Укажите самую важную часть компьютера набор системной логики

Обновлено: 07.07.2024

1. Сложная система взаимосвязанных аппаратных средств, способных работать с информацией и рассчитанная на самостоятельную работу одного пользователя это…?

1. Электронно - вычислительная машина
2. Персональный компьютер
3. Архитектура ЭВМ
4. СуперЭВМ

2. Внутренние устройства системного блока компьютера …?

1. Материнская плата, процессор
2. Видеокарта, графическая карта
3. Сетевой адаптер, звуковая карта
4. Все варианты верны

3. Внешняя память компьютера делится на…?

1. Внешние запоминающие устройства и их носители
2. Оперативная и постоянная
3. Жесткий магнитный диск
4. Все варианты верны

4. Укажите верное (ые) высказывание (я):

1. Устройство вывода – предназначено для программного управления работой ПК.
2. Устройство вывода – предназначено для обучения, для игры, для расчетов и для накопления информации.
3. Устройство вывода – предназначено для передачи информации от машины человеку.
4. Все варианты верны

5. Назовите классификацию электронно – вычислительных машин по способу организации вычислительного процесса …?

6. Назовите базовые логические операции и схемы…?

7. В программное обеспечение архитектуры ЭВМ входят…?

1. Структура системы, организация памяти, организация ввода/вывода, принципы управления
2. Операционные системы, системы программирования, прикладное программное обеспечение
3. Система команд, форматы данных, алгоритмы выполнения операций
4. Все варианты верны

8. Обмен информацией между отдельными устройствами ЭВМ производится по трем многоразрядным шинам, соединяющим все модули, - шине данных, шине адресов и шине управления.

Про что идёт речь?

1. Аппаратные средства ЭВМ
2. Программные средства ЭВМ
3. Магистрально – модульный принцип
4. Принцип открытой архитектуры

9. Какое устройство изображено на рисунке?

1. Жесткий диск
2. Видеокарта
3. Оперативная память
4. Сетевая карта

10. Процессор – это…?

1. Процессор, реализованный в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем
2. Количество импульсов, создаваемых генератором за 1 секунду
3. Максимальное количество pазpядов двоичного кода, которые могут обрабатываться или передаваться одновременно
4. Устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде

11. Число элементарных операций, выполняемых микропроцессором в единицу времени (операции/секунда)…это?

1. Тип микропроцессора
2. Быстродействие микропроцессора
3. Тактовая частота микропроцессора
4. Разрядность пpоцессоpа.

12. К какому устройству относятся арифметико-логическое устройство, устройство управления и регистры…?

13. Арифметические команды это…?

14. Предназначены для изменения обычного порядка последовательного выполнения команд. Про что идет речь?

1. Команды пересылки
2. Логические команды
3. Команды переходов
4. Арифметические команды

15. По типу приёма и выдачи информации различают типы регистров:

1. Сдвиговые регистры, параллельные регистры
2. Сегментные регистры, управляющие регистры
3. Индексные регистры, флаговые регистры
4. Все варианты верны

16. Векторный процессор…?

1. Состоит из большого числа сходных процессоров, которые выполняют одну и ту же последовательность команд применительно к разным наборам данных
2. Обеспечивает параллельное выполнение операций над массивами данных
3. Соединяет процессор с северным мостом или контроллером памяти MCH
4. Система из нескольких параллельных процессоров, разделяющих общую память

17. Какой цифре на рисунке соответствуют специализированные порты для подключения клавиатуры и мыши. (см.рисунок)

18. Важнейшая часть ПК, содержащая его основные электронные компоненты…?

1. Шина
2. Чипсет
3. Видеокарта
4. Системная плата

19. Перечислите типы материнских плат…?

20. Шина ввода-вывода

1. Связаны с определенными участками процессора и позволяют записывать и читать данные из оперативной памяти
2. Эти шины питают электричеством различные, подключенные к ним устройства
3. Позволяет процессору взаимодействовать с периферийными устройствами
4. Предназначена для передачи информации между процессором и основной памятью

1) б
2) г
3) а
4) в
5) многопроцессорные;однопроцессорные; параллельные; последовательные
6) триггер , регистр, сумматор, шифратор, дешифратор
7) б
8) в
9) в
10) г
11) б
12) Центральный процессор
13) выполняют операции сложения, вычитания, умножения, деления, увеличения на единицу (инкрементирования), уменьшения на единицу (декрементирования) и т.д.
14) в
15) а
16) б
17) 1,2
18) г
19) AT, LPX, АТХ, NLX
20) в

1) Роберт Биссакар
2) Филипп-Малтус Хан
3) Блез Паскаль
4) Джон Неппер
5) Чарльз Беббидж

а) механический калькулятор
б) Паскалина
в) логарифмическая линейка
г) аналитическая машина
д) арифмометр

Архитектура ПК – это:

техническое описание деталей устройств компьютера;
описание устройств для ввода-вывода информации;
описание программного обеспечения для работы компьютера;
описание устройств и принципов работы компьютера, достаточное для понимания пользователя.

Принцип открытой архитектуры означает:

что персональный компьютер сделан единым неразъемным устройством;
что возможна легкая замена устаревших частей персонального компьютера;
что новая деталь ПК будет совместима со всем тем оборудованием, которое использовалось ранее;
что замена одной детали ведет к замене всех устройств компьютера.

Установите соответствие:

1) ОЗУ
2) ПЗУ
3) ВЗУ

а) обеспечивает длительное хранение информации
б) при выключении ее содержимое теряется
в) читается только процессором

Где находится BIOS?

в оперативно-запоминающем устройстве (ОЗУ)
на винчестере
на CD-ROM
в постоянно-запоминающем устройстве (ПЗУ)

Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали производится через:

регистр
драйвер;
контроллер;
стример.

Укажите характеристики лазерного принтера.

Сканеры бывают:

горизонтальные и вертикальные;
внутренние и внешние;
ручные, роликовые и планшетные;
матричные, струйные и лазерные.

Разъемы, в которые устанавливаются модули оперативной памяти, называются _________________________.

Сформулируйте все достоинства и недостатки портативных компьютеров.

Модульный принцип построения компьютера позволяет пользователю:

самостоятельно комплектовать и модернизировать конфигурацию ПК;
изучить формы хранения, передачи и обработки информации;
понять систему кодирования информации;
создать рисунки в графическом редакторе.

Вентилятор-охладитель, устанавливаемый поверх кристалла процессора, называется ____________________________.

Чем характерны и где применяются суперкомпьютеры?

Охарактеризуйте носитель информации Blu-Ray и устройство, позволяющее его читать.

В каком поколении машины начинают классифицировать на большие, сверхбольшие и мини-ЭВМ:

в I поколении
в II поколении
в III поколении
в IV поколении

Первая советская электронно-вычислительная машина, появившаяся в 1950 году, называлась ________________________.

Первым средством дальней связи принято считать:

радиосвязь
телефон
телеграф
почту
компьютерные сети.

Какая из последовательностей отражает истинную хронологию:

почта, телеграф, телефон, телевидение, радио, компьютерные сети;
почта, радио, телеграф, телефон, телевидение, компьютерные сети;
почта, телевидение, радио, телеграф, телефон, компьютерные сети;
почта, радио, телефон, телеграф, телевидение, компьютерные сети;

Массовое производство персональных компьютеров началось.

в 40-е годы
в 80-е годы
в 50-е годы
в 90-е годы

ЭВМ первого поколения:

имели в качестве элементной базы электронные лампы; характеризовались малым быстродействием, низкой надежностью; программировались в машинных кодах
имели в качестве элементной базы полупроводниковые элементы; программировались с использованием алгоритмических языков
имели в качестве элементной базы интегральные схемы, отличались возможностью доступа с удаленных терминалов
имели в качестве элементной базы большие интегральные схемы, микропроцессоры; отличались относительной дешевизной
имели в качестве элементной базы сверхбольшие интегральные схемы, были способны моделировать человеческий интеллект.

Элементной базой ЭВМ третьего поколения служили:

электронные лампы
полупроводниковые элементы
интегральные схемы
большие интегральные схемы
сверхбольшие интегральные схемы.

Название какого устройства необходимо вписать в пустой блок общей схемы компьютера?

модем
дисковод
контроллер устройства вывода
внутренняя память

Не является носителем информации.

Книга
Глобус
Ручка
Видеопленка

Поставьте в соответствие примерный информационный объем и емкость носителей информации:

1,4 Мбайт
700 Мбайт
200 Гбайт
8 Гбайт

(1) дискета
(2) лазерный диск CD
(3) жесткий диск
(4) флеш-память

КОМПЬЮТЕР ЭТО -

электронное вычислительное устройство для обработки чисел;
устройство для хранения информации любого вида;
многофункциональное электронное устройство для работы с информацией;
устройство для обработки аналоговых сигналов.

УКАЖИТЕ ВИДЫ ПРИНТЕРОВ:

Настольные;
Портативные;
Карманные;
Матричные;
Лазерные;
Струйные;
Монохромные;
Цветные;
Черно-белые.

УКАЖИТЕ УСТРОЙСТВА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ:

Модем;
Принтер;
Сканер;
Джойстик;
Клавиатура;
Монитор;
Системный блок;
Процессор.

УКАЖИТЕ ОСНОВНЫЕ ТОПОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ:

Концевая.
Линейная.
Табличная.
Кольцевая.
Звездообразная.
Зигзагообразная.

УКАЖИТЕ ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА

Мышь
Клавиатура
Системный блок
Принтер
Сканер
Монитор
Модем

УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ МЕЖДУ ПОКОЛЕНИЯМИ КОМПЬЮТЕРОВ И ЭЛЕМЕНТНЫМИ БАЗАМИ КАЖДОГО ПОКОЛЕНИЯ.

1. I поколение
A. Интегральные схемы

2. II поколение
B. БИС и СБИС

3. III поколение
C. Электронно-вакуумные лампы

4. IV поколение
D. Транзисторы

Укажите запоминающие устройства, информация в которых сохраняется при выключении питания компьютера

ОЗУ
ПЗУ
винчестер
регистры процессора

Какое устройство выполняет преобразование звука из цифрового представления в аналоговое

акустические колонки
динамик
звуковая карта
микрофон

Какие из перечисленных устройств используются для ввода изображений в компьютер?

цифровой фотоаппарат
сканер
плоттер
принтер

Устройство ввода предназначено для:

передачи информации от человека компьютеру
обработки данных, которые вводятся
реализации алгоритмов обработки и передачи информации

Продолжить ряд, выбрав недостающее устройство из списка: МОНИТОР, ПРИНТЕР:

системный блок
клавиатура
наушники
графический планшет
фотокамера

Какие основные узлы компьютера располагаются в системном блоке?

монитор;
дисковод;
системная плата;
манипулятор "мышь";
блок питания.

Постоянно запоминающее устройство служит для:

хранения программ первоначальной загрузки компьютера и тестирования его основных узлов;
хранения программ пользователя во время работы
записи особо ценных прикладных программ
хранения постоянно используемых программ
постоянного хранения особо ценных документов

Какие из перечисленных ниже устройств используются для ввода информации в компьютер?

А- джойстик;
Б- динамики;
В- клавиатура;
Г- мышь;
Д- плоттер;
Е- принтер;
Ж- сканер;
З- стример.

Персональный компьютер не будет функционировать, если отключить:

дисковод
оперативную память
мышь
принтер

Выберите устройство для обработки информации:

лазерный диск
процессор
принтер
сканер

Во время выполнения прикладная программа хранится:

в видеопамяти
в процессоре
в оперативной памяти
на жестком диске
в постоянной памяти

Как называется устройство, выполняющее арифметические и логические операции и управляющее другими устройствами компьютера?

контроллер
клавиатура
монитор
процессор

Выберите из нижеперечисленных набор устройств, из которых можно собрать компьютер:

процессор, память, клавиатура
процессор, память, дисплей, клавиатура, дисковод
процессор, память, дисковод
процессор, память, дисплей, дисковод

Выберите из перечисленных периферийных устройств компьютера номера описанных устройств:

1 - устройство для подключения к Интернету через телефонную сеть;
2 - устройство для записи информации на магнитную ленту;
3 - устройство для вывода чертежа на бумагу;
4 - устройство для оцифровки изображений;
5 - устройство для копирования графической и текстовой информации

а - графопостроитель;
б - дигитайзер;
в - стример;
г - сканер;
д - модем

Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) 1-а, 2-б, 3-в, 4-г, 5-д
2) 1-д, 2-в, 3-а, 4-б, 5-г
3) 1-в, 2-д, 3-а, 4-б, 5-г
4) 1-в, 2-б, 3-г, 4-д, 5-а

Наборы микросхем системной логики

Современные системные платы невозможно представить без микросхем системной логики. Набор микросхем определяет функциональность системной платы. Другими словами, две любые платы с одинаковым набором микросхем системной логики функционально идентичны, если производитель преднамеренно не добавил некоторые функции, отсутствующие в чипсете, либо не отключил некоторые из имеющихся в нем.

Набор микросхем системной логики включает в себя интерфейс шины процессора (FrontSide Bus — FSB), контроллеры памяти, контроллеры шины, контроллеры ввода-вывода и т.п. Все схемы системной платы также содержатся в наборе микросхем. Если сравнивать процессор компьютера с двигателем автомобиля, то аналогом набора микросхем является, скорее всего, шасси. Оно представляет собой металлический каркас, служащий для установки двигателя и выполняющий роль промежуточного звена между двигателем и внешним миром. Шасси — это рама, подвеска, рулевой механизм, колеса и шины, коробка передач, карданный вал, дифференциал и тормоза. Шасси автомобиля представляют собой механизм, преобразующий энергию двигателя в поступательное движение транспортного средства. Набор микросхем, в свою очередь, является соединением процессора с различными компонентами компьютера. Процессор не может взаимодействовать с памятью, платами адаптера и различными устройствами без помощи набора микросхем. Если воспользоваться медицинской терминологией и сравнить процессор с головным мозгом, то набор микросхем системной логики по праву займет место позвоночника и центральной нервной системы.

Набор микросхем управляет интерфейсом, или соединениями процессора с различными компонентами компьютера. Поэтому он определяет в конечном счете тип и быстродействие используемого процессора, рабочую частоту шины, скорость, тип и объем памяти. В сущности, набор микросхем относится к числу наиболее важных компонентов системы, даже, наверное, более важных, чем процессор. Мне приходилось видеть системы с мощными процессорами, которые проигрывали в быстродействии системам, содержащим процессоры меньшей частоты, но более функциональные наборы микросхем. Во время соревнований опытный гонщик часто побеждает не за счет высокой скорости, а за счет умелого маневрирования. При компоновке системы я бы начинал с набора микросхем системной логики, так как именно от его выбора зависят эффективность процессора, модулей памяти, устройств ввода-вывода, а также разнообразные возможности расширения.

Эволюция наборов микросхем

Чтобы заставить компьютер работать, на первые системные платы IBM PC пришлось установить много микросхем. Кроме процессора, на системную плату было установлено множество других компонентов: генератор тактовой частоты, контроллер шины, системный таймер, контроллеры прерываний и прямого доступа к памяти, память CMOS, часы и контроллер клавиатуры. Наконец, чтобы обеспечить работу установленных компонентов, понадобился еще ряд микросхем, а также процессор, математический сопроцессор (модуль для выполнения операций над числами с плавающей запятой) и память. В таблице ниже перечислены все первичные компоненты, использовавшиеся в оригинальных системных платах PC/XT и AT.

В схеме системной платы оригинальных систем РС/ХТ, кроме процессора/сопроцессора, использовался набор из шести микросхем. В компьютерах АТ и системах более поздних версий IBM перешла к набору из девяти микросхем, в который были добавлены дополнительные прерывания, микросхемы контроллера DMA и энергонезависимая микросхема CMOS RAM/Real-time Clock (часы реального времени). Компоненты микросхем системной платы в основном были изготовлены компанией Intel или другими производителями по ее лицензии, за исключением микросхемы CMOS/Clock, которую выпустила компания Motorola. Для создания аналога или копии одной из систем IBM требовались все указанные компоненты, а также более сотни дискретных логических микросхем, связывающих конструкцию в единое целое. Основными недостатками подобной конструкции стали высокая себестоимость системной платы и отсутствие свободного места для интегрирования других функциональных компонентов.

