![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Аппаратное обеспечение.
Материнская плата (системная) представляет собой печатную плату, на которой расположены контроллеры и соединители и на которую устанавливаются другие системные компоненты. Контроллер. Устройства ввода и вывода информации часто имеют механический принцип действия (принтеры, клавиатура, мышь) и работают медленно. Чтобы освободить процессор от простоя при ожидании окончания работы таких устройств, в компьютер вставляются специализированные микропроцессоры-контроллеры (от англ. controller -- управляющий). Получив от центрального процессора компьютера команду на вывод информации, контроллер самостоятельно управляет работой внешнего устройства. Окончив вывод информации, контроллер сообщает процессору о завершении выполнения команды и готовности к получению следующей. С истемная шина — главная магистраль, по которой происходят обмен информацией внутри компьютера и связь компьютера с периферийными устройствами. Различают следующие шины: шину данных, шину адресов и шину управления. Шина передачи данных обеспечивает: запись/чтение данных из оперативной памяти и из внешних запоминающих устройств, чтение данных с устройств ввода, пересылку данных на устройства вывода. Данные по шине данных могут передаваться как от процессора к какому-либо устройству, так и в обратную сторону, т. е. шина данных является двунаправленной. Выбор абонента по обмену данными производит процессор, который формирует код адреса данного устройства, а для ОЗУ — код адреса ячейки памяти. Код адреса передается по адресной шине, сигналы передаются в одном направлении. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией, и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией. Внешние устройства к шинам подключаются посредством интерфейса. Под интерфейсом понимают совокупность различных характеристик какого-либо периферийного устройства ПК, определяющих организацию обмена информацией между ним и центральным процессором. Чтобы устройства, входящие в состав компьютера, могли взаимодействовать с центральным процессором, в IBM-совместимых компьютерах предусмотрена система прерываний (Interrupts). Система прерываний позволяет компьютеру приостановить текущее действие и переключиться на другие в ответ на поступивший запрос, например, на нажатие клавиши на клавиатуре. Ведь с одной стороны, желательно, чтобы компьютер был занят возложенной на него работой, а с другой — необходима его мгновенная реакция на любой требующий внимания запрос. Прерывания обеспечивают немедленную реакцию системы. Основным устройством ПЭВМ является процессор, который обеспечивает выполнение различных операций, содержащихся в программе. Процессор характеризуется: а) тактовой частотой, которая выражается в МГц. За 1 с компьютер выполняет столько млн. элементарных операций, сколько в процессоре МГц; б) разрядностью, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Чем больше тактовая частота и разрядность, тем выше производительность процессора. Производительность ПЭВМ зависит также и от количества памяти, с которой она работает. Обычно под компьютерной памятью понимают только " внутреннюю память" компьютера, которая в свою очередь классифицируется на: · ОЗУ, оперативное запоминающее устройство с оперативной памятью (RAM, Random Access Memory) — памятью с произвольным доступом (английский термин), определяет допустимый объём и скорость одновременно выполняемых процедур. Произвольность доступа подразумевает возможность операций записи или чтения с любой ячейкой ОЗУ в произвольном порядке. До последних лет из микросхем памяти использовали два основных типа: статическую (SRAM — Static RAM) и динамическую (DRAM — Dynamic RAM). В ОЗУ хранится динамическая информация программы и обрабатываемые данные. При выключении питания содержимое ОЗУ теряется. · ПЗУ (постоянное запоминающее устройство, ROM, Read Only Memory, память только для чтения) — постоянная память, информацию из которой можно только считывать. Это одна или несколько микросхем, расположенных на системной плате и содержащих набор подпрограмм. На такую память, например, помещена Bios. ПЗУ, как правило, гораздо меньше ОЗУ, информация в нем хранится постоянно и ее изменение либо вообще невозможно, либо возможно только при помощи специальных устройств (программаторов ПЗУ). Емкость памяти 8-разрядных ЭВМ как правило 64Кб — 640Кб, 16-разрядных — 1Мб, 32-разрядных — 4Мб и более. · Cashe-память (Кэш-память, Cashe Memory) — сверхоперативная память (СОЗУ), является буфером между ОЗУ и процессором (несколькими процессорами) и другими абонентами системной шины. Кэш-память не является самостоятельным хранилищем; информация в ней неадресуема клиентами подсистемы памяти, присутствие кэша для них " прозрачно". Кэш хранит копии блоков данных тех областей ОЗУ, к которым происходили последние обращения, и весьма вероятное последующее обращение к тем же данным будет обслужено кэш-памятью существенно быстрее, чем оперативной памятью. · Flash-память (флэш-память). Предназначенного для хранения информации и/или переноса между мобильными устройствами и ПК. Для исполнения программы на ПК в моменты программирования и стирания флэш-памяти требуется ОЗУ. Подобно ОЗУ, флэш-память модифицируется электрически внутрисистемно, но подобно ПЗУ, flash-память энергонезависима и хранит данные даже после отключения питания. В отличие от ОЗУ, flash-память нельзя переписывать побайтно. Она читается и записывается байт за байтом и ее нужно полностью стереть перед тем, как записывать новые данные. Наибольшее распространение получили карты памяти и тип Boot Block. Flash-память типа Boot Block служит для хранения обновляемых программ и данных в сотовых телефонах (SIM-карта), модемах, BIOS-ах, системы управления автомобильными двигателями и т.