 |
Основные параметры процессоров
|
|
|
|
§ рабочее напряжение,
§ разрядность,
§ рабочая тактовая частота,
§ коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты и
§ размер кэш-памяти.
Рабочее напряжение процессора обеспечивает материнская плата, поэтому разным маркам процессоров соответствуют разные материнские платы (их надо выбирать совместно). По мере развития процессорной техники происходит постепенное понижение рабочего напряжения.
Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один раз (за один такт).
В основе работы процессора лежит тот же тактовый принцип, что и в обычных часах.
Тактовые сигналы процессор получает от материнской платы.
Для получения более высоких частот в процессоре происходит внутреннее умножение частоты на коэффициент 3; 3,5; 4; 4,5; 5 и более.
Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например с оперативной памятью.
Для того чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают буферную область — так называемую кэш-память.
Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш-память, и только если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память.
Оперативная память
Что такое оперативная память?
- это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные.
Различают
§ - динамическую память (DRAM) и
§ - статическую память (SRAM).
Ячейки динамической памяти
Ячейки динамической памяти (DRAM) можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих обкладках.
Недостатки:
§ - как при заряде, так и при разряде конденсаторов неизбежны переходные процессы, то есть запись данных происходит сравнительно медленно,
|
|
|
§ - заряды ячеек имеют свойство рассеиваться в пространстве, причем весьма быстро.
Если оперативную память постоянно не «подзаряжать», утрата данных происходит через несколько сотых долей секунды. Для борьбы с этим явлением в компьютере происходит постоянная регенерация (освежение, подзарядка) ячеек оперативной памяти. Регенерация осуществляется несколько десятков раз в секунду и вызывает непроизводительный расход ресурсов вычислительной системы.
Ячейки статической памяти
Ячейки статической памяти (SRAM) можно представить как электронные микроэлементы — триггеры, состоящие изнескольких транзисторов.
Хранится не заряд, а состояние (включен/выключен), поэтому этот тип памяти обеспечивает более высокоебыстродействие, хотя технологически он сложнее и, соответственно, дороже.
Микросхемы динамической памяти используют в качестве основной оперативной памяти компьютера.
Микросхемы статической памяти используют в качестве вспомогательной памяти (так называемой кэш-памяти), предназначенной для оптимизации работы процессора.
Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, который выражается числом.
Предельный размер поля оперативной памяти, установленной в компьютере, определяется микропроцессорным комплектом (чипсетом) материнской платы и обычно составляет несколько сот Мбайт.
Постоянное запоминающее устройство и система BIOS
Постоянное запоминающее устройство
В момент включения компьютера в его оперативной памяти нет ничего — ни данных, ни программ, поскольку оперативная память не может ничего хранить без подзарядки ячеек более сотых долей секунды, но процессору нужны команды, в том числе и в первый момент после включения.
Поэтому сразу после включения на адресной шине процессора выставляется стартовый адрес.
|
|
|
Это происходит аппаратно, без участия программ (всегда одинаково).
Процессор обращается по выставленному aдpecy за своей первой командой и далее начинает работать по программам.
Этот исходный адрес не может указывать на оперативную память, в которой пока ничего нет.
Он указывает на другой тип памяти — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).
К постоянной памяти относят постоянное запоминающее устройство - ПЗУ (дословно переводится как "память только для чтения").
Информация в ПЗУ записывается на заводе-изготовителе микросхем памяти, и в дальнейшем изменить ее значение нельзя.
В ПЗУ хранится критически важная для компьютера информация, которая не зависит от выбора операционной системы.
Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) предназначены для хранения информации, например, таблиц, программ, каких-либо констант.
Информация в ПЗУ хранится при отключенном источнике питания, т. е. ПЗУ являются энергонезависимыми микросхемами памяти и работают только в режиме многократного считывания информации.
Для чего служит ПЗУ?
Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен.
Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «зашитыми» — их записывают туда на этапе изготовления микросхемы.
Базовая система ввода-вывода
Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS — Basic Input Output System).
Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков.
Программы, входящие в BIOS, позволяют нам наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.
Жесткий диск
Что такое жёсткий диск?
- основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ.
На самом деле это не один диск, а группа дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью.
Управление работой жесткого диска выполняет специальное аппаратно-логическое устройство — контроллер жесткого диска.
|
|
|
В прошлом оно представляло собой отдельную дочернюю плату, которую подключали к одному из свободных слотов материнской платы.
В настоящее время функции контроллеров дисков выполняют микросхемы, входящие в микропроцессорный комплект (чипсет), хотя некоторые виды высокопроизводительных контроллеров жестких дисков по-прежнему поставляются на отдельной плате.
|
|
|
