4. Принцип адресности

• Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Это позволяет обращаться к произвольной ячейке (адресу) без просмотра предыдущих.

5.Принцип иерархичности зу

• Компромиссом между необходимыми большой емкостью памяти, быстрым доступом к данным, дешевизной и надежностью является иерархия запоминающих устройств:

• 1) быстродействующее ОЗУ, имеющее небольшую емкость для операндов и команд, участвующих в вычислениях;

• 2) инерционное ВЗУ, имеющее большую емкость для информации, не участвующей в данный момент в работе ЭВМ.

Виды памяти

6.Принцип использования двоичной системы счисления:

• Информация кодируется в двоичной форме и разделяется на элементы, называемыми словами. В двоичной системе используются две цифры 0 и 1, что соответствует двум состояниям двустабильной системы (кнопка нажата-отпущена, транзистор открыт-закрыт, ...)

Компьютеры, построенные на этих принципах, относят к типу фон - неймановских.

На сегодняшний день это подавляющие большинство компьютеров, в том числе и IBM PС – совместимые. Но есть и компьютерные системы с иной архитектурой – например системы для параллельных вычислений.

Структура современных ЭВМ поддерживает осн. Принципы , предложенные фон Нейманом

Вопрос.12 Магистрально-модульный принцип (ММП) построения К.

В основу архитектуры современных ПК положен ММП.

• Модульность позволяет пользователю конфигурировать К устройствами разных производителей (модернизировать).

Модульная организация опирается на шинный принцип обмена И между устройствами.

К центральной магистрали (3 шины) подключаются: ЦМП, ОП, периферийные УВВ и хранения И (в виде импульсов)

Устройства м.б. интегрированы в материнскую плату (сетевая карта, модем, сетевой адаптер Wi-Fi, контроллер1394 для подключения цифровой камеры и т.д.

Магистрально-модульная система

• Начало изменение в классической архитектуре – относится к 3-му поколению ЭВМ (переход от транзисторов к интегральным схемам).

•  - уменьшение размеров функциональных узлов ЭВМ

• - предпосылки для роста быстродействия процессора

• => противоречие между высокой скоростью обработки информации внутри машины и медленной работой УВВ (у них механические части). Т.е. процессор должен «ждать» информацию из внешнего мира, то есть простаивать.

• => необходимо освободить центральный процессор от функции обмена информацией с внешними устройствами.

Контроллеры

• В современных ЭВМ эта функция передана контроллеру.

• Контроллер (адаптер) – устройство, которое связывает периферическое оборудование и каналы связи с центральным процессором, освобождая его от непосредственного управления функционированием данного  оборудования. Т.е. контроллер – это специализированный процессор.

• Контроллер НЖМД, контроллер принтера, видеоадаптер и др.

• Т.е. сейчас любое внешнее устройство имеет контроллер.

Схема работы.

• 1.     Центральный процессор при необходимости обмена с внешним устройством выдает задание на его осуществление контроллеру.

• 2.     Контроллер создает канал связи между ОЗУ и внешним устройством

• 3.     Дальнейшая передача идет под управлением контроллера без использования центрального процессора

Упрощенная схема ПК с общей шиной

Общая шина (магистраль, системная шина)

• Следующие изменение в структуре ЭВМ : для связи между отдельными функциональными узлами ЭВМ появилось принципиально новое устройство – общая шина

• Системная шина – это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой.

Системная шина(СШ) включает в себя:

• ША+ШД+УШ= BUS

• пропускная способность = разрядность* частоту

Между северным мостом и ЦМП данные передаются по шине FSB(FrontSideBus) (частота СШ=400МГц) по FSB: 400 *4=1600МГц; разрядность СШ = разрядности ЦМП =64 (в P45 =128), то пропускная способность = 64*1600=102400Мбит/с =12,5 Гбайт/с

В ЦМП внутр. Умножитель частоты 8, Частота ЦМП =400*8 =3,2 ГГц

• Обмен данными между северным мостом и ОП производится по шине памяти (64) (DDR3 400*4=1600 МГц)

•   Разрядность ША определяет объем адресуемой памяти процессора и, соответственно, максимальный объем ОП, которую можно непосредственно использовать=2ша Если разрядность шины адреса составляет 32 разряда, то максимальный объем ОП может составлять 2в32 = 4 Гб, если 64 разряда, то 18446744073709551616 = 18,4 ZB (Зеттабайт)

• PCI Express – для подключения видео карт (х16), другие PCI для других устройств ~32 Гбайт/с

(Peripherial Component Interconnect bus Express)

• Шина SATA – 300Мбайт/с– для внешней памяти НЖМД, СD, DVD (м.б.6)(serial advanced technology attachment)

• Шина USB до 127 устройств – 60Мбайт/с и т.д.

Чипсет

• Материнская плата построена на чипсете. Чипсет – это набор микросхем, обеспечивающих корректную передачу И между узлами и блоками К.

• 2 основные платы:

• Северный мост- контроллер-концентратор памяти

• Южный мост- контроллер-концентратор ввода вывода