Микропроцессоры и системные платы. Вопросы:...

Микропроцессоры иМикропроцессоры исистемные платы.системные платы.

Вопросы:Вопросы:1.1. Микропроцессоры.Микропроцессоры.2.2. Физическая и функциональная Физическая и функциональная

структура микропроцессора.структура микропроцессора.3.3. Системные платы.Системные платы.4.4. Внутримашинные системный и Внутримашинные системный и

периферийный интерфейсы.периферийный интерфейсы.

Motherboard, systemboard

Системная (объединительная, материнская) плата – важнейшая часть компьютера, содержащая его важнейшие электронные компоненты.

MB manufacturers

ASUSTeK Computer Inc (ROC)

MicroStar Int’l Co, Ltd

Gigabyte

Abit

EPoX Computer

…

Формфакторы

• AT, baby-AT, LTX

• ATX, micro-ATX, flash-ATX, NLX

• WTX

• BTX, pico-BTX

• ITX, nano-ITX

• …

Компоненты MB

• CPU socket (slot)• Chipset• ROM BIOS• RAM СМОS• L2, L3 cash• Memory slots• Expansion slots• Connectors• Ports

Chipset- набор микросхем системной логики,

определяет функциональные возможности MB и важнейшие характеристики ПК :– тактовую частоту шин MB,– типы CPU,– типы и объём кэш-памяти,– типы и объём ОП– режимы энергосбережения,– программные настройки MB.

Chipset

Базовые микросхемы:• North bridge / 4-x портовый контроллер, управляет:

– системной шиной МП,– шиной ОП,– шинами PCI и AGP.

• South bridge / функциональный контроллер, управляет:

– дисководами,– манипуляторами,– шинами IDE/ATA, SCSI, USB, IEEE1284.

Платформа Intel Centrino

• Мобильный процессор Pentium M

• Набор логики Intel 855

• Сетевой адаптер Intel Pro/Wireless 2100

Centrino (Sonoma)

Centrino Duo (Napa)

…

Платформа Intel Montevina

Платформа Intel Viiv• Двухъядерный процессор Pentium D, Intel

Pentium Extreme Edition или Intel Core Duo • Набор логики Intel 945, 955 или 975 Express • Сетевой адаптер Intel PRO/1000 PM или Intel

PRO/100 VE/VM

ПК на базе технологии Intel Viiv должны поддерживать

• объёмный звук формата 5.1 или выше,• видео высокой чёткости (HDTV),• технологию Intel Quick Resume.

Платформа Intel vPro

• Процессор Intel Core Duo 2 (+ VT)

• Набор логики iQ965 (+AMT)

• Интегрированный сетевой контроллер (1 Gb/sec)

Платформа Intel Centrino Atom

• Процессор Atom

• Набор логики 945GSE

• Встроенный видеоконтроллер

• Встроенный адаптер беспроводной связи

Платформы Intelдля MID

• UCP

• UMP2007 (McCaslin)

• UMP2008 (Menlow)– Silverthorne (processor)– Poulsabo (chipset)

• UMP2009 (Moorestown)

• …

Краткий словарь AMD• Barcelona. Кодовое название новых процессоров

Quad-Core Opteron с нормой проектирования 65 нм. • Bobcat. Кодовое название будущей низкоэнергоемкой

архитектуры процессоров для мобильных устройств, таких как ультрамобильные компьютеры и бытовая электроника. Потребляемая мощность от 1 до 10 Вт. Выпуск запланирован на 2009 год.

• Bulldozer. Кодовое название предназначенного для серверов и клиентов процессорного ядра, которое потребляет мощность от 10 до 100 Вт. Выпуск запланирован на 2009 год.

• Eagle. Кодовое название будущей платформы для мобильных компьютеров, созданной на основе процессора Falcon. Выпуск запланирован на 2009 год.

• Falcon. Кодовое название первого процессора семейства Fusion, который будет объединять в себе центральный и графический процессоры. Предназначенный для мобильных компьютеров, Falcon будет иметь до четырех ядер Bulldozer. Выпуск запланирован на 2009 год.

• Fusion. Кодовое название процессоров AMD, объединяющих несколько компонентов для снижения уровня энергопотребления и увеличения производительности. Первые процессоры Fusion, получившие название Falcon, будут выпущены в 2009 году.

• Griffin. Кодовое название будущего двухъядерного процессора для мобильных компьютеров. Выпуск запланирован на 2009 год.

