- •Московский государственный университет
- •Глава V. Системные платы 44
- •Физическое представление обрабатываемой информации
- •Поколения эвм
- •Назначение эвм
- •Размеры и вычислительная мощность
- •Вопросы для самопроверки
- •Представление информации в эвм Понятие информации
- •Измерение количества информации.
- •Кодирование информации
- •Правила перевода смешанных чисел
- •Представление чисел в эвм
- •Алгебраическое представление двоичных чисел
- •Элементы двоичной арифметики
- •Особенности представления информации в эвм
- •Вопросы для самопроверки
- •Архитектура и структура эвм
- •Принципы фон Неймана
- •Основные блоки эвм:
- •Простейшие типы архитектур.
- •Центральный процессор
- •Оперативная память
- •Системная шина
- •Источник питания
- •Внешние устройства
- •Дополнительные интегральные микросхемы
- •Конструктивные элементы эвм (пк)
- •Функциональные характеристики эвм
- •Вопросы для самопроверки
- •Центральный процессор Общие характеристики мп
- •Примеры мпIntel
- •Основные понятия
- •Системы команд
- •Функциональная структура мп
- •Устройство Управления (уу)
- •Микропроцессорная память (мпп)
- •Интерфейсная система мп
- •Классы процессоров
- •Технологии повышения производительности процессоров
- •Конвейеризация
- •Суперскалярные архитектуры
- •Матричный и векторный процессоры
- •Технология динамического исполнения
- •ТехнологияHyper-Threading.
- •Мультипроцессоры
- •Мультикомпьютеры
- •Двухядерные процессоры
- •Вопросы для самопроверки
- •Системные платы
- •Виды системных плат
- •Чипсеты системных плат
- •Вопросы для самопроверки
- •Организация памяти Характеристики устройств памяти
- •Иерархическая структура памяти эвм
- •Виды памяти Постоянная память пзу
- •Оперативная память
- •Физическая структура оп
- •Виды динамических запоминающих устройств.
- •Кэш-память
- •Стековая память
- •Защита памяти
- •Ключи защиты
- •Кольца защиты
- •Метод граничных регистров
- •Вопросы для самопроверки
- •4.4.4. Методы повышения пропускной способности оперативной памяти
- •4.4.5. Методы защиты памяти
- •4.4.6. Методы ускорения процессов обмена между оп и взу
- •Интерфейсы
- •Характеристики интерфейсов
- •Внутренние интерфейсы
- •Интерфейсы внешней памяти.
- •Универсальные последовательные интерфейсы.
- •Беспроводные интерфейсы
- •Вопросы для самопроверки
- •Вычислительные системы
- •Уровни и средства комплексирования
- •Классификация архитектуры вс с параллельной обработкой данных
- •Вопросы для самопроверки
Внутренние интерфейсы
Шина PCI- это внутренний интерфейс, к которому подключаются контроллеры ВУ, находящиеся внутри ПК. В качестве ВУ также могут использоваться специальные «мосты» для организации связи этой шины с другими видами шин (SCSI). Этот интерфейс (или локальная шинаPCI) обеспечивает ускорение обмена ЦП с ВУ и выполняет передачу 32- и 64-разрядных слов. ФункционированиеPCIподдерживается чипсетом системной платы. Конструктивно – это несколько (5-7) разъёмов на системной плате. ШинаPCIимеет большую пропускную способность и обеспечивает поддержку режимаPlug&Play.
В настоящее время шина PCIявляется стандартной, независимой от ЦП, и обязательной для ПК.
Для совершенствования шины PCIвыпускался вариантPCI-Х. В настоящее время на заменуPCIприходит интерфейсPCI Express(3GIO).
Шина AGPбыла разработана из-за недостатков шиныPCIдля передачи графической информации. Она имеет очень высокую пропускную способность. Шина может работать в двух режимах:DIMEиDMA. РежимDMA– прямой доступ к памяти – текстуры могут храниться в ОП и перед использованием копируются в локальную видеопамять. РежимDIME– непосредственный доступ – текстуры непосредственно выбираются из ОП.
Интерфейсы внешней памяти.
Интерфейсы внешней памяти развивались в двух направлениях:
Cоздание в самом накопителе специального «интеллектуального» контроллера, который выполняет основную часть работы по взаимодействию с накопителем (интерфейсSCSI).
Перенос большей части работы по обмену на ЦП (интерфейс IDE/ATA). Этот вариант снижает производительность ВС.
Интерфейс АТА разрабатывался для поддержки работы НЖД, но возрастали скорости и появились новые типы носителей - CD/DVD. Существенный шаг вперёд – появление интерфейсаАТАРI.
На системных платах реализовано два канала IDE, к каждому из которых можно подключать до двух устройств.
Интерфейс SCSIразрабатывался для подключения не только дисков, но и других типов ВУ. Это универсальный интерфейс, связующее звено между шинойSCSIи системной шиной, где одно из ВУ выполняет функцию адаптера (host- «точка –многоточка»). ШинаSCSIвзаимодействует не с самими устройствами, а с встроенными в них контроллерами.SCSI– параллельный интерфейс. Разные варианты шиныSCSIразличаются её шириной и тактовой частотой.
Универсальные последовательные интерфейсы.
Это интерфейсы для подключения различных видов ВУ – оптических дисков, принтеров, сканеров, модемов и т.д. Большинство малых интерфейсов допускает подключение только одного устройства.
Долгое время принтеры, сканеры и другие достаточно скоростные устройства подключались к параллельному интерфейсу (LTP,Centronics,IEEE-1284)
К последовательным интерфейсам подключаются все виды устройств, скорость работы которых по тем или иным причинам ограничена (клавиатура, мышь и т.д.). Термин «последовательный» означает, что передача данных производится по одному проводу, если в таком интерфейсе несколько проводов, то они используются для функций управления (COM,RS-232).
Интерфейс USB
Сейчас является промышленным стандартом.Он позволяет подключать к ПК не только стандартные ВУ, но и различные устройства бытовой электроники. Для этого интерфейса характерны простота кабельной системы и возможность динамического «горячего» подключения и отключения устройств. Каждое подключенное на первом уровне устройство может работать как коммутатор, т.е. при наличии соответствующих разъёмов к нему может подключаться ещё несколько устройств.
Интерфейс IEEE-1394 (FireWire – название – собственность компании Apple)
Это новый перспективный последовательный интерфейс, обеспечивающий подключение как внутренних компонентов ПК, так и внешних устройств. По этой шине можно подсоединить друг к другу огромное количество устройств различного типа по технологии Plug&Playпрактически в любой конфигурации (жесткие диски,CD/DVD, цифровые видеокамеры и т.д.).
Интерфейс SATA
Обеспечивает замену параллельному интерфейсу IDE/ATA, при этом имеет программную совместимость с ним, большую скорость передачи данных, меньшее напряжение питания и лучшую вентиляцию в системном блоке.
Интерфейс SAS – высокоскоростной интерфейсSCSIдля дисковых накопителей.
Системная топология с интерфейсом PCIExpress