архитектура пк

МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА
Информационная магистраль (шина)
Устройства ввода
Устройства вывода
Долговременная память
В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип: построение компьютера из функциональных блоков, взаимодействующих посредством общего канала (каналов) – шины.
Магистраль включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии.
Контроллеры
Оперативная память
Процессор
Контроллеры
Контроллеры

МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА
Информационная магистраль (шина)
Устройства ввода
Устройства вывода
Долговременная память
Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами.
Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт.
Контроллеры
Оперативная память
Процессор
Контроллеры
Контроллеры

МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА
Информационная магистраль (шина)
Устройства ввода
Устройства вывода
Долговременная память
Шина адреса. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине от процессора к оперативной памяти и устройствам.
Разрядность шины адреса определяется объемом адресуемой памяти.
Количество адресуемых ячеек можно рассчитать по формуле: N = 2I, где I – разрядность шины адреса.
N = 264 ячеек.
Контроллеры
Оперативная память
Процессор
Контроллеры
Контроллеры

МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА
Информационная магистраль (шина)
Устройства ввода
Устройства вывода
Долговременная память
Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали.
Сигналы управления определяют, какую операцию – считывание или запись информации из памяти нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и т.д.
Контроллеры
Оперативная память
Процессор
Контроллеры
Контроллеры

СИСТЕМНАЯ ПЛАТА

ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СИСТЕМНОЙ ПЛАТЫ
Северный
мост
Процессор
Южный
мост
Оперативная
память
Шина памяти
PCI Express
AGP
Монитор
Проектор
Видеоплата
SATA
PATA
Жесткие диски
CD-дисководы
DVD-дисководы
USB
PCI
Сетевая карта
Внутренний модем
Сетевой адаптер Wi-Fi
Звуковая плата
Принтер
Сканер
Цифровая камера
Web-камера
Модем
PS/2
Клавиатура
Мышь
Цифровые
видеокамеры
Звуковая
микросхема
Микрофон
Колонки
Наушники

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ
Быстродействие устройства зависит от тактовой частоты тактового генератора (измеряется в МГц) и разрядности, т.е. количества битов данных, которое устройство может обработать или передать одновременно (измеряется в битах).
Дополнительно в устройствах используется внутреннее умножение частоты с разными коэффициентами.
Пропускная способность шины данных (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в Гц = 1/с).
Пропускная способность шины = Разрядность шины × Частота шины

СИСТЕМНАЯ ШИНА
Между северным мостом и процессором данные передаются по системной шине с частотой, в четыре раза больше частоты шины FSB, т.е. процессор может получать и передавать данные с частотой
400 МГц × 4 = 1600 МГц.
Так как разрядность системной шины равна разрядности процессора (64 бит), то пропускная способность системной шины равна:
64 Бит × 1600 МГц =12,5 Гбайт/с

ЧАСТОТА ПРОЦЕССОРА
Северный мост обеспечивает обмен данными с процессором, оперативной памятью и видеопамятью.
Частота процессора в несколько раз больше, чем базовая частота магистрали (шина FSB – от англ. FrontSide Bus).
Если частота шины FSB равна 400 МГц, коэффициент умножения частоты 8, то частота процессора будет равна: 400 МГц × 8 = 3,2 ГГц

ШИНА ПАМЯТИ
Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится по шине памяти, частота которой может быть меньше, чем частота шины процессора.
Если частота шины памяти равна 1600 МГц, а разрядность шины памяти, равная разрядности процессора, составляет 64 бита, то пропускная способность шины памяти равна:
64 Бит × 1600МГц = 12 800 Мбайт/с

ШИНА PCI Express
AGP×8
Шина PCI Express– производит обмен данными между северным мостом и видеоплатой (PCI Express- ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств)
Пропускная способность шины =32Гбайт/с

ШИНА SATA
По шине SАТА к южному мосту подключаются устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы).
Скорость передачи данных по параллельной шине РАТA (Parallel ATA) достигает 133 Мбайт/с, а по последовательной шине SATA (Serial ATA) – 300 Мбайт/с.

ШИНА USB
Шина USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина) обеспечивает подключение к компьютеру одновременно нескольких периферийных устройств (принтер, сканер, цифровая камера, Web-камера, модем и др.).
Эта шина обладает пропускной способностью до 60 Мбайт/с.
Порт USB

Увеличение производительности процессора
Достигается за счёт увеличения количества ядер процессора
Q ~ P ~ v2

Заполните таблицу

Проверьте

Практическое задание
«Сведения об архитектуре компьютера».
Научиться получать сведения об архитектуре компьютера и отдельных его устройствах с помощью программы тестирования компьютера SiSoftware Sandra