п. Любые микросхемы памяти имеют пять основных параметров: 1. Тип памяти. Обозначает статическая (SRAM — Static RAM) она или динамическая (DRAM — Dynamic RAM). 2. Объем памяти. Показывает общую емкость микросхемы. Измеряется в Мб. Для " обычных" пользователей предлагаются 1Mb, 4Mb, 8Mb, 16Mb, 32Mb, 64Mb, 128Mb, 256Mb, 512Mb; для " продвинутых" — 1Гб модули. Максимум одного модуля постоянно растет и сейчас составляет 4Гб. В 2002г. минимальный объем оперативной памяти в ПК — 64Mb, в 2003 — 128Мб. Идеальный метод определения емкости при отсутствии маркировки — определить номинал всех чипов данного модуля и " сложить". Минимальные условия работы современных операционок — при объеме оперативной памяти 32Mb. 3. Структура памяти. Обозначает количество ячеек памяти и разрядность каждой ячейки. Разрядность памяти — это количество байт (или бит), с которыми операция чтения или записи может быть выполнена одновременно. Разрядность основной памяти обычно согласуется с разрядностью внешней шины процессора. Напр. 1 байт — для 8088; 2 байта — для 8086-80286, 386SX; 4 байта — для 386DX, 486; 8 байт — для Pentium и т.д. Каждый чип содержит ячейки, в которых может хранится от 1 до 16 бит данных. Например, 32Mb-чип может быть сконфигурирован как 32Mbx1, 16Mbx2, 8Mbx4 или 2Mbx16, но его общая емкость только 32Mb. А 28/32-выводные DIP-микросхемы SRAM имеют восьмиразрядную структуру (8k*8, 16k*8, 32k*8, 64k*8, 128k*8), и кэш для 486 объемом 256 кб будет состоять из восьми микросхем 32k*8 или четырех микросхем 64k*8. Т.о., первое число маркировки указывает на общее количество ячеек в чипе, а второе — на число бит в ячейке. 30-контактные SIMM имеют 8-разрядную структуру и ставятся с процессорами 286, 386SX и 486SLC по два, а с 386DX, 486DLC и обычными 486 — по четыре. 72-контактные SIMM имеют 32-разрядную структуру и могут ставиться с 486 по одному, а с Pentium и Pentium Pro — по два. 168-контактные DIMM имеют 64-разрядную структуры и ставятся в Pentium и Pentium Pro по одному. Установка модулей памяти или микросхем кэша в количестве больше минимального позволяет некоторым платам ускорить работу с ними, используя принцип расслоения (Interleave-чередование). 4. Время доступа (время такта для синхронных устройств). Характеризует скорость работы микросхемы и обычно указывается в наносекундах (нс) через тире в конце наименования. На более медленных динамических микросхемах могут указываться только первые цифры (-7 вместо -70, -15 вместо -150), на более быстрых статических " -15" или " -20" обозначают реальное время доступа к ячейке. Часто указывается не реальное, а минимальное из всех возможных времен доступа. Например в EDO DRAM ставят маркировку 45 нс (или 50 нс), хотя такой цикл достижим только в блочном режиме, а в одиночном режиме микросхема по-прежнему работает за 70 нс (или 60 нс). Аналогично — в маркировке PB SRAM: 6 нс вместо 12 нс, и 7 — вместо 15 нс. Микросхемы SDRAM обычно маркируются временем доступа в блочном режиме (10 или 12 нс). Напр. модули SDRAM имеют время доступа: 12ns максимально до 83Mhz, 10ns максимально до 100Mhz, 8ns максимально до 125Mhz, 7ns максимально до 143Mhz. 5. Корпуса и форм-факторы микросхем памяти. 1. 30- и 72pin SIMM — наиболее распространенный в течении 90-х годов форм-фактор для модулей памяти. Подробнее... 2. 144pin SODIMM SDRAM — SO DIMM (Small Outline DIMM) — разновидность DIMM малого размера (small outline), предназначенных для портативных компьютеров. Наиболее часто встречаются 72- и 144-контактные модули (32 и 64 бит). Имеют ключ " со смещением", ответственный за напряжение, т.е ключи (и соответствующие выступы) смещены вдоль, что сделало невозможным установку " неправильного" модуля; 3. 72pin SODIMM FPM — Fast page (FPM) — " быстрый страничный" (режим). Позволяет наряду с обычным циклом (RAS, затем CAS), использовать сокращенный. FPM сегодня наиболее медленная из применяемых организаций памяти; 4. 168pin DIMM SDRAM — одна из современных разновидностей форм-фактора модулей памяти. Подробнее... 5. DDR SDRAM — второе поколение SDRAM с вдвое большей пропускной способностью. Подробнее... 6. Rambus RIMM Module — форм-фактор модуля памяти, разработанного компанией Rambus для Direct RDRAM. Подробнее.... 7. Specific Memory Module — специфический модуль памяти, предназначенный для использования в конкретной системе (или классе систем) конкретного производителя. Термин не отрицает возможности того, что указанная система может расширяться и стандартными модулями. 8. Printer Memory — 100pin DIMM — специальная память, предназначенная для принтеров. Имеет вырез (ключ) " со смещением", ответственным за контроль рабочего напряжения (3, 3 вольт). Память бывает основная и внешняя. Основная память состоит из двух компонентов: постоянного запоминающего устройства (ROM или ПЗУ) и оперативного запоминающего устройства (RAM или ОЗУ). Внешние запоминающие устройства (ВЗУ) также бывают разных типов. Ленточные накопители служат для хранения информации на магнитной ленте. В настоящее время могут хранить до нескольких гигабайт (1Гб = 1024 Мб) информации. Несмотря на то, что эти устройства появились довольно давно они до сих пор широко распространены, главным образом из-за большого объема вмещаемых данных, и используются в основном для резервного копирования и длительного хранения информации.
|