• Hardcastle. Кодовое название будущих платформ, предназначенных для бизнес-пользователей. К таким платформам, в частности, относятся Perseus и Puma.

• Leo. Кодовое название платформы для настольных систем, созданной на основе процессора Phenom с нормой проектирования 45 нм. Она будет иметь кэш-память емкостью 6 Мбайт. Выпуск запланирован на 2008 год.

• Perseus. Новая платформа, ориентированная на бизнес-пользователей. Выпуск запланирован на 2008 год.

• Phenom. Торговая марка AMD для четырехъядерных процессоров, предназначенных для настольных систем. Выпуск - 2007 год.

• Puma. Платформа для мобильных компьютеров на основе процессора Griffin. Выпуск - 2008 год.

• Ridgeback. Кодовое название процессоров AMD с нормой проектирования 45 нм для настольных систем. Они будут иметь кэш-память емкостью 6 Мбайт. Выпуск -2008 год.

• Sandtiger. Кодовое название семейства серверных процессоров, имеющих от 8 до 16 ядер. Эти процессоры будут иметь норму проектирования 45 нм и поддерживать память DDR3. Выпуск запланирован на 2009 год.

• Shanghai. Кодовое название преемника процессора Barcelona с нормой проектирования 45 нм. Четырехъядерный процессор Shanghai будет отличаться рядом архитектурных усовершенствований по сравнению с Barcelona, а также оснащаться кэш-памятью емкостью 6 Мбайт. Выпуск - 2008 год.

• Spider. Платформа для настольных систем на основе процессоров Phenom с нормой проектирования 65 нм, имеющая кэш-память емкостью 2 Мбайт. Выпуск - 2007 год.

Микропроцессоры иМикропроцессоры исистемные платы.системные платы.

Вопросы:Вопросы:1.1. Микропроцессоры.Микропроцессоры.2.2. Физическая и функциональная Физическая и функциональная

структура микропроцессора.структура микропроцессора.3.3. Системные платы.Системные платы.4.4. Внутримашинные системный и Внутримашинные системный и

периферийный интерфейсы.периферийный интерфейсы.

Interface

Интерфейс – совокупность средств сопряжения и связи, обеспечивающая эффективное взаимодействие систем или их частей.

Внутримашинный интерфейс – система сопряжения и связи узлов и блоков компьютера между собой.

Варианты внутримашинного интерфейса

• Многосвязный

• Односвязный

Bus

Шина (bus) – совокупность линий связи, по которым информация передаётся одновременно.

Основная / системная шина (system bus) соединяет процессор и подсистему памяти.

Параметры:• bus with,• bus frequency.

Системная шина / System bus

• Кодовая шина данных• Кодовая шина адреса• Кодовая шина инструкций• Шина питания

Передача информации:• Между МП и ОП• Между МП и портами ввода-вывода ВУ• Между ОП и портами ввода-вывода ВУ в режиме прямого доступа к памяти (DMA, direct memory access)

• Шина расширений– ISA, Industry Standard Architecture– EISA, Extended ISA– MCA, Micro Channel Architecture

• Локальная шина– VLB, VESA Local Bus– PCI, Peripheral Component Interconnect– AGP, Accelerated Graphics Port

Системная шина / System bus

Периферийные шины

• IDE / ATA, Integrated Drive Electronics / AT Attachment (Parallel ATA)• Fast ATA-2 / EIDE, Enhanced IDE• SCSI, Small Computer System Interface• ATAPI, ATA Package Interface• UDMA, Ultra Direct Memory Access• RS-232 (COM port)• IEEE 1284 (LPT port)

Универсальные последовательные периферийные шины

• PCMCIA, Personal Computer Memory Card International Association

• IEEE 1394, FireWire• ACPI, Advanced Configuration Power Interface• USB, Universal Serial Bus• SATA, Serial ATA• eSATA, External SATA• SAS, Serial Attached SCSI

Контрольные вопросы по теме

• Что такое разрядность микропроцессора?• Сколько уровней кэш-памяти может содержаться

на плате микропроцессора?• К каким классификационным группам (по системе

команд) относятся следующие микропроцессоры: – Intel 80286?– Intel Pentium 4?

• Сколько тактов работы требуется RISC-микропроцессору для выполнения одной команды?

• Из скольких микросхем состоит набор микросхем системной логики (chipset) и как они называются?

• Какова общая тенденция развития универсальных периферийных шин?

CPU for MID

• ARM

• TI

• nVidia

Платформа AMD Puma

Проект AMD Fusion