Процессоры.Краткая история процессоростроения

Материнская плата

Материнская плата - основная плата компьютера, связывающая все его электронные компоненты и обеспечивающая их взаимодействие. На материнской плате размещаются различные микросхемы.

Набор микросхем логики платы, обеспечивающих работу процессора, памяти и большинства интерфейсов ввода/вывода называется ч ипсет (chipset). От модели чипсета зависят все основные характеристики платы: поддерживаемые процессоры и виды микросхем памяти, тип системной шины, порты для подключения внешних устройств. Современные чипсеты имеют множество встроенных контроллеров (дисков, портов ввода-вывода, шин USB и IEEE 1394).

Разъем для установки процессора (одного или нескольких) различны для процессоров Pentium III, Celeron (Socket-370), Pentium IV (Socket-423, Socket-478), AMD (Socket-462).

Микросхема BIOS (Basic Input Output System, базовая система ввода/вывода) содержит программное обеспечение платы - драйверы низкого уровня для обслуживания основных устройств ввода-вывода и программу POST (Power on Self Test), осуществляющую тестирование устройств ПК при включении питания. Раньше для микросхем BIOS использовалась нестираемая память, а теперь используется перезаписываемая память

Также на материнской плате имеются:

· Разъемы для модулей памяти. Различны для различных видов микросхем памяти.

· Разъемы для установки дочерних плат. Обычно имеется несколько (4-6) слотов для плат с интерфейсом PCI и один слот для платы видеоадаптера с интерфейсом AGP. В современных платах редко встречаются слоты для подключения плат с интерфейсом ISA (EISA).

· Разъем для подключения питания.

· Разъемы подключения дисководов и внешних устройств.

· Вспомогательные микросхемы и устройства (преобразователь напряжения, тактовый генератор, таймер, контроллер прерываний и т. п.).

Существуют материнские платы самых разных форматов (AT, ATX, LPX, NLX, Mini-, Micro-ATX, Micro-NLX, Flex-ATX).

Основные характеристики материнских плат:

· модель чипсета;

· тип используемого процессора (зависит от разъема для установки процессора);

· формат;

· число и тип разъемов для установки дочерних плат;

· возможность обновления BIOS.

В настоящее время для ПК существует множество видов процессоров. Наиболее распространенными являются так называемые Intel-совместимые процессоры, которые используются в IBM-совместимых ПК. Самыми производительными из них на текущий момент являются процессоры Core 2 Duo, Core 2 Quad корпорации Intel и Phenom фирмы AMD.

Самыми высокопроизводительными процессорами (из массово производимых) являются процессоры Alpha. На сегодняшний момент они остаются более производительными, чем Intel-совместимые. Процессоры Alpha используются во многих мини-ЭВМ и суперкомпьютерах.

Довольно распространенными также являются различные разновидности процессоров PowerPC, которые используется в ПК фирмы Apple, а также во многих встроенных ЭВМ.

Часто различают CISC (Common Instruction Set Computer, процессоры с полным набором команд) и RISC (Reduced Instruction Set Computer, процессоры с сокращенным набором команд) процессоры.

В CISC-процессорах для выполнения каждой команды используется своя микропрограмма, состоящая из набора микрокоманд. Каждая микрокоманда реализована на аппаратном уровне и выполняет какое-либо элементарное действие, необходимое для реализации различных команд. Конкретная команда процессора кодируется набором микрокоманд, образующих микропрограмму. Таким образом, программы формируются из команд процессора, а сами команды, в свою очередь, являются микропрограммами.

В RISC-процессорах каждая команда процессора реализована в виде отдельной схемы. Поэтому здесь каждая отдельная команда выполняется быстрее, но самих команд меньше и для реализации некоторых действий, которые в CISC-процессорах выполняются одной командой, здесь требуется несколько команд.

Традиционно, в мэйнфреймах используются CISC-процессоры, а в мини-ЭВМ - RISC-процессоры. Например, процессоры Alpha - это RISC-процессоры. Процессоры Intel и совместимые с ними являются CISC-процессорами, а процессоры PowerPC - RISC-процессоры. С середины 90х гг. грань между CISC и RISC-процессорами стирается и на сегодняшний момент в процессорах, начиеая с Pentium IV, используется много конструктивных решений, ранее характерных только для RISC-процессоров. В карманных компьютерах используются, главным образом, RISC-процессоры, поскольку они компактнее и значительно меньше нагреваются при работе и потому не требуют отдельной системы охлаждения.

Дата добавления: 2014-11-20