Разделы презентаций


Микропроцессоры

Содержание

ОпределениеЦентральный процессор (ЦП; CPU – англ. central processing unit) – процессор машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера, отвечающая за выполнение арифметических операций, заданных программами операционной системы, и координирующий работу всех устройств

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Микропроцессоры

Микропроцессоры

Слайд 2Определение
Центральный процессор (ЦП; CPU – англ. central processing unit) –

процессор машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера, отвечающая за выполнение

арифметических операций, заданных программами операционной системы, и координирующий работу всех устройств компьютера.
ОпределениеЦентральный процессор (ЦП; CPU – англ. central processing unit) – процессор машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера,

Слайд 3Характеристики процессора
Разрядность;
характеризуется разрядностью шины данных (то есть количество разрядов, над

которыми одновременно могут выполняться операции) и разрядностью шины адреса, определяющая

адресное пространство микропроцессора. Здесь адресное пространство – это максимальное количество ячеек основной памяти, которое может быть адресовано микропроцессором.
Рабочая тактовая частота;
Величина кэш-памяти;
Кэш-память – сверхоперативное запоминающее устройство, входящее в состав микропроцессора, как правило, имеет два уровня:
память перового уровня (L1), находящаяся внутри ядра процессора;
память второго уровня (L2), которая размещается на плате процессора и связывается с ядром микропроцессорной шиной.
Особенностью кэша первого уровня является разделение на кэш данных и кэш инструкций (черта, характерная для гарвардской архитектуры).
Характеристики процессораРазрядность;характеризуется разрядностью шины данных (то есть количество разрядов, над которыми одновременно могут выполняться операции) и разрядностью

Слайд 4Характеристики процессора
Состав инструкций;
Инструкции общего назначения – основные целочисленные инструкции х86,

используемые практически всеми программами. Эти инструкции загружают, сохраняют и обрабатывают

данные, расположенные в регистрах общего назначения и памяти. Часть инструкций служит для изменения последовательности исполнения – это инструкции условных и безусловных переходов, вызовы процедур. Базовые инструкции общего назначения реализованы на всех процессорах х86, на процессорах с 64-х битными расширениями они дополняются инструкциями 64-х битных режимов (long mode instructions).
Инструкции с плавающей точкой х87 работают с FPU и используются в приложениях, требующих точных вычислений.
Мультимедийные инструкции, позволяющие обрабатывать несколько элементов данных за одну инструкцию (т.н. SIMD-команды) включают в себя:
команды расширения MMX (MultiMedia eXtension), позволяющие выполнять параллельную обработку упакованных целых чисел (разрядностью 64 бита);
команды расширений SSE, SSE2 и SSE3 (Streaming SIMD Extension – потоковые SIMD команды), расширяющие возможности MMX и предназначенные для параллельной обработки упакованных целых чисел, и упакованных чисел с плавающей точкой (и те и другие при этом записываются в 128-ми битные регистры XMM).
Характеристики процессораСостав инструкций;Инструкции общего назначения – основные целочисленные инструкции х86, используемые практически всеми программами. Эти инструкции загружают,

Слайд 5Характеристики процессора
Конструктив;
Или тип разъема (или сокета от англ. socket

– гнездо), предназначенного для установки процессора.
Определяет совместимость процессора и

конкретной материнской платы. Так, например, для установки процессоров Intel от Pentium 4 до Core 2 Quad используется Socket LGA 775.
LGA – обозначение типа корпуса микропроцессора (Land Grid Array – корпус с матрицей контактных площадок, расположенных в его нижней части), 775 – количество контактов.
Энергопотребление
...
Характеристики процессораКонструктив; Или тип разъема (или сокета от англ. socket – гнездо), предназначенного для установки процессора. Определяет

Слайд 6Микроархитектура процессора

Микроархитектура процессора

Слайд 7Двухуровневая структура процессора Nehalem
IMC (Integrated Memory Controller) – интегрированный контроллер памяти.
QPI

(QuickPath Interconnect) – шина, используется для связи процессора с чипсетом

и для связи процессоров друг с другом (в случае многопроцессорных конфигураций).
Двухуровневая структура процессора NehalemIMC (Integrated Memory Controller) – интегрированный контроллер памяти.QPI (QuickPath Interconnect) – шина, используется для связи

Слайд 8Система памяти ПК

Система памяти ПК

Слайд 9Уровни иерархии памяти ПК
SSE регистры
Емкость - 16Байт
Быстродействие -0,001 мкс
Кэш
Емкость L3=8МБ

(Intel Core I7)
ОЗУ
Емкость – 1ГБ
Быстродействие – 0,004 мкс
HDD
Емкость – 1

ТБ
Быстродействие - 0,05/15 мс
Уровни иерархии памяти ПКSSE регистрыЕмкость - 16БайтБыстродействие -0,001 мксКэшЕмкость L3=8МБ (Intel Core I7)ОЗУЕмкость – 1ГББыстродействие – 0,004

Слайд 10Оперативная память

Оперативная память

Слайд 11Определения
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
RAM (Random Access Memory – память с

произвольным доступом)
Произвольность доступа подразумевает возможность операций записи в любую

ячейку ОЗУ в произвольном порядке.
ОпределенияОперативное запоминающее устройство (ОЗУ)RAM (Random Access Memory – память с произвольным доступом) 	Произвольность доступа подразумевает возможность операций

Слайд 12DRAM (Dynamic RAM)
Каждый бит динамической памяти представляется в виде наличия

или отсутствия заряда на конденсаторах, образованных элементами полупроводниковых микросхем и

являющихся ячейками памяти.
Для сохранности данных требуется регулярная подзарядка конденсатора, что возможно при периодическом выполнении операций чтения/записи – динамический режим работы памяти.
DRAM (Dynamic RAM)Каждый бит динамической памяти представляется в виде наличия или отсутствия заряда на конденсаторах, образованных элементами

Слайд 13Типы DRAM
Страничная память
Страничная память (англ. page mode DRAM, PM DRAM)

являлась одним из первых типов выпускаемой компьютерной оперативной памяти. Память

такого типа выпускалась в начале 90-х годов.
Быстрая страничная память
(fast page mode DRAM, FPM DRAM) появилась в 1995 году. В основном применялась для компьютеров с процессорами Intel 486 или аналогичных процессоров других фирм.
Память с усовершенствованным выходом
(extended data out DRAM, EDO DRAM) появилась на рынке в 1996 году и стала активно использоваться на компьютерах с процессорами Intel Pentium и выше.
Типы DRAMСтраничная память	Страничная память (англ. page mode DRAM, PM DRAM) являлась одним из первых типов выпускаемой компьютерной

Слайд 14Типы DRAM (продолжение)
Синхронная DRAM
(synchronous DRAM, SDRAM). Особенностью этого типа

памяти было использование тактового генератора для синхронизации всех сигналов и

использование конвейерной обработки информации.
DDR SDRAM
SDRAM с удвоенной скоростью передачи данных (англ. double data rate SDRAM, DDR SDRAM, или SDRAM II) В основе - технология, позволяющие за один такт синхронизации данные передавать дважды .

Типы DRAM (продолжение)Синхронная DRAM 	(synchronous DRAM, SDRAM). Особенностью этого типа памяти было использование тактового генератора для синхронизации

Слайд 15Производительность
Пропускная способность (МБ/с)
Частота шины (МГц)
Память DIMM DDR3 1 GB (PC8500,

1066 MHz):
1066 – «эффективная» (удвоенная) частота
533 × 2 × 8

= 8528 МБ/с
ПроизводительностьПропускная способность (МБ/с)Частота шины (МГц)Память DIMM DDR3 1 GB (PC8500, 1066 MHz):1066 – «эффективная» (удвоенная) частота533 ×

Слайд 16Модули памяти
SIP
SIMM
DIMM
SO-DIMM
RIMM

Модули памятиSIPSIMMDIMMSO-DIMMRIMM

Слайд 17Внешняя память

Внешняя память

Слайд 18Основные характеристики
Метод доступа:
Устройства хранения с прямым доступом допускает возможность обращения

к блокам по их адресам в произвольном порядке (дисковые накопители).
Устройства

последовательного доступа – произвольное чередование чтения/записи невозможно (стримеры, оптические диски, флэш-память).
Емкость
Время доступа – средний интервал от получения устройством запроса на запись/чтение до фактического начала передачи данных.
Для устройств с подвижным носителем – время поиска (seek time) при позиционировании головок и ожидания подхода к ним требуемого участка носителя (latency).
Скорость записи/чтения – отношение объема записываемых (считываемых) данных ко времени на эту операцию.
Сильно зависит от характера запросов – линейный или случайный
Конструктив
«Пятидюймовый» формат – дискеты 5,25”
Форм-фактор 3,5” и т.д.
Интерфейс

Основные характеристикиМетод доступа:Устройства хранения с прямым доступом допускает возможность обращения к блокам по их адресам в произвольном

Слайд 19Интерфейсы устройств хранения
Параллельный интерфейс ATA
(Advanced Technology Attachment – усовершенствованная

технология подключения).
Первоначальная версия стандарта ATA была разработана в 1986 году

фирмой Western Digital и по маркетинговым соображениям получила название IDE (Integrated Drive Electronics – «Электроника, встроенная в привод»).
С появлением SATA также получил название PATA (Parallel ATA).
Одновременно передавались 16 бит данных.
Пропускная способность АТА в различных стандартах составляла от 33 Мб/с (АТАЗЗ) до 133 Мб/с (АТА133).
Последовательный интерфейс Serial ATA (SATA)
Пропускная способность интерфейса SATA увеличилась до 150 Мб/с (для SATA2 – 300 Мб/с, SATA3 – 600 Мб/с).
В интерфейсе SATA применяется 7-проводный кабель (вместо 40 в ATA).
Интерфейсы устройств храненияПараллельный интерфейс ATA (Advanced Technology Attachment – усовершенствованная технология подключения).Первоначальная версия стандарта ATA была разработана

Слайд 20RAID
В переводе с английского «RAID» (Redundant Arrays of Inexpensive Disks)

можно перевести как «избыточный массив независимых дисков».
Назначение RAID:
создание на

базе нескольких винчестеров диска большого объема с увеличенной скоростью доступа;
сохранение данных в случае отказа части оборудования.
RAID 0 (Striping - чередование) – дисковый массив из двух или более жёстких дисков с отсутствием избыточности.
Информация разбивается на блоки данных и записывается на объединенные в массив диски поочередно.
За счёт этого существенно повышается производительность (от количества дисков зависит кратность увеличения производительности), но страдает надёжность всего массива – при выходе из строя любого из входящих в RAID 0 винчестеров полностью и безвозвратно пропадает вся информация.
RAID 1 (Mirroring – «зеркало»).
Обеспечивает приемлемую скорость записи и выигрыш по скорости чтения за счёт распараллеливания запросов.
Работает до тех пор, пока функционирует хотя бы один диск в массиве.
Недостаток - приходится выплачивать стоимость двух жёстких дисков, получая полезный объем одного жёсткого диска (классический случай, когда массив состоит из двух дисков).

RAIDВ переводе с английского «RAID» (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) можно перевести как «избыточный массив независимых дисков».

Слайд 21Жесткие диски
Термины:
Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД)
Hard Disk Drive (HDD)
Винчестер

(IBM, 1973г. – первый HDD, 30 дорожек по 30 секторов)
Компоненты:
Круглые

пластины из алюминия или стекла
Шпиндель
Блок считывающих головок с устройством позиционирования
Электродвигатель
Блок электроники
Жесткие дискиТермины:Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД)Hard Disk Drive (HDD)Винчестер (IBM, 1973г. – первый HDD, 30 дорожек

Слайд 22Перпендикулярная запись
Технологии записи

Перпендикулярная записьТехнологии записи

Слайд 23SSD - (Solid State Disk — твердотельные диски)

SSD - (Solid State Disk — твердотельные диски)

Слайд 24Оптические диски – CD/CD-R
Первые оптические диски были разработаны в 1982-м

году фирмами Sony и Philips и предназначались для записи звука.
Информация

записывается вдоль спиральной дорожки от центра диска и считывается при помощи инфракрасного лазера с длиной волны 780 нм.
Длина спирали – 22188 витков, поперечная плотность – 600 витков на 1 мм.
Для выравнивания продольной плотности записи диск обеспечивает постоянство линейной скорости носителя (за счет переменной угловой скорости)
Скорость чтения/записи CD указывается кратной 150 KБ/с.
Оптические диски – CD/CD-RПервые оптические диски были разработаны в 1982-м году фирмами Sony и Philips и предназначались

Слайд 25DVD
Название DVD сначала понималось как Digital Video Disk (Цифровой видео

диск), но сейчас эта аббревиатура чаще понимается как Digital Versatile

Disk (Универсальный цифровой диск).
Первые записываемые диски DVD появились в 1997 году.
Сочетания количества слоев и сторон определяется маркировкой DVD:
Single Sided (SS – односторонние);
Dual Sided (DS – двухсторонние);
Single Layer (SL – однослойные);
Dual Layer (DL – двухслойные).

DVDНазвание DVD сначала понималось как Digital Video Disk (Цифровой видео диск), но сейчас эта аббревиатура чаще понимается

Слайд 26Blu-Ray Disk
Blu-ray (букв. «синий-луч») получил своё название от использования для

записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера.


Представлен в январе 2006 года.
Blu-Ray DiskBlu-ray (букв. «синий-луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего»

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика