Слайд 1Архитектура персонального компьютера
Слайд 2Магистрально-модульный принцип построения компьютера
Модульность позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему
конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию.
Модульная организация компьютера
опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
Слайд 3Магистраль - три различные шины,
через которые
подключаются процессор и оперативная память,
а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации;
устройства обмениваются
информацией в форме последовательностей нулей и единиц, реализованных электрическими импульсами.
Слайд 4Чипсет
Современные компьютеры содержат две основные большие микросхемы чипсета:
контроллер-концентратор памяти, или
Северный мост (англ. North Bridge), который обеспечивает работу процессора с
оперативной памятью и с видеоподсистемой;
контроллер-концентратор ввода/вывода, или Южный мост (англ. South Bridge), обеспечивающий работу с внешними устройствами.
Слайд 5Архитектура персонального компьютера
Слайд 6Пропускная способность шины
Пропускная способность шины (бит/с) равна произведению разрядности шины
(в битах) и частоты шины (в герцах - Гц, 1
Гц = 1 такт в секунду):
пропускная способность шины = разрядность шины * частота шины
Такт - это промежуток времени между подачами электрических импульсов, синхронизирующих работу устройств компьютера.
Слайд 7Системная шина – между Северным мостом и процессором (FSB от
англ. FrontSide Bus).
Частота системной шины может составлять 400 МГц.
пропускная способность системной шины:
64 бита * 1600 МГц = 102400 Мбит/с = 100 Гбит/с = 12,5 Гбайт/с.
Слайд 8Шина памяти – обмен данными между северным мостом и оперативной
памятью
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 9Шина PCI Express
Для подключения видеоплаты к северному мосту шина
(Peripherial Component Interconnect bus Express - ускоренная шина взаимодействия периферийных
устройств).
Пропускная способность этой шины может достигать 32 Гбайт/с.
Слайд 10Шина SATA
Устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы) подключаются
к южному мосту по шине SATA
(англ. Serial Advanced Technology
Attachment - последовательная шина подключения накопителей).
Скорость передачи данных по которой может достигать 300 Мбайт/с.
Слайд 11Шина 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 (принтер, сканер, цифровая камера, Web-камера, модем и др.).
Слайд 12Увеличение 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 ~ v2.
Слайд 13Увеличение производительности процессора
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 14Контрольные вопросы
В чем состоит магистрально-модульный принцип построения компьютера?
Какие устройства обмениваются
информацией через Северный мост?
Какие устройства обмениваются информацией через Южный мост?
В
каком направлении развивается архитектура процессоров?