В 1986 году компания Chips and Technologies представила качественно новый компонент, названный 82C206, который и стал основной частью первого набора микросхем системной логики системной платы ПК. Эта единственная микросхема выполняла все основные функции микросхем системной платы в компьютерах, совместимых с AT, а именно: функции генератора тактовой частоты (микросхема 82284), контроллера шины (микросхема 82288), системного таймера (микросхема 8254), двух контроллеров прерываний (микросхема 8259), двух контроллеров прямого доступа к памяти (микросхема 8237) и даже микросхемы CMOS-памяти и часов (микросхема MC146818). Кроме процессора, все основные компоненты системной платы PC были заменены одной микросхемой. Четыре дополнительные микросхемы использовались в качестве буферов и контроллеров памяти, расширяя возможности компонента 82C206. На системной плате было всего пять микросхем. Этому первому набору микросхем системной логики компания Chips and Technologies присвоила название CS8220. Это был коренной переворот в производстве системных плат для PC. Не только значительно снизилась стоимость системной платы и упростилась ее конструкция, но и появилась возможность реализации функций, для которых прежде устанавливались платы расширения. Позже четыре микросхемы, установленные дополнительно к 82C206, были заменены новым набором, состоявшим только из трех микросхем; этот набор назывался New Enhanced AT (NEAT) CS8221. А еще через некоторое время появился набор микросхем системной логики 82C836 Single Chip AT (SCAT), который состоял всего из одной микросхемы.

Идею набора микросхем системной логики поддержали и другие изготовители. Компании Acer, Erso, Opti, Suntac, Symphony, UMC, VLSI и другие стремились захватить свою долю рынка. К сожалению, у многих из них положение на рынке наборов микросхем системной логики было неустойчивым: цены быстро менялись, и многие компании потерпели неудачу. Например, VLSI в 1993 году доминировала на рынке наборов микросхем системной логики, а в следующем году чуть не стала банкротом и впоследствии была поглощена компанией Philips. И все только потому, что в 1994 году на рынке появился новый изготовитель наборов микросхем системной логики — Intel. Год спустя компания Intel уже полностью контролировала рынок. Большинство системных плат в настоящее время имеют набор микросхем системной логики, разработанный Intel.

С 1999 по 2001 год Intel вела конкурентную борьбу с другими разработчиками наборов микросхем, причиной чего явилась ее зависимость от памяти RDRAM. В 1996 году Intel подписала контракт с компанией Rambus, объявив о всесторонней поддержке памяти RDRAM при создании наборов микросхем для настольных компьютеров вплоть до 2001 года. Я подозреваю, что Intel пришлось не раз об этом пожалеть. Память RDRAM, не имеющая каких-либо явных преимуществ по сравнению с SDRAM, отличается от нее гораздо более высокой себестоимостью. Впоследствии, в 2002 году, компания Intel разработала набор микросхем 845, поддерживающий DDR SDRAM (кодовое название — Brookdale) для работы с процессором Pentium 4. С тех пор наборы микросхем от Intel поддерживали различные варианты памяти DDR. Компания Intel не осталась в одиночестве на рынке микросхем системной логики. Компании ATI (ныне — подразделение AMD), NVIDIA, VIA Technologies, Silicon Integrates Systems (SiS) и Uli Electronics (ранее — Ali Corporation) также выпускали наборы микросхем для Intel-совместимых систем.

Несмотря на то что AMD (а также компания ATI, ныне являющаяся подразделением AMD) спроектировала собственный набор микросхем системной логики, для поддержки своих процессоров и материнских плат она заинтересовала этим направлением и другие компании. Сегодня компания VIA Technologies является одним из основных производителей наборов микросхем для процессоров AMD. Все более растущая популярность процессоров AMD вынудила и другие компании, такие как NVIDIA, SiS, ATI и Uli Electronics, заняться созданием собственных наборов микросхем для AMD-совместимых систем.

Интересно отметить, что первый производитель наборов микросхем системной логики — компания Chip and Technologies — выжила на рынке за счет смены курса на выпуск микросхем видеографики, при этом найдя нишу в секторе портативных компьютеров. Позже эта компания была куплена Intel.

Наборы микросхем системной логики компании Intel

В настоящее время Intel занимает доминирующее положение на рынке наборов микросхем системной логики. Необходимо заметить, что это стало возможно в значительной мере благодаря компании Compaq, с помощью которой Intel вышла на первое место по производству микросхем.

Все началось с того, что в 1989 году Compaq разработала шину EISA, которая, как предполагалось, должна была стать стандартом рынка. Но компания отказалась предоставить сторонним разработчикам набор микросхем системной логики для этой шины (т.е. набор специальных микросхем, необходимых для функционирования шины EISA на системной плате).

В Intel было принято решение о поставке наборов микросхем системной логики сборщикам компьютеров на основе системных плат EISA. Шина EISA, как известно, потерпела неудачу, сумев лишь на короткое время занять свободную нишу на рынке серверов. Однако Intel, в свою очередь, за это время успела приобрести бесценный опыт в производстве наборов микросхем. С появлением процессоров 286 и 386 оказалось, что создание наборов микросхем, соответствующих новым конструкциям процессоров, отнимает у компаний-производителей слишком много времени и приводит к задержке выпуска системных плат, поддерживающих эти процессоры. Например, между появлением процессора 286 и выпуском первой системной платы, созданной на его основе, прошло более двух лет, а для создания первых системных плат на основе процессора 386 потребовалось чуть более года. Количество продаваемых процессоров Intel было ограничено отсутствием Intel-совместимых системных плат от других производителей. Поэтому в Intel решили вести параллельную разработку процессоров и наборов логических микросхем, используемых в системных платах. Это привело к качественному скачку в производстве системных плат и обеспечило производителей готовыми наборами микросхем системной логики.

Столь важное решение вскоре было реализовано на практике. В апреле 1989 года одновременно с процессором 486 компания Intel выпустила набор микросхем серии 420. Это позволило производителям практически сразу же начать производство системных плат, и первые платы серии 486 появились всего через несколько месяцев. Нельзя сказать, что подобная практика обрадовала других производителей: ведь в лице Intel они получили достойного конкурента.

С 1989 года Intel приступила к созданию процессоров и наборов микросхем системной логики, что составляет примерно 90% компонентов типичной системной платы. Что может служить лучшей гарантией совместимости аппаратных компонентов, чем системная плата и процессор Pentium, изготовленные в одно время одним производителем и предназначенные друг для друга? В 1993 году Intel одновременно с первым процессором Pentium представила набор микросхем системной логики 430LX, а также полностью законченную системную плату. Это огорчило не только производителей наборов микросхем, но и компании, занимающиеся сборкой системных плат. Мало того что Intel стала основным поставщиком компонентов, необходимых для формирования системных плат (процессоры и наборы микросхем системной логики), она занялась также производством и продажей готовых системных плат. К 1994 году Intel не только доминировала на рынке процессоров и наборов микросхем, но, по сути, монополизировала рынок системных плат.

В наши дни, наряду с разработкой процессоров, Intel продолжает заниматься созданием наборов микросхем системной логики и системных плат, т.е. представление и выпуск нового продукта происходят практически одновременно. Подобный подход позволяет избавиться от свойственных началу компьютерной эры задержек, возникающих между созданием новых процессоров и появлением системных плат, в которых они могут быть использованы. С точки зрения потребителя, это означает возможность незамедлительного использования новой системы. Начиная с 1993 года (т.е. с момента появления первого процессора Pentium) пользователи получили возможность приобретать готовые системы в день выпуска нового процессора. На семинарах я часто спрашиваю, у кого из студентов есть компьютер Intel. Ответ на этот вопрос известен заранее. Корпорация Intel не занимается продажей или поставкой компьютеров под собственным именем, поэтому систем “торговой марки Intel” не существует. Но в том случае, если компьютер содержит системную плату Intel, его можно уверенно называть компьютером Intel, по крайней мере по отношению к некоторым компонентам. Имеет ли значение, в каком корпусе и под каким именем компания Dell, Gateway или Micron установила системную плату Intel? Если снять крышку корпуса, то обнаружится, что большинство систем основных производителей практически одинаковы, так как состоят из одних и тех же компонентов. В последнее время производители все чаще и чаще предлагают системы, созданные на базе процессоров Athlon и Duron компании AMD в качестве альтернативы системам Intel. Но несмотря на это нет такого производителя, который смог бы занять лидирующее положение на рынке системных плат AMD, используя методику Intel.

Во многих недорогих системах, продаваемых в розницу и созданных на основе формфактора microATX, используются системные платы других производителей, что позволяет удерживать цены на постоянно низком уровне. Несмотря на то что многие компании производят Intel-совместимые системные платы, используемые для модернизации систем или локальных компьютерных сборок, Intel все еще занимает доминирующее положение среди основных поставщиков OEM на рынке систем средней и высшей ценовой категории.

Архитектура графической системы Intel Integrated Graphics

Производство наборов микросхем системной логики для материнских плат компания Intel начала в апреле 1999 года, выпустив набор 810. Интеграция поддержки графики в набор микросхем позволяет отказаться от обособленной видеопамяти и специальной микросхемы; при этом для графической системы выделяется часть обычной памяти, установленной в компьютере. Многие наборы микросхем с интегрированным видеоадаптером поддерживают также разъемы AGP и/или PCI Express для возможности модернизации. В эти разъемы можно вставить более производительную видеокарту.

В таблице ниже представлены технологии графики, интегрированные в наборы микросхем от Intel (от 810 до G35).

Наборы микросхем семейства 845 (серия 845G) включают в себя новую графическую систему Intel Extreme Graphics, обеспечивающую улучшенное быстродействие в трехмерных приложениях и поддерживающую представленные ниже технологии, необходимые для улучшения качества и повышения скорости визуализации трехмерных объектов.

Архитектура Extreme Graphics (EG) повышает эффективность процедур трехмерной визуализации по сравнению с более ранними интегрированными видеосистемами Intel (в частности, видеосистемы в наборах микросхем 810/815 вообще не поддерживали функции обработки трехмерных приложений). Тем не менее быстродействие EG уступало быстродействию и набору функций видеоадаптеров среднего уровня (таких, как GFORCE 2 MX 200 от NVIDIA).

Так продолжалось до тех пор, пока Intel не переименовала свою технологию в Graphics Media Accelerator (GMA) и не ввела в ней поддержку основных функций работы с трехмерными объектами, которые в DirectX 9 стали стандартом. В GMA 900 отсутствовала аппаратная поддержка вершинного шейдера — важной функции, используемой в играх. Это графическое ядро является компонентом семейства наборов микросхем 915.

Следующей версией интегрированного ядра является Intel Graphics Media Accelerator 950 — ускоренная версия Graphics Media Accelerator 900, реализованная в семействе наборов 945 от компании Intel. Ядро GMA 950 работает с частотой 400 МГц, что несколько больше по сравнению с 333 МГц у GMA 900; при этом поддерживаются плоские широкоформатные панели 16:9, компенсация движения при воспроизведении DVD, воспроизведение HDTV (720p и 1080i), цифровое телевидение; кроме того, реализована программная поддержка вершинных шейдеров. GMA 950 и более новые версии подерживают интерфейс Vista Aero системы Windows Vista. Каждая из версий GMA, от 3000 до X3500, добавляла новые возможности, такие как улучшенное аппаратное декодирование видео и воспроизведение высокоточного видео (компания Intel назвала это технологией Clear Video), а также поддержку DirectX 10 и OPenGL 1.5 и 2.0.

Не обременяя себя функциями дискретной графики, реализованными в процессорах высококлассных видеоадаптеров, интегрированное видео может обеспечить удовлетворительную производительность графических приложений, не требуя за это дополнительной платы. Лично я рекомендую использовать материнские платы с интегрированной графикой, но содержащие дополнительные разъемы для вставки отдельного видеоадаптера. В этом случае на начальном этапе вы сможете сэкономить некоторую сумму, а позже добиться более высокой производительности видеорешений, вставив обособленный видеоадаптер.

Наборы микросхем системной логики для процессоров AMD

Выпустив на рынок процессоры семейства Athlon, компания AMD пошла на рискованный шаг: для них не существовало наборов микросхем системной логики, и, кроме того, они были не совместимы с существующими разъемами Intel для процессоров Pentium II/III и Celeron. Серия процессоров K7 вставлялась в разъем Socket 7, созданный Intel для семейства процессоров Pentium, в то же время процессоры Athlon и Duron не были совместимы по контактам ни с Pentium III. Ни с Celeron. Вместо “подгонки” к существующим стандартам Intel компания AMD решила создать собственный набор микросхем и материнскую плату.

Созданный набор микросхем был назван AMD-750 (кодовое название — Irongate). Он поддерживает процессоры Socket/Slot A и состоит из микросхем системного контроллера 751 (северный мост) и контроллера шины периферийных устройств 756 (южный мост). За этим последовал набор микросхем AMD-760 для процессоров Athlon/Duron, который является первым набором микросхем системной логики, поддерживавшим память DDR SDRAM. Он состоит из двух микросхем: AMD-761 (северный мост) и AMD-766 (южный мост). Также компания AMD создала новый стандарт архитектуры для своей линейки 64-разрядных процессоров Athlon 64 и Opteron, выпустив в свет набор микросхем AMD-8000. Новаторские усилия AMD подтолкнули и другие компании, такие как VIA Technologies, NVIDIA, Ali, SiS и ATI, создать собственные наборы микросхем, поддерживающие процессоры AMD. В 2007 году AMD приобрела компанию ATI, чтобы производство наборов микросхем и материнских плат для своих процессоров сосредоточить в одних руках. Этот шаг вывел компанию AMD на один уровень с Intel и дал ей возможность самой выпускать большую часть микросхем, необходимых для построения компьютерных систем на базе собственных процессоров.

Чипсет ( Chipset ) – основа системной платы, — это набор микросхем системной логики. Посредством чипсета происходит взаимодействие всех подсистем ПК. Чипсеты обладают высокой степенью интеграции, и представляют собой (чаще всего) две микросхемы (реже встречаются однокристальные решения), в которых реализованы интегрированные контроллеры, обеспечивающие работу и взаимодействие основных подсистем компьютера.

Практически у всех современных чипсетов, набор системной логики состоит двух микросхем северного и южного мостов. Название микросхем обусловлено их положением относительно шины PСI: северный — выше, южный — ниже.

Рис.4 Блок схема набора микросхем

Микросхема северного моста обеспечивает работу с наиболее скоростными подсистемами.

Северный мост (Northbridge) — это системный контроллер, являющийся одним из элементов чипсета материнской платы, отвечающий за работу с оперативной памятью (RAM), видеоадаптером и процессором (CPU). Северный мост отвечает за частоту системной шины, тип оперативной памяти и ее максимально возможный объем. Одной из основных функций северного моста является обеспечение взаимодействия системной платы и процессора, а также определение скорости работы. Частью северного моста во многих современных материнских платах является встроенный видеоадаптер. Таким образом, функциональная особенность северного моста являет собой еще и управление шиной видеоадаптера и ее быстродействием. Также северный мост обеспечивает связь всех вышеперечисленных устройств с южным мостом.

Северный мост получил свое название благодаря «географическому» расположению на материнской плате. Внешне это квадратной формы микрочип, расположенный под процессором, но в верхней части системной платы. Как правило, северный мост использует дополнительное охлаждение. Обычно это пассивный радиатор, реже — радиатор с активным охлаждением в виде небольшого кулера. Связано это с тем, что температура северного моста примерно на 30 градусов Цельсия всегда выше температуры «южного собрата».

Завышенная температура вполне обоснована. Во-первых, северный мост находится в непосредственной близости от центрального процессора, во-вторых, он находится выше видеокарты, жестких дисков и южного моста. Это означает, что часть тепла от вышеупомянутых устройств доходит до северного моста. Ну и в-третьих, самое главное — северный мост отвечает за обработку команд самых сильных компонентов системы — процессор, память и графику. Поэтому будем считать, что увеличенный номинал температуры является нормой для северного моста любой материнской платы.

Южный мост (Southbridge) — это функциональный контроллер, известен как контроллер ввода-вывода или ICH (In/Out Controller Hub). Отвечает за так называемые «медленные» операции, к которым относится отработка взаимодействия между интерфейсами IDE, SATA, USB, LAN, Embeded Audio и северным мостом системы, который, в свою очередь, напрямую связан с процессором и другими важными компонентами, такими как оперативная память или видеоподсистема. Также южный мост отвечает за обработку данных на шинах PCI, PCIe и ISA (в старых моделях системных плат).

Список обслуживаемых систем материнской платы южным мостом довольно велик. Помимо вышеприведенных IDE, SATA, USB, LAN и прочего, южный мост отвечает еще и за SM шину (используется для управления вентиляторами на плате), DMA-контроллер, IRQ-контроллер, системные часы, BIOS, системы энергообеспечения APM и ACPI, шину LPC Bridge.

Как правило, выход из строя южного моста ставит точку в жизни системной платы. Именно южный мост является порой первым щитом, принявшим «удар на себя». Ввиду технологических особенностей это так. Причин «гибели» южного моста на порядок больше, чем северного, ведь он работает напрямую с «внешними» устройствами. Так, частой причиной выхода из строя ЮМ является банальный перегрев, вызванный коротким замыканием, например, USB-разъема. Либо неисправности питания жесткого диска. Т.к. в большинстве случаев южный мост не оборудован системой дополнительного охлаждения, он перегревается и сгорает. Реже причиной поломки южного моста является заводской брак. Деформация (излишние изгибы) системной платы также приводит к повышению нагрева южного моста с последующим выходом его из строя.

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форуме

РадиоКот >Обучалка >Цифровая техника >Основы цифровой техники >

Цифровые микросхемы. Типы логики, корпуса

Ну сначала скажем так: микросхемы делятся на два больших вида: аналоговые и цифровые. Аналоговые микросхемы работают с аналоговым сигналом, а цифровые, соответственно – с цифровым. Мы будем говорить именно о цифровых микросхемах.

Точнее даже, мы будем говорить не о микросхемах, а об элементах цифровой техники, которые могут быть «спрятаны» внутри микросхемы.

Что это за элементы?

Некоторые названия вы слышали, некоторые, может быть – нет. Но поверьте, эти названия можно произносить вслух в любом культурном обществе – это абсолютно приличные слова. Итак, примерный список того, что мы будем изучать:

Триггеры
Счетчики
Шифраторы
Дешифраторы
Мультиплексоры
Компараторы
ОЗУ
ПЗУ

Все цифровые микросхемы работают с цифровыми сигналами. Что это такое?

Цифровые сигналы – это сигналы, имеющие два стабильных уровня – уровень логического нуля и уровень логической единицы. У микросхем, выполненных по различным технологиям, логические уровни могут отличаться друг от друга.

В настоящее время наиболее широко распространены две технологии: ТТЛ и КМОП.

ТТЛ – Транзисторно-Транзисторная Логика; КМОП – Комплиментарный Металл-Оксид-Полупроводник.

У ТТЛ уровень нуля равен 0,4 В, уровень единицы – 2,4 В. У логики КМОП, уровень нуля очень близок к нулю вольт, уровень единицы – примерно равен напряжению питания.

По-всякому, единица – когда напряжение высокое, ноль – когда низкое.

НО! Нулевое напряжение на выходе микросхемы не означает, что вывод «болтается в воздухе». На самом деле, он просто подключен к общему проводу. Поэтому нельзя соединять непосредственно несколько логических выводов: если на них будут различные уровни – произойдет КЗ.

Кроме различий в уровнях сигнала, типы логики различаются также по энергопотреблению, по скорости (предельной частоте), нагрузочной способности, и т.д.

Тип логики можно узнать по названию микросхемы. Точнее – по первым буквам названия, которые указывают, к какой серии принадлежит микросхема. Внутри любой серии могут быть микросхемы, произведенные только по какой-то одной технологии. Чтобы вам было легче ориентироваться — вот небольшая сводная таблица:

Наиболее распространены на сегодняшний день следующие серии (и их импортные аналоги):

ТТЛШ – К555, К1533
КМОП – КР561, КР1554, КР1564
ЭСЛ – К1500

Цифровые схемы рекомендуется строить, используя микросхемы только одного типа логики. Это связано именно с различиями в логических уровнях цифровых сигналов.

Тип логики выбирают, в основном, исходя из следующих соображений:

— скорость (рабочая частота) — энергопотребление — стоимость

Но бывают такие ситуации, что одним типом никак не обойтись. Например, один блок должен иметь низкое энергопотребление, а другой – высокую скорость. Низким потреблением обладают микросхемы технологии КМОП. Высокая скорость – у ЭСЛ.

В этом случае понадобятся ставить преобразователи уровней.

Правда, некоторые типы нормально стыкуются и без преобразователей. Например, сигнал с выхода КМОП-микросхемы можно подать на вход микросхемы ТТЛ (при учете, что их напряжения питания одинаковы). Однако, в обратную сторону, т.е., от ТТЛ к КМОП пускать сигнал не рекомендуется.

Микросхемы выпускаются в различных корпусах. Наиболее распространены следующие виды корпусов:

DIP (Dual Inline Package )

Обычный «тараканчик». Ножки просовываем в дырки на плате – и запаиваем.

Ножек в корпусе может быть 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32, 40, 48 или 56.

Расстояние между выводами (шаг) – 2,5 мм (отечественный стандарт) или 2,54 мм (у буржуев).

Ширина выводов около 0,5 мм

Нумерация выводов – на рисунке (вид сверху). Чтобы определить нахождение первой ножки, нужно найти на корпусе «ключик».

SOIC (Small Outline Integral Circuit)

Планарная микросхема – то есть ножки припаиваются с той же стороны платы, где находится корпус. При этом, микросхема лежит брюхом на плате.

Количество ножек и их нумерация – такие же как у DIP .

Шаг выводов – 1,25 мм (отечественный) или 1,27 мм (буржуазный).

Ширина выводов – 0,33…0,51

PLCC (Plastic J-leaded Chip Carrier)

Квадратный (реже — прямоугольный) корпус. Ножки расположены по всем четырем сторонам, и имеют J -образную форму (концы ножек загнуты под брюшко).

Микросхемы либо запаиваются непосредственно на плату (планарно), либо вставляются в панельку. Последнее – предпочтительней.

Количество ножек – 20, 28, 32, 44, 52, 68, 84.

Шаг ножек – 1,27 мм

Ширина выводов – 0,66…0,82

Нумерация выводов – первая ножка возле ключа, увеличение номера против часовой стрелки:

TQFP (Thin Quad Flat Package)

Нечто среднее между SOIC и PLCC .

Квадратный корпус толщиной около 1мм, выводы расположены по всем сторонам.

Количество ножек – от 32 до 144.

Ширина вывода – 0,3…0,45 мм

Нумерация – от скошенного угла (верхний левый) против часовой стрелки.

Вот так, в общих чертах, обстоят дела с корпусами. Надеюсь теперь вам станет немножко легче ориентироваться в бесчисленном множестве современных микросхем, и вас не будет вгонять в ступор фраза продавца типа: «эта микросхема есть только в корпусе пэ эл си си»…

<<—Вспомним пройденное—-Поехали дальше—>>

Характеристики материнской платы

Поколение процессора под который предназначена материнская плата Устанавливать процессор одного поколения в материнскую плату другого нельзя. (Pentium, PII, PIII, PIV, Athlon). От того какой максимально мощный процессор использует ваша материнская плата зависит в принципе, сколько времени она у Вас прослужит. Диапазон поддерживаемых процессором тактовых частот в рамках одного поколения. Обычно чем дороже плата, тем больше диапазон процессорных частот она поддерживает. Если плата поддерживает частоты 1700-1800 МГч, то процессор с частотой 2,1 ГГц не вставить. Частота системной шины напрямую связана с частотой и скоростью работы процессора. ЦП практически умножает рабочую частоту мат.пл. в 2-3 раза. На выборе сочетания одного из коэффициентов с частотой системной шины основан способ разгона процессора. Разгонять процессор следует осторожно, ибо, в следствие перегрева, он может сгореть. Intel иногда ставит специальные противоразгонные блокировки. Базовый набор микросхем (chipset).От модели чипсета зависят основные характеристики мат.пл.: поддерживаемые процессоры и ОП, тип системной шины, порты внешних и внутренних устройств. На одних и тех же чипсетах строятся различными фирмами мат. платы. Существует несколько базовых чипсетов. Intel, VIA, Nvideo, Ali, Sis Примеры INTEL 845D 845E 845G 845РЕ 850E Фирма-производитель ABIT, ACORP, ASUSTEK, GIGABITE, INTEL, ELITEGROUP Форм-фактор – способ расположения основных микросхем и слотов Baby AT, AT, ATX и ATX-2.1, WTX ATX (AT extension) разработан фирмой INTEL в 1995г.– появление его обусловлено наличием в ПК большого числа всевозможных внутренних устройств, большой интеграцией микросхем на мат.пл., что повысило требования к охлаждению элементов. Необходим был более удобный доступ к внутренним устройствам. Отличия AT и ATХ корпусов: a) блоки питания: конструкция, размер, разъем для подачи питания на плату, мощность(300,330,350,400 VA). Расширенное управление питанием, в спящем режиме эл.потребление = 0. б) наличие интегрированных на плату внешних портов, уменьшает число кабелей внутри сис-темного блока (корпуса), облегчается доступ к компонентам системного блока. Порты располагаются компактно в ряд на задней стенке системного блока. в) слоты расширения позволяют устанавливать полноразмерные карты расширения. г) разъемы дисководов расположены рядом с их предполагаемыми посадочными местами, что позволяет использовать более короткие кабели. АТХ-2.1 – усовершенствованный ATX Платформа для Р4. Усовершенствования коснулись блока питания с двумя дополнительными выходами к ядру процессора. Дополнительно второй для усиления питающих линий. Тяжелый радиатор ЦП прикреплен к плате винтами, поэтому давление на плату не оказывается. Базовый набор слотов и разъемов. Количество разъемов и их тип. (тип и количество ОП, AGP, PCI, ISA) Наличие встроенных устройств. На материнской плате присутствуют чипы видео, звуковой, сетевой карт.

Мат.платы с интегрированными звуком, видео, сетью адаптерами (интегрированные)

Казалось бы это чуть дешевле, чем покупка отдельных компонентов, но такая интеграция имеет и свои недостатки: 1) Звук и видео встроенные платы имеют обычно очень скромные возможности 2) Даже если в данный момент вам и достаточно данных возможностей, то через полгода ситуация может в корне измениться. мат. карта морально стареет гораздо медленнее, чем, скажем видеокарта. 3) Комбинированные карты на практике ведут себя обычно гораздо капризнее, чем карты с от-дельными устройствами. Возможны зависания во время работы программ и при тестировании оборудования. Стоит подумать, прежде чем решиться на покупку комбинированной платы.

Новые материалы

Набор системной логики

Набор системной логики, или чипсет, отвечает за взаимодействие процессора со всеми остальными компонентами компьютера, включая память, видеоадаптер, слоты расширения и т .д., а также за согласованность работы устройств между собой.

Чипсет отвечает за поддержку работы процессора, памяти, устройств хранения информации, а также плат расширения. В последнее время пошла мода встраивать в чипсет поддержку видео и звука. Самый первый распространенный пример такого рода - Intel 810, имеющий "все встроенное", благодаря чему компьютеры на его основе стоили дешево, но к сожалению, если бы мощность встроенного видеоадаптера оказалась недостаточной, то установить, а вернее, подобрать, подходящий новый ускоритель было бы весьма проблематично. Впрочем, почти все современные чипсеты позволяют добавлять дискретную видеокарту, даже если снабжены встроенным видео.

Чипсет является основой для материнской платы (Motherboard), на основе которой собирается любой ПК. Материнская плата для компьютера на основе Pentium 4 изображена на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Материнская плата ASUS P4P800 Deluxe на основе чипсета Intel 865PE

Наборов системной логики существует такое множество, что одно их перечисление заняло бы несколько страниц. Поэтому мы остановимся лишь на основных моментах. Прежде всего, они отличаются по типу поддерживаемого процессора. Иными словами, в материнскую плату для Pentium III вы никоим образом не сможете поставить Pentium 4, и наоборот - нельзя установить Pentium III в плату для Pentium 4. Кроме того, чипсеты могут поддерживать тот или иной тип памяти, различные порты расширения и шины.

В процессорах последнего поколения (Core i3/i5/i7) чипсет частично "переехал" в сам процессор. В частности, это все функции, связанные с высокоскоростными шинами передачи данных (память, PCI-Express), а в новейших моделях - и обработка видео.

Что касается материнских плат, то они могут иметь дополнительные контроллеры, дополняющие базовые возможности основного набора. Чаще всего это специализированные контроллеры жестких дисков, а также звуковые и сетевые (LAN) адаптеры.

Читайте также: