Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат

Муниципальный комитет Русской Федерации по высокому образованию

Столичный Муниципальный ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(технический институт)

кафедра № 12

Реферат

“Развитие архитектуры материнских плат для PC”

Студент Быстров Дмитрий

Группа К9-04

Москва 1996


Содержание

1. Введение.............................................................................................. 3

2. Материнская плата.............................................................................. 4

2.1. Процессоры..................................................................... 4

2.2. Шины.......................................................................................... 6

2.2.1. ISA.................................................................................... 9

2.2.2. EISA.................................................................................. 9

2.2.3. VESA.............................................................................. 10

2.2.4. PCI................................................................................... 10

2.3. Память........................................................................................ 11

3. Заключение........................................................................................ 18

4. Литература........................................................................................ 19

5. Приложение....................................................................................... 20


Введение

В конце XX века нереально представить для Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат себя жизнь без компьютера. Компьютер крепко вошел в нашу жизнь став основным ассистентом человека. На сегодня в мире существует огромное количество компов разных компаний, разных групп трудности, предназначения и поколений. В данном реферате мы разглядим индивидуальные компы (Personal Computer либо просто PC), а поточнее историю и последующие тенденции развития материнских Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат плат для PC.

Основной частью хоть какой компьютерной системы является материнская плата с основным микропроцессором и поддерживающими его микросхемами. Функционально материнскую плату можно обрисовать разным образом. Время от времени такая плата содержит всю схему компьютера (одноплатные). В противоположность одноплатным, в шиноориентированых компьютерах системная плата реализует схему малой конфигурации Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат, другие функции реализуются при помощи бессчетных дополнительных плат. Все составляющие соединяются шиной. В системной плате нет графического адаптера, неких видов памяти и средств связи с дополнительными устройствами. Эти устройства (платы расширения) добавляются к системной плате методом присоединения к шине расширения, которая является частью системной платы.

1-ая материнская плата была разработана компанией Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат IBM, и показанная в августе 1981 года (PC-1). В 1983 году появился компьютер с увеличенной системной платой (PC-2). Максимум, что могла поддерживать PC-1 без использования плат расширения- 64К памяти. PC-2 имела уже 256К, но более принципиальное различие заключалось в программировании 2-ух плат. Системная плата PC-1 не могла без Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат корректировки поддерживать более массивные устройства расширения, таких, как жесткий диск и усовершенствованные видеоплаты.


Материнская плата

Материнская плата — это комплекс разных устройств поддерживающий работу системы в целом. Неотклонимыми атрибутами материнской платы являются базисный микропроцессор, оперативка, системный BIOS, контролер клавиатуры, разъемы расширения.

По размерам материнские платы в общем случае можно поделить на три Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат группы. Ранее все материнские платы имели размеры 8,5/11 дюймов. В XT размеры возросли на 1 дюйм в AT размеры возросли еще более.

Нередко речь может идти о “зеленоватых” платах (green mothrboard). На данный момент на выпускаются только такие платы. Данные системные платы позволяют воплотить несколько эконом режимов энергопотребления (в том Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат числе, так именуемый “sleep”, при котором отключается питание от компонент компьютера, которые на этот момент не работают). Южноамериканское агентство защиты среды (EPA) сосредоточила свое внимание на уменьшении употребления энергии компьютерными системами. Оборудование, удовлетворяющее ее (EPA) требованиям должно в среднем (в режиме холостого хода) потреблять менее 30Вт, не использовать Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат ядовитые материалы и допускать 100% утилизацию. Так как современные процессоры употребляют напряжение питания 3,3-4В, а на плату подается 5В, на системных платах монтируют преобразователи напряжение.

Процессоры

Архитектура материнской платы впрямую находится в зависимости от наружной архитектуры процессора.

В 1976 году компания Intel начала усиленно работать над процессором 8086. Размер его регистров по сопоставлению с 8080 был Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат увеличен вдвое, что отдало возможность прирастить его производительность в 10 раз. Не считая того размер информационных шин был увеличен до 16 разрядов, что отдало возможность прирастить скорость передачи инфы на процессор и с него вдвое. Размер его адресной шины также был значительно увеличен - до 20 бит. Это позволило 86-му прямо Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат держать под контролем 1М оперативки.

В 1982 году Intel сделала микропроцессор 80286. Заместо 20-разрядной адресной шины 8088/8086, 80286 имел 24-разрядную шину. Эти дополнительные 4 разряда давали возможность прирастить максимум адресуемой памяти до 16 М.

Intel 80386 был сотворен в 1985 году. С повышением шины данных до 32 бит, число адресных линий также было увеличено до 32. Само по себе Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат это расширение позволило микpопpоцессоpу прямо обращаться к 4Гб физической памяти. Не считая того он мог работать с 16 триллионами б виртуальной памяти. Существует модификация микропроцессора Intel80386 — 386SX. Главное отличие его от 80386 это 16-битный вход/выход шины данных. Как следствие его внутренние регистры заполняются в два шага.

Все микропроцессоры семейства 486 имеют Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат 32-разрядную архитектуру, внутреннюю кэш-память 8 Кб (у DX4 - 16 КВ). Модели SX не имеют встроенного сопроцессора, он был вынесен на плату. Модели DX2 реализуют механизм внутреннего удвоения частоты (к примеру, микропроцессор 486DX2-66 устанавливается на 33-мегагерцовую системную плату), что позволяет поднять быстродействие фактически вдвое, потому что эффективность кэширования внутренней кэш-памяти составляет практически Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат 90 процентов. Микропроцессоры семейства DX4 486DX4-75 и 486DX4-100 созданы для установки на 25-ти и 33-мегагерцовые платы.

Сделанные посреди 1989 и 1995 года микропроцессоры Pentium и Pentium Pro существенно отличались по собственной архитектуре от собственных проедшественников. В базу архитектуры была положена суперскалярная архитектура, которая и отдала возможность получить пятикратное получение производительности Pentium Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат по сопоставлению с моделью 80486. Хотя Pentium проектировался как 32-разрядный, для связи с осталными компонентами системы использовалась наружняя 64-разрядная шина.

Микропроцессор

Разрядность шины данных

Рабочая частота,

МГц

i4004

4

0.75

i8008

8

0.8

i8080

8

2

i8086

16

5; 8; 10

i8088

16

5; 8

i80286

16

8; 10; 12; 16

i80386 DX

32

20; 25; 33; 40

i80386 SX

16

20; 25; 33

i80486 DX

32

25; 33; 50; 66;75;100;120

i80486 SX

32

16; 20; 25; 33

Pentium

32

60; 66; 75; 90; 100; 120; 133; 166; 200

Pentium Pro

32

166; 180; 200


Шины

Шина - это канал пересылки данных, применяемый вместе разными блоками системы. Информация передается Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат по шине в виде групп битов. В состав шины для каждого бита слова может быть предусмотрена отдельная линия (параллельная шина), либо все биты слова могут поочередно во времени использовать одну линию (поочередная шина). На рисунке показано обычное подключение устройств к шине данных.

Шина с 3-мя состояниями

Три Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат состояние на шине - это состояния высочайшего уровня, малого уровня и 3-ее состояние. 3-ее состояние позволяет устройству либо микропроцессору отключиться от шины и не оказывать влияние на уровни, устанавливаемые на шине другими устройствами либо микропроцессорами. Таким макаром, только одно устройство является ведущим на шине. Управляющая логика активизирует в каждый определенный момент только Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат одно устройство, которое становиться ведущим. Когда устройство активизировано, оно помещает свои данные на шину, все таки другие потенциальные ведущие переводятся в пассивное состояние.

К шине может быть подключено много приемных устройств. Сочетание управляющих и адресных сигналов, определяет для кого конкретно предназначаются данные на шине. Управляющая логика возбуждает Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат особые стробирующие сигналы, чтоб указать получателю когда ему следует принимать данные. Получатели и отправители могут быть однонаправленными и двунаправленными. На рисунке показаны двунаправленные отправители/получатели, присоединенные к шине.

Шинная организация получила обширное распространение, так как в данном случае все устройства употребляют единый протокол сопряжения модулей центральных микропроцессоров и устройств ввода/вывода Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат при помощи 3-х шин.

Сопряжение с центральным микропроцессором осуществляется средством 3-х шин: шины данных, шины адресов и шины управления.

Шина данных служит для пересылки данных меж ЦП и памятью либо ЦП и устройствами ввода/вывода. Эти данные могут представлять собой как команды ЦП, так и информацию Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат, которую ЦП отправляет в порты ввода/вывода либо воспринимает оттуда. В МП 8088 шина данных имеет ширину 8 разрядов. В МП 8086, 80186, 80286 ширина шины данных 16 разрядов; в МП 80386,80486,Pentium и Pentium Pro - 32 разряда.

Шина адресов употребляется ЦП для выбора требуемой ячейки памяти либо устройства ввода/вывода методом установки на шине определенного адреса Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат, соответственного одной из ячеек памяти либо 1-го из частей ввода/вывода, входящих в систему. По шине управления передаются управляющие сигналы, предназначенные памяти и устройствам ввода/вывода.

Магистральная организация подразумевает наличие управляющего модуля. Основное предназначение этого модуля - организация передачи слова меж 2-мя другими модулями.

Операция на системной магистрали начинается с того, что Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат управляющий модуль устанавливает на шине кодовое слово модуля - отправителя и активизирует линию строба отправителя. Это позволяет модулю, кодовое слово которого установлено на шине, осознать, что он является отправителем. Потом управляющий модуль устанавливает на кодовое слово модуля - получателя и активизирует линию строба получателя. Это позволяет модулю, кодовое слово Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат которого установлено на шине, осознать, что он является получателем.

После чего управляющий модуль возбуждает линию строба данных, в итоге чего содержимое регистра отправителя пересылается в регистр получателя. Этот шаг может быть повторен хоть какое число раз, если требуется передать много слов.

Данные пересылаются от отправителя получателю в ответ на импульс Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат, возбуждаемый управляющим модулем на соответственной полосы строба. При всем этом подразумевается, что к моменту возникновения импульса строба в модуле - отправителе данные подготовлены к передаче, а модуль - получатель готов принять данные. Такая передача данных носит заглавие синхронной (синхронизированной).

Процессы на магистралях могут носить асинхронный нрав. Передачу данных от отправителя получателю Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат можно координировать при помощи линий состояния, сигналы на которых отражают условия работы обоих модулей. Как модуль назначается отправителем, он воспринимает контроль над линией готовности отправителя, сигнализируя с ее помощью о собственной готовности принимать данные. Модуль, назначенный получателем, держит под контролем линию готовности получателя, сигнализируя с ее помощью о готовности Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат принимать данные.

При передаче данных должны соблюдаться два условия. Во-1-х, передача осуществляется только в этом случае, если получатель и отправитель говорят о собственной готовности. Во-2-х, каждое слово должно передаваться один раз. Для обеспечения этих критерий предусматривается определенная последовательность действий при передачи данных. Эта последовательность носит заглавие протокола.

В согласовании Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат с протоколом отправитель, подготовив новое слово, информирует об этом получателя. Получатель, приняв еще одно слово, информирует об этом отправителя. Состояние линий готовности в хоть какой момент времени определяет деяния, которые должны делать оба модуля.

Каждый шаг в передаче данных от одной части системы к другой именуется циклом магистрали (либо Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат нередко машинным циклом). Частота этих циклов определяется тактовыми сигналами ЦП. Продолжительность цикла магистрали связана с частотой тактовых сигналов.

Первой системной, разработанной для компов PC/XT, в базе которых лежали процессоры, была шина PC/XT-bus. Она была 8-и разрядной, а ее контролер обеспечивал работу на чистоте процессора Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат (4,77мгц). С возникновением машин типа PC/AT, использующих 16-и разрядные процессоры 80286, а позднее и 80386 (версия SX), была сотворена шина PC/AT-bus. В связи с ростом тактовой частоты процессоров до 12-16 МГц контролер делал ее деление напополам для обеспечения применимой тактовой частоты работы шины.

ISA

На базе этих 2-ух Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат шин был разработан интернациональный эталон ISA (Industry Standard Architecture), обширно использующийся в современных компьютерах. Типовая тактовая частота — 8 Мгц. Деление частоты остается функцией контролеров системных шин, но так как вышло предстоящее повышение тактовой частоты процессоры до 25,33 и 50 Мгц, коэффициент деления был увеличен. Не считая роста разрядности возросло количество прерываний (IRQ) и каналов Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат прямого доступа в память (DMA) (в ISA 15 и 7 соответственно), также многофункциональных и исследовательских способностей. В тоже время сохранялась преемственность системных шин, в том числе на уровне контактов разьемов. Благодаря этому в новых системах можно использовать разработанные ранее контролеры и карты. Теоретическая пропускная способность шины — 16 Мбайт/с, фактически Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат она ниже так как обмен данными по шине делается за три такта работы микропроцессора. Для слотов расширения на материнской плате компов с шиной ISA-16 устанавливается стандартная пара разьемов (либо один сдвоенный разъем) с числом контактов 62+36, а на шине ISA-8 устанавливается разъемы с 64-контактами.

EISA

С возникновением 32-разрядных процессоров 80386 (версия DX) фирмами Compaq Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат, NEC и рядом других была сотворена 32-разрядная шина EISA (Extended ISA), вполне совместимая c ISA. Преемственность EISA с ISA обеспечивается внедрением “двуэтажного” разъема. 1-ый “этаж”- стандартная шина ISA, что позволяет использовать ISA контролеры и карты, разработанные как для ISA-16, так даже и для ISA-8. Шина EISA Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат позволяет автоматом создавать конфигурацию и арбитраж запросов на сервис (bus mastering), что прибыльно ее отличает от шины ISA.

VESA

Локальной шиной (local bus) обычно именуется шина, электрически выходящая конкретно на контакты процессора, т.е. это шина микропроцессора. Она обычно соединяет воединыжды микропроцессор, память, схемы буферизации для системной шины и ее контролер Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат, также некие другие вспомогательные схемы. Работы по созданию локальной шины велись различными фирмами параллельно, но в конце концов была сотворена ассоциация эталонов видео оборудования — Video Equipment Standard Association (VESA). 1-ая спецификация на эталон локальной шины появилась в 1992 году. Много было позаимствовано из архитектуры локальной шины 80486. Были разработанны только новый Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат протокол обработки сигналов и топология разьемов. Плюсами VLB является высочайшая скорость обмена инфы (шина может работать в системе с микропроцессором 80486DX-50). Но появляется зависимость от частоты работы микропроцессора (конструирование плат с широким частотным спектром). Электронная нагрузка не позволяет подключать более 3-х плат. Не считая того, VLB не Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат рассчитана на внедрение с микропроцессорами, пришедшим на смену 486-му либо параллельно существующими с ними: Alpha, PowerPC и др. Потому с середине 1993 года из ассоциации VESA вышел ряд производителей во главе с Intel. Эти конторы сделали специальную группу для разработки нового альтернативного эталона, нареченную Peripheral Component Interconnect (PCI).

PCI

Разработка шины Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат и создание соответственных компонент заняли больше времени, чем для VLB, и 1-ые системы с шиной PCI появились только год спустя. Строго говоря шина PCI не является локальной, а относится к классу mezzanine bus, так как имеет меж собой и локальной шиной микропроцессора особый узел — согласующий мост. При всем этом Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат эталон PCI предугадывает внедрение контроллера, который хлопочет о разделении управляющих сигналов шины и микропроцессора и производит арбитраж по шине PCI, также акселератор. Это делает шину процессорно независящей.

Эталон PCI предугадывает несколько методов увеличения пропускной возможности. Какой-то из них — блочная передача поочередных данных (к примеру графика, дисковые файлы Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат), что не просит времени на установку адреса каждого элемента. Более того, акселератор может копить информацию в буферах, что обеспечивает одновременный с чтением данных из памяти блочный обмен с периферийным устройством. Другой метод ускорения передачи — мультиплексирование — предугадывает передачу поочередных данных по адресным линиям, что удваевает пропускную способность шины. Шина PCI употребляет установку прерываний Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат по уровню, что делает ее более надежной и симпатичной (в отличие от VLB). Очередное отличие — PCI работает на 33 Мгц, независимо то частоты микропроцессора. На теоретическом уровне пропускная способность шины 132 Мбайт/с. Настоящая же пропускная способность несколько более половины от теоретической. Эталон PCI предугадывает и 64-разрядную версию Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат. Для 32-разрядной шины PCI употребляется 124-контактный разъем, при этом в нем предусмотрены ключи и контакты, созданные для оценки нужного для работы платы расширения напряжения питания (5В либо 3,3В).

Тактовый генератор

Большая часть логических частей компьютера разработанно таким макаром, что они должны работать синхронно, другими словами по определенным тактовым сигналам.

Контролер прерываний

В Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат первых компьютерах использовалась микросхема контроллера прерываний i8259, которая имеет 8 входов для сигналов прерываний. В IBM PC/AT восьми линий прерываний стало уже недостаточно и их количество было увеличено до 15, методом каскадного включения 2-ух микросхем контролеров прерываний.

Память

Всем компьютерам требуется память нескольких видов. Вся память делится на Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат внутреннюю и внешнюю. В компьютерных системах работа с памятью основывается на очень обычных концепциях — это сохранять один бит инфы так, чтоб позже он мог быть извлечен оттуда.

В текущее время обширное распространение получили устройства динамической памяти базирующиеся на возможности сохранять электронный заряд (конденсаторы). С первого взора конденсатор не Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат удовлетворяет основному требованию устройств памяти. Он не способен сохранять заряд в течении долгого промежутка времени, но он позволяет делать это в течении нескольких миллисекунд, что полностью довольно, чтоб использовать это в электронике. За этот период времени особые цепи компьютера обеспечивают подзарядку конденсатора, другими словами обновление инфы. Из-за непрерывности этого процесса Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат такая память именуется динамической.

В современных компьютерах динамическая память реализуется на базе особых цепей проводников, заменивших обыденные конденсаторы. Огромное количество таких цепей соединяются воединыжды в корпусе 1-го динамического чипа. Но подобно памяти на конденсаторах, она должна повсевременно освежаться.

В то время как динамическая память, получив заряд электричества держит Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат его, так именуемая статическая память, позволяет сгустку электронов циркулировать по цепи. Прикладываемое напряжение может поменять направление движения электронов. При этом существует только два направления движения потока, что позволяет использовать данные цепи в качестве частей памяти. Статическая память работает наподобие выключателя, который переключает направление электрического потока.

Не считая оперативки существует к тому Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат же неизменная память(ПЗУ). Ее главное отличие от ОЗУ - невозможность в процессе работы поменять состояние ячеек ПЗУ. В свою очередь и эта память делится на постоянную и репрограммируемую. Принципы ее функционирования понятны из наименования.

Эволюция микросхем ОЗУ впритирку связана с эволюцией индивидуальных компов. Для фуррора настольных компов Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат требовались маленькие чипы ОЗУ. По мере роста емкости памяти стоимость скачкообразно росла, но позже повсевременно уменьшалась по мере отработки технологии и роста объемов производства.

1-ые PC реализовывались на стандартных RAM-чипах по 16 Кбит. Каждому биту соответствовал собственный свой адресок.

Кое-где около года после представления XT появилось ОЗУ с большенными способностями Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат и поболее действенное исходя из убеждений его цены. Хотя новые микросхемы могли вмещать по 64 Кбит, она были дешевле чем 4 по 16 Кбит. Системная плата PC была сотворена с учетом использования новых микросхем памяти. Через пару лет 64 Кбитные чипы стали так обширно всераспространены, что стали дешевле чем 16 Кбитные микросхемы.

К Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат 1984 году был изготовлен очередной шаг по повышению объема памяти в одном корпусе - появились 256 - Кбитные микросхемы. И RAM чипы этого номинала были установлены на первых AT. А сейчас микросхемы в 8 и 16 Мбайт стали обыденным явлением.

PC имел достаточно ординарную архитектуру памяти, по последней мере, если на нее глядеть на данный Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат момент с высоты последних достижений компьютерной промышленности. Память PC была представлена одним блоком, в каком каждый б был доступен по указанию его адреса.

Микросхемы памяти были разбиты на 9 банков, использующих в ранешних PC 16-Кбитные, а потом и 64-Кбитные микросхемы. Восемь микросхем выделяли по одному биту для организации каждого Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат б памяти, девятая микросхема использовалась в качестве контрольного бита четности.

Когда процессор 80286 стали использовать в AT и их аналогах, появилась неувязка с организацией архитектуры памяти. Обыденные микросхемы памяти не могли работать в таком резвом темпе, в каком работал процессор. Потому пришлось использовать статус ожидания, в случае когда микропроцессор Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат добивался информацию из памяти, другими словами процессору приходилось зависать на один-два такта, что давало возможность памяти обработать запрос.

Динамические микросхемы памяти маркеруются особым числом, говорящим об их высокоскоростных способностях. Обозначенное на корпусе число отражает время доступа в наносекундах без последнего нуля.

Время доступа не является, но, единственной либо более Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат принципиальной чертой микросхем памяти. Более значимо такое понятие, как время цикла, которое гласит о том, как стремительно можно произвести повторное воззвание. В динамических микросхемах это время больше времени доступа, в статических чипах эти времена равны, что гласит о более высокоскоростных режимах последних.

Чтоб совладать с ограничением по скорости Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат, были применены особые решения по организации памяти. Более обычное из их - это внедрение обыкновенной архитектуры с нужным числом циклов ожидания.

Не плохая кандидатура предшествующему способу - внедрение кэш-памяти, что позволит избежать полного наполнения всей машины резвой RAM памятью. Обычно программка употребляет память какой или ограниченной области. Храня подходящую информацию Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат в кэш-памяти, работа с которой позволяет микропроцессору обходиться без всяких циклов ожидания.

Не всякая кэш-память равнозначна. Огромное значение имеет тот факт, как много инфы может содержать кэш-память. Чем больше кэш-память, тем больше инфы может быть в ней расположено, а как следует, тем больше возможность, что подходящий б Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат будет содержаться в этой резвой памяти. Разумеется, 100 самый идеальный вариант - это когда объём кэш-памяти соответствует объему всей оперативки. В данном случае вся остальная память становится не подходящей. Очень обратная ситуация - 1 б кэш-памяти - тоже не имеет практического значения, потому что возможность того, что подходящая информация окажется в этом б Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат, стремится к нулю. Фактически, спектр применяемой кэш-памяти колеблется в границах 16-64К.

По сути реализация кэш-систем не так ординарна, как это может показаться с первого взора. Процессор должен не только лишь читать из памяти, да и писать в нее. Что случится, если микропроцессор внесет новейшую информацию в кэш Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат-память, а перед внедрением этой инфы она будет изменена в основной памяти. Для избежания схожей ситуации время от времени реализуется способ, нареченный записью через кэш-память. Разумеется, что этот способ понижает быстродействие системы, так как приходится писать не только лишь в кэш-память. Ужаснее того, процессору может Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат пригодиться информация, которую он только-только записал и которая еще не была перезагружена в кэш-память.

Целостность памяти - это одна из наибольших заморочек разработчиков кэш-памяти. Все вопросы по преодолению этих заморочек были возложены на отдельную микросхему - кэш-контроллер Intel82385.

Еще одна разновидность архитектуры оперативки компьютера - это ее Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат разбивка на отдельные секции и работа с этими секциями как с малой кэш-памятью. Большая скорость доступа к ограниченным областям памяти является особенностью неких специфичных микросхем, которые позволяют некому объему, но не всей памяти, быть считанному без цикла ожидания. Этот подход просит особых RAM микросхем, которые делят свои адреса Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат по страничкам. Эта разработка получила заглавие режима страничного доступа. Эти особые микросхемы обеспечивают очень резвый доступ в одном из 2-ух направлений их организаций. Если требуется чтение либо запись инфы, лежащей на определенной страничке памяти, и предшествующая команда по работе с памятью использовала информацию с той же странички, цикла ожидания Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат не требуется. Но при переходе с одной странички на другую циклы ожидания неминуемы.

Последующая увлекательная разработка, нареченная interleaved memory, очень похожа на ОЗУ страничного режима. Она значительно увеличивает скорость воззвания к памяти, но не имеет ограничений по страничной разбивке. При использовании этой технологии вся оперативка разбивается на два либо большее Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат число банков. Последовательность битов хранится в различных банках, потому процессор обращается то у одному то к другому банку при чтении этой последовательности.

Во время воззвания к одному банку, другой реализует цикл обновления, и потому микропроцессору не приходится ожидать. И только, если процессору приходится читать несмежные биты, статус ожидания Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат неминуем, но возможность его возникновения миниатюризируется.

Более типовая реализация этой технологии представляется разбивкой оперативки на два банка, А как следует, возможность появления ожидания - 50%. 4 банковая организация уменьшает эту возможность до 25%.

Потому что данная разработка не просит внедрения особых микросхем памяти, она является более комфортной для увеличения скорости системы. Не считая того она Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат может совмещаться с ОЗУ страничного режима, что еще более наращивает оперативность.

Фундаментальные решения были приняты при разработке первых PC. Для того, чтоб процессор 8088 мог воспользоваться, она должна быть адресуемой. И этот процессор должен владеть возможностью адресоваться к 1М. Конструкторы IBM решили выделить особые области памяти для специфично целей. Они Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат разделили всю память на разделы, и каждый раздел предназначался для реализации собственных функций. Результирующая диаграмма названа картой памяти.

При разработке PC половина всей памяти была зарезервирована. Верхняя половина адресного места, была выделена для содержания кодов BIOS и для прямого процессорного доступа к памяти, применяемой видеосистемой. 1-ые несколько Кбайт были зарезервированы Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат под информацию о системе и размещение определенных секций кодов, которые производились на момент появления прерываний программного обеспечения. Эти ячейки памяти именуются векторами прерывания, а функция программного кода - механизмом прерывания.

В конце адресного места размещается буфер клавиатуры - номиналом 16 б. Тут хранятся 16 последних знаков введенных с клавиатуры. Этот буфер нужен для Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат сохранения набранного текста во время, когда микропроцессор занят другой задачей, после того как он освободится, текст будет обработан. Мерзкий писк компьютера значит - буфер переполнен и предстоящий набор глуп.

Не считая того, разные системные флаги, указывающие на внутреннее состояние системы, также хранятся в нижнем разделе памяти.

В Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат те деньки, когда большая часть компов имели 60К памяти, 512К казались королевской щедростью. Потому 128К были отданы под юриспунденцию программного обеспечения, другие 384К от начала адресного места, предназначались для использования программками BIOS и видеопамятью.

Эти решения выделяли 640К для DOS - это был максимум адресуемого места, которым мог оперировать 8088 при выполнении программ Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат. С течением времени эти 640К были названы базисной памятью, так как это является основополагающим эталоном, на котором должны базироваться все IBM совместимые системы.

В апреле 1985 года несколько месяцев спустя после представления первых AT с несколькими Мб дополнительной памяти - главное издательство по программному обеспечению и разработчик технического обеспечения Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат определили собственный свой способ преодоления ограничения в 640К старенькых компов на 8088 процессоре, работающих в DOS. Через несколько месяцев к ним присоединилась и Microsoft Corporation. Их разработка названа Lotus-Intel-Microsoft Expanded Memory Specification либо LIM память, либо EMS, либо просто расширенная память. Новенькая система отличалась как от базисной памяти Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат, так и от дополнительной. Она не была в границах адресного места центрального процессора. Ее работа основывалась на специальной схеме технического обеспечения, которая работала наподобие тумблера. Это устройство переключало банки памяти из обычного адресного места 8088 процессора, где чип мог читать и писать в нее. Эта схема, нареченная тумблером банков, не была ни Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат новейшей ни необыкновенной. Схожее устройство использовалось в компьютерах на Z80 для преодоления лимита в 64К.

1-ые EMS имели дело с расширенной памятью, разбитой на банки по 16К. Представление AT с потенциально адресуемыми 16М превзошло EMS, пока томная реальность недоступности дополнительной памяти была до конца осознана. Даже несколько Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат имеющихся программ, которые могли воспользоваться плюсы ми EMS, были более полезны чем драйвер VDISK, который был единственной совместимой с DOS программкой, позволяющей использовать дополнительную память.


Заключение

Уже в протяжении 25 лет, со денька сотворения первого в мире процессора 4004 компанией Intel, есть компы. Они крепко внедрились в нашу жизнь. Но за Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат эти 25 лет архитектура материнских плат для РС не перетерпела особенных конфигураций, поточнее ее состав (процессор; шины адреса, данных и управления; разъемы для плат расширения, наружной памяти, наружного кэша; контролеров ввода/вывода и неких других вспомогательных с микросхем). На сегодня в материнскую плату встраивают контролер HDD и наружными устройствами (COM и LPT Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат: порты). Архитектура же материнской платы совершенствовалась вкупе с процессорами. Появлялись новые шины, увеличивалась разрядность, быстродействие шин, их пропускная способность.

Многие конторы производители на собственный ужас и риск делают новые шины (в том числе и слоты расширения). Так довольно популярная компания AsusTeK сделала собственный свой разъем MediaBus. На нынешний момент MediaBus Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат больше никто не поддерживает, ну и сама компания AsusTeK сделала только плату графического адаптера, соединенную с звуковой картой. Правда MediaBus представляет собой просто расширенную PCI дополнительным разьемом. В приложении приведено таблиц с своими тестами нескольких материнских плат для PC, выпускаемыми компанией AsusTeK.

Гласить о материнской плате Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат в отдельности от всех других частей компьютера не может быть — это комплекс, работающий как один организм. Тенденции развития материнских плат в главном диктуются развитием процессоров. Микропроцессроры сделали большой прыжок вперед (4004 — Pentium Pro). Но CISC архитектура построения микропроцессоров фактически иссякла. Компания Intel и HP уже работают над созданием нового микропроцессора поддерживающего (совместимого) как Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат с микропроцессоры для PC так и микропроцессоры, построенными на RISC архитектуре. Прямо за микропроцессорами, материнские платы будут тоже поменять свою конфигурацию и архитектуру и направление этого развития лежит в сторону RISC-архитектуры.


Литература

1. Борзенко А. IBM PC: устройство, ремонт, модернизация. — М.: Компьютер Пресс,1995

2. Озерцовский С. Процессоры Intel Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат: от 4004 до Pentium Pro. Computer Week. #41. 1996.

3. Аврин С. Компьютерные артерии. Hard ‘n’ Soft. #6. 1994

4. Bus Architectures. Introduction. IBM PC Institute.

5. Фролов А.В.,Фролов Г.В. Аппаратное обеспечение IBM PC. — М.: ДИАЛОГ-МИФИ.1992.

6. Motherboard CH-498B. User’s Manual.

7. Motherboard P/I-P55T2P4. User’s Manual.

8. Performance Measurement. P/I Развитие архитектуры материнских плат для PC - реферат-P6NP5, P/I-P55TVP4. AsusTeK Inc.


razvitie-interneta-v-celyah-obrazovaniya-referat.html
razvitie-investicionnoj-infrastrukturi-utverzhdena-postanovleniem-administracii-kletnyanskogo-rajona-ot-30-01.html
razvitie-iskusstva-i-perehod-ot-tradicionnogo-k-sovremennomu-iskusstvu-uchebnik-dlya-bakalavrov.html