Архитектура персонального компьютера

Содержание

Слайд 2

В основе строения ПК лежат два важных принципа:
магистрально-модульный принцип и
принцип

В основе строения ПК лежат два важных принципа: магистрально-модульный принцип и принцип открытой архитектуры.
открытой архитектуры.

Слайд 3

Магистрально-модульный принцип

Все части и устройства изготавливаются в виде отдельных блоков, информация

Магистрально-модульный принцип Все части и устройства изготавливаются в виде отдельных блоков, информация
между которыми передаётся по комплекту соединений, объединённых в магистраль. При этом общую схему ПК можно представить в следующем виде:

Слайд 4

Открытая архитектура

Второй принцип построения ПК - предполагает возможность сборки компьютера из независимо

Открытая архитектура Второй принцип построения ПК - предполагает возможность сборки компьютера из
изготовленных частей, доступную всем желающим (подобно детскому конструктору).

Слайд 5

Многие необходимые дополнительные устройства интегрированы в современные материнские (системные) платы:
сетевая карта,

Многие необходимые дополнительные устройства интегрированы в современные материнские (системные) платы: сетевая карта,

внутренний модем,
сетевой адаптер беспроводной связи Wi-Fi,
контроллер IEEE 1394 для подключения цифровой видеокамеры,
звуковая плата и др.
Раньше эти устройства подключались к материнской плате с помощью слотов расширения и разъемов.

Слайд 6

Чипсет.

Важнейшей частью материнской платы является чипсет.
Современные компьютеры содержат две основные большие

Чипсет. Важнейшей частью материнской платы является чипсет. Современные компьютеры содержат две основные
микросхемы чипсета
1. контроллер-концентратор памяти, или Северный мост, который обеспечивает работу процессора с оперативной памятью и с видеоподсистемой;
2. контроллер-концентратор ввода/вывода, или Южный мост, обеспечивающий работу с внешними устройствами.

Слайд 7

Пропускная способность шины

Быстродействие процессора, оперативной памяти и периферийных устройств существенно различается.
Быстродействие

Пропускная способность шины Быстродействие процессора, оперативной памяти и периферийных устройств существенно различается.
устройства зависит от тактовой частоты обработки данных (измеряется в МГц) и разрядности, т. е. количества битов данных, обрабатываемых за один такт. (Такт — это промежуток времени между подачами электрических импульсов, синхронизирующих работу устройств компьютера.)
Соответственно, скорость передачи данных (пропускная способность) соединяющих эти устройства шин также должна различаться.
пропускная способность шины = разрядность шины × частота шины.

Слайд 8

Системная шина

Между Северным мостом и процессором данные передаются по системной шине (FSB

Системная шина Между Северным мостом и процессором данные передаются по системной шине
от англ. FrontSide Bus). Однако между Северным мостом и процессором эффективная частота передачи данных в 4 раза выше. Если частота системной шины 400 МГц, то процессор может получать и передавать данные с частотой
400 МГц • 4 = 1600 МГц.
Так как разрядность системной шины равна разрядности процессора и составляет 64 бита, то пропускная способность системной шины равна:
64 бита • 1600 МГц = 102400 Мбит/с = = 100 Гбит/с = 12,5 Гбайт/с.

Слайд 10

Частота процессора

количеством бит, которые процессор может обработать одновременно
В процессоре используется внутреннее умножение

Частота процессора количеством бит, которые процессор может обработать одновременно В процессоре используется
частоты, поэтому частота процессора в несколько раз больше, чем частота системной шины.
Например, в современных процессорах используется коэффициент умножения частоты 8.
Это означает, что процессор за один такт шины способен генерировать 8 своих внутренних тактов и, следовательно, частота процессора составляет
400 МГц • 8 = 3200 МГц = 3,2 ГГц.

Слайд 11

Шина памяти

Обмен данными между северным мостом и оперативной памятью производится по шине

Шина памяти Обмен данными между северным мостом и оперативной памятью производится по
памяти, частота которой может быть больше (например, в 4 раза), чем частота системной шины. У современных модулей памяти частота шины памяти может составлять 400 МГц • 4 = 1600 МГц,
Т. е. оперативная память получает данные с такой же частотой, что и процессор. Так как разрядность шины памяти равна разрядности процессора и составляет 64 бита, то пропускная способность шины памяти также равна:
64 бита • 1600 МГц = 102 400 Мбит/с == 100 Гбит/с =
= 12,5 Гбайт/с = 12 800 Мбайт/с.

Слайд 12

Шина PCI Express

связывает видеопамять с процессором и оперативной памятью.
Пропускная способность этой

Шина PCI Express связывает видеопамять с процессором и оперативной памятью. Пропускная способность
шины может достигать 32 Гбайт/с.
К видеоплате с помощью аналогового разъема VGA или цифрового разъема DVI подключается монитор или проектор.

Слайд 13

Шина SATA

Устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы) подключаются к южному

Шина SATA Устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы) подключаются к
мосту по шине SATA (англ. Serial Advanced Technology Attachment — последовательная шина подключения накопителей), скорость передачи данных по которой может достигать 300 Мбайт/с.

Слайд 14

Шина USB

Для подключения принтеров, сканеров, цифровых камер и других периферийных устройств

Шина USB Для подключения принтеров, сканеров, цифровых камер и других периферийных устройств
обычно используется шина USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина).
Эта шина обладает пропускной способностью до 60 Мбайт/с и обеспечивает подключение к компьютеру одновременно до 127 периферийных устройств

Слайд 15

Увеличение производительности процессора.

Увеличение производительности процессоров за счет увеличения частоты имеет свой

Увеличение производительности процессора. Увеличение производительности процессоров за счет увеличения частоты имеет свой
предел из-за тепловыделения.
Выделение процессором теплоты Q пропорционально потребляемой мощности Р, которая, в свою очередь, пропорциональна квадрату частоты v :
Q ~ Р ~
Увеличение производительности процессора, а значит и компьютера, достигается за счет увеличения количества ядер процессора (арифметических логических устройств).
вместо одного ядра процессора используются два или четыре ядра, что позволяет распараллелить вычисления и повысить производительность процессора.

Слайд 16

В чем состоит магистрально-модульный принцип построения компьютера?
Какие устройства обмениваются информацией через Северный

В чем состоит магистрально-модульный принцип построения компьютера? Какие устройства обмениваются информацией через
мост?
Какие устройства обмениваются информацией через Южный мост?
В каком направлении развивается архитектура процессоров?

Д/З: &1.1 Вопросы.

Слайд 17

Практическая работа 1.2

Цель работы: Научиться получать сведения об архитектуре компьютера и отдельных

Практическая работа 1.2 Цель работы: Научиться получать сведения об архитектуре компьютера и
его устройствах.

Сведения об архитектуре компьютера

Слайд 18

Информационная и диагностическая программа, которая предоставляет подробнейшую информацию об аппаратном и программном

Информационная и диагностическая программа, которая предоставляет подробнейшую информацию об аппаратном и программном
обеспечении компьютера. В процессе работы Sandra тестирует компьютер и сравнивает полученные результаты с эталонными данными. Предусмотрена возможность проверки работы компьютеров и проведения тестирования в локальной сети. Используя программу Сандра, пользователь получает информацию о процессоре, чипсете, видеоадаптере, портах, принтерах, звуковой карте, памяти, сети, процессах Windows, AGP, PCIe, соединениях ODBC, USB2, 1394/Firewire, и т.д. Предоставляемые программой данные весьма обширны, например, для тестирования видеокарты тут представлено сразу несколько тестов: тест скорости рендеринга видеокарты, тест памяти видеоадаптера, тест производительности графического процессора, тест производительности и пропускной способности.

Слайд 19

Запустить программу тестирования компьютера SiSoftware Sandra командой [Программы-SiSoftware-SiSoftware Sandra].

Запустить программу тестирования компьютера SiSoftware Sandra командой [Программы-SiSoftware-SiSoftware Sandra].

Слайд 20

Перейдем на вкладку Устройства

Выбираем устройства о которых хотелось бы получить сведения
Например:
Информация о

Перейдем на вкладку Устройства Выбираем устройства о которых хотелось бы получить сведения Например: Информация о системе
системе

Слайд 21

В появившемся диалоговом окне с помощью полос прокрутки выбрать интересующие сведения.

Для данного

В появившемся диалоговом окне с помощью полос прокрутки выбрать интересующие сведения. Для
компьютера получим:
скорость системной шины — 134 МГц;
эффективная скорость системной шины — 536 МГц;
скорость шины памяти — 268 МГц.

Слайд 22

Выбрать пункт Процессоры.
В появившемся диалоговом окне с помощью полос прокрутки выбрать

Выбрать пункт Процессоры. В появившемся диалоговом окне с помощью полос прокрутки выбрать
интересующие сведения.

Для данного компьютера получим: одно ядро;
частота процессора — 2,68 ГГц;
частота системной шины — 100 МГц;
коэффициент умножения частоты процессора — 20.

Имя файла: Архитектура-персонального-компьютера.pptx
Количество просмотров: 42
Количество скачиваний: 0