферійний інтерфейс
- •10.3. Периферійний інтегральний таймер
- •Лекція 11. Система прямого доступу до пам’яті
- •11.1. Організація прямого доступу до пам’яті
- •11.2. Контролер dma 8237
- •Регістри та команди контролера пдп
- •Режими роботи контролера пдп
- •Частина 3. Розвиток архітектури стандарту pc Лекція 12. Структура та режими роботи сучасного процесора
- •12.1. Вимоги до сучасних процесорів
- •12.2. Структура сучасного процесора
- •Технології енергозбереження
- •Технології шифрування та захисту
- •12.3. Режими роботи центрального процесора
- •Лекція 13. Системні технології кешування та Plug & Play
- •13.1. Кешування інструкцій та даних
- •13.2. Системні ресурси та карта пам'яті в ос Windows
- •13.3. Технологія Plug & Play
- •Лекція 14. Інтерфейси
- •14.1. Класифікація інтерфейсів
- •14.2. Послідовний інтерфейс (com)
- •14.2. Паралельний інтерфейс (lpt)
- •Стандарти lpt
- •Стандарт ieee 1284
- •Формування циклів запису та читання в стандарті epp Діаграми сигналів у режимі epp
- •Лекція 15. Сучасні інтерфейси
- •15.1. Інтерфейс usb
- •Пристрої usb - функції та хаби
- •Типи передачі даних
- •15.2. Інтерфейс FireWire (ieee 1394)
- •Порівняння FireWire і usb
- •15.3. Радиоинтерфейс BlueTooth
- •15.4. Радіоінтерфейс Wi-Fi
- •15.5. Інтерфейс Wireless usb
- •Лекція 16. Внутрішні шини стандарту pc
- •16.1. Шина isa
- •16.2. Шина pci
- •16.3. Інтерфейс agp
- •16.4. Інтерфейс pci-Express 16x
- •Лекція 17. Пристрої зберігання даних
- •17.1. Основні характеристики зовнішніх накопичувачів
- •17.2. Структура дисків
- •Дефрагментация
- •Файлова система fat і ntfs
- •17.3. Типи накопичувачів
- •Гнучкі диски (Floppy)
- •Жорсткі диски (hd)
- •Твердотільні накопичувачі ssd (solid state drive)
- •Флэш-Накопичувачі (Flash-card)
- •Гибридные жёсткие диски(h-hdd)
- •Оптичні диски (cd)
- •Лекція 18. Сучасні технології зберігання даних
- •18.1. Raid-Системи
- •Основні поняття та визначення
- •18.3. Складні raid-Масиви
- •Частина 4. Комп'ютерні системи Лекція 19. Еволюція комп'ютерних архітектур 2-4 поколінь
- •19.1. Пеом на базі i286
- •19.2. Пеом на базі i386
- •19.3. Пеом на базі процесора i486
- •Лекція 20. Центральний процесор Pentium
- •20.1. Процесори Pentium першого покоління Процесор 80586 (Pentium)
- •Процесор 80686 (Pentium Pro)
- •20.2. Процесори Pentium другого та третього покоління
- •Лекція 21. Сучасні процесори Pentium
- •21.1. Процесор Pentium IV Перше покоління Pentium IV
- •Друге покоління Pentium IV
- •21.2. Багатоядерна архітектура Pentium d - Conroe
- •Процесори для мобільних систем
- •Лекція 22. Процесори фірми amd
- •22.1. Клони Intel
- •22.2. П'яте та шосте покоління (k5, k6)
- •Сімейство k5
- •Сімейство k6
- •22.3. Athlon - сьоме покоління процесорів
- •Лекція 23. Сучасні процесори фірми amd
- •23.1. Athlon64 - восьме покоління процесорів
- •23.2. Athlon64 x2 - дев'яте покоління процесорів
- •23.3. Phenom – деcяте покоління процесорів (Stars Core)
- •Лекція 24. Мультимедіа - Відеосистема
- •24.1. Технологія та стандарти відеосистеми Двовимірне зображення
- •Синтез тривимірного зображення
- •24.2. Відео карта
- •Лекція 25. Мультимедиа - Монітори
- •25.1. Монітори на основі епт (crt)
- •25.2. Рідкокристалічні монітори та проектори (lcd)
- •25.3. Плазмені дисплеї (Plasma Display Panel)
- •25.4. Електролюмінесцентні монітори (oeld)
- •25.5. Органічні світлодіодні монітори (oled)
- •Лекція 26. Мультимедіа - звуковідтворення
- •26.1. Технології та стандарти
- •Режим аудиоплейера
- •Режим редактора
- •Синтезатор звуків
- •Голосове керування рс
- •Стиск аудіоданих із втратами
- •Системи кодування аудіоданих
- •26.2. Апаратна реалізація аудиоканала
- •26.3. Акустична система
- •Лекція 27. Оптимальні конфігурації пэвм
- •27.1. Класифікація комп'ютерних систем
- •27.2. Критерій оптимальної конфігурації пэвм
- •27.3. Приклади оптимальних конфігурацій пеом
Сімейство k6
В 1997р. представлений процесор K6. Основні технічні характеристики:
техпроцесс - 250нм, 8.8 млн. транзисторів;
тактова частота до 300 МГц;
кэш L1 - 64кБ (32кБ+32кБ), кэш L2 на материнській платі (до 1МБ);
процесор 32-розрядний, шина даних 64-розрядна (66МГц);
може виконувати до 6 інструкцій RISC86 одночасно;
підтримує технологію MMX.
Процесор AMD K6-2 анонсований фірмою AMD в 1998р. У ядро CPU K6-2 доданий новий модуль 3DNow! с конвеєрною структурою для обробки SIMD-інструкцій для прискорення мультимедійних додатків. Технічні характеристики: техпроцес - 250нм; 9.3 млн. транзисторів; тактова частота 266-550МГц; частота системної шини 100МГц.
Процесори AMD K6-2+ та AMD K6-3 випущені в 1999р. та 2000р. Містять на кристалі повношвидкісний кеш L2 128кБ та 256кБ. Ці CPU вимагають роз’єму Super Socket 7. Містять більше 20 млн. транзисторів за технологією 250нм; тактові частоти 350-500МГц.
22.3. Athlon - сьоме покоління процесорів
Перший процесор, що відрізняється від процесорів Intel не тільки внутрішньою архітектурою, але зовнішнім інтерфейсом. Вимагає відмінний від Pentium роз’єм та ChipSet. Однак архітектура системи в цілому збігається з Pentium III (рис.18.3) та Pentium IV (рис.18.4).
Після виходу в 1999р. AMD Athlon (переможець) фірма Intel перестала бути беззастережним лідером на ринку мікропроцесорів для персональних ЕОМ. Перший Athlon містив у собі 22 млн. транзисторів за технологією 250-180нм із застосуванням мідних з'єднань, мав напругу живлення ядра - 1.6В, тактову частоту 500-1000МГц. Використовувався картридж із роз’ємом Slot A. Athlon швидше Pentium III такої самої тактової частоти.
Ключовими особливостями Athlon є:
процесорна шина - Alpha EV-6 200МГц (DDR 100МГц х2);
ексклюзивна кэш L1 128кБ (64кБ+64кБ) з гарвардською архітектурою;
ексклюзивна кэш L2 512кБ із принстонською архітектурою, що працює на частоті 1/2, 2/5 або 1/3 частоти процесора;
обидва рівні кеш використовують алгоритм зворотного запису (WB);
розширений набір інструкцій Enhanced 3DNow!
3 конвеєри по 10 етапів для цілочисельних обчислень;
3 конвеєри по 17 етапів для обчислень із плаваючою крапкою;
виконання до 9 інструкцій одночасно;
2048 значень таблиці пророкування переходів;
В 2000р. випущений AMD Athlon Thunderbird (альбатрос) у форм-факторі Socket A за технологією 180нм. На чипі інтегровані 256кБ кеш L2, що працює на частоті ядра. Тактова частота 600-1400МГц, процесорна шина - Alpha EV-6 200-266МГц (DDR 100х2-133х2).
До 2004р. пропонувалася Low-End версія AMD Duron з урізаним до 64кБ повношвидкісним кеш L2. Конкурент Celeron, але більше продуктивний при меншій ціні. Містить більше 25 млн. транзисторів за технологією 180-130нм; тактова частота 600-1800МГц, кеш L1 128кБ (64кБ+64кБ); процесорна шина - Alpha EV-6 200МГц-266МГц.
З 2000р. Intel почала випускати процесори Pentium IV, які мали меншу продуктивність, ніж Pentium III. Тому з 2002р. AMD починає виробництво процесорів Athlon XP 1500+ та вище з рейтингом відносно Pentium IV (офіційно - відносно Athlon Thunderbird). Основний спосіб росту продуктивності - підвищення частоти ядра та шини, а також збільшення кеш-пам'яті другого рівня. Крім того, введена підтримка технології SSE.
Перша генерація– ядро Palomino по техпроцесу 180нм, 37 млн. транзисторів. Частота системної шини – 266МГц. Рейтинг – 1500+...2000+.
Друга генерація– ядро Thoroughbred по техпроцесу 130нм, FSB= 266-333МГц. Рейтинг – 1700+…2800+.
Третя генерація– ядро Barton по техпроцесу 130нм, SOI. Кеш L2 512кБ. 54 млн. транзисторів, FBS= 333-400МГц. Рейтинг – 2500+...3200+ (реальна частота 1.8-2.2ГГц). Максимальна потужність 70Вт. Швидше Pentium 166MMX в 20 разів.
В 2004р. лінійка Duron перейменована в Sempron з новою системою рейтингу, прив'язаного до процесора Celeron D.
Контрольні питання
1. Які особливості процесорів Am286-Am586 у порівнянні з аналогічними від Intel?
2. Чому для процесорів AMD серії “K” уведений P-рейтинг?
3. Вкажіть переваги та недоліки рейтингової системи.
4. Поясніть кращу продуктивність процесорів K5 та K6 в офісних додатках, але гіршу в ігрових в порівнянні з Pentium.
5. Чому процесори K7 мають у порівнянні з Pentium IV вище продуктивність в ігрових додатках, але уступають по швидкості стискання аудіо- та відеоданих?