Технически характеристики на процесорите amd к10 Модели на процесорите amd к10



Дата25.07.2016
Размер258.92 Kb.
TEMA 18.Компютърна система с най- новия към момента процесор на AMD -/K10/

Технически характеристики на процесорите AMD К10

Модели на процесорите AMD К10

Модели Phenom Процесорите Phenom се произвеждат по 65 nm SOI (Silicon-on-insulator) технология. Има два основни варианта:

  • с ядро Agena - с 4 ядра (модели Phenom X4 9100e – 9950), въведени през ноември 2007 г.;

  • с ядро Toliman - 3 ядра (модели Phenom X3 8250e – 8850), въведени през март 2008 г.

Процесорите Phenom имат следните характеристики: цокъл AM2+; хипертранспортна връзка 1.6-2 GHz, L1 кеш 64 КВ за данни и 64 КВ за инструкции; L2 кеш – 512 КВ за ядро; L3 кеш памет – 2 МВ, споделена между всички ядра; двуканална памет DDR2-1066 MHz, мултимедийни инструкции MMX, 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, 64-битово разширение AMD64, виртуализационно разширение от І поколение AMD-V, технология за енергоспестяване Cool'n'Quiet, технология за защита от вреден код NX bit. Основните разлики между двата варианта на Phenom са: вида на ядрото (Agena или Toliman), броят на ядрата (4 или 3), поддържаните максимални честоти на хипертранспортната връзка (Agena – 2 GHz, Toliman – 1.8 GHz) и донякъде тактовите честоти на процесорите (Agena – 2.6 GHz, Toliman - 2.4 GHz).

Модели Phenom ІІ Процесорите Phenom ІІ се произвеждат по 45 nm SOI (Silicon-on-insulator) технология с Immersion Lithography. Има 4 основни варианта:

  • с ядро Deneb - 4 ядра (модели Phenom II X4 805 – 970), въведени на 8 януари 2009 г.;

  • с ядро Heka – 3 ядра (едното от 4-те ядра е забранено) (модели Phenom II X3 705e – 740), въведени на 9 февруари 2009 г.;

  • с ядро Callisto – 2 ядра (двете от 4-те ядра са забранени) (модели Phenom II X2 545 – 560), въведени на 1 юни 2009 г.;

  • с ядро Thuban – 6 ядра (модели Phenom II X6 1055T, 1075T и 1090T), въведени на 27 април 2010 г.;

В сравнение с процесорите Phenom, моделите Phenom II се различават по миниатюрната 45 nm технология, която води до по-малък физически размер на процесора, по-висока производителност и по-малка консумация на енергия. Освен това в някои модели се появява поддръжка на двуканална памет DDR3-1333, изискваща нов цокъл Socket AM3, увеличен е размера на L3 кеша от 2 на 6 MB1, увеличена е значително тактовата честота – до 3 GHz и повече.

Модели Athlon II Процесорите Athlon ІІ се произвеждат по 45 nm SOI (Silicon-on-insulator) технология с Immersion Lithography. Има 3 основни варианта:

  • с ядро Regor - 2 ядра (модели Athlon II X2 240 - 260), въведени юни 2009 г.;

  • с ядро Rana - 3 ядра (едното от 4-те ядра е забранено), (модели Athlon II X3 400е – 455), въведени 20 октомври 2009 г.;

  • с ядро Propus - 4 ядра (модели Athlon II X4 600e - 645), въведени септември 2009 г.;

Процесорите Athlon ІІ са проектирани като семейство процесори от среден клас. Всички са проектирани за работа с цокъл AM3. Основните им характеристики са същите като на Phenom II. Главната разлика е, че нямат L3 кеш. При двуядрените процесори Athlon ІІ повечето модели имат L2 кеш по 1 МВ на ядро, което е два пъти повече от L2 кеш на процесорите Phenom II. Триядрените и четириядрените процесори имат стандартния за Phenom II L2 кеш по 512 КВ на ядро.

Компютърни системи с процесори AMD K10

Архитектура на компютърните системи с процесори AMD K10

Процесорите AMD K10 изискват ново поколение чипсети, които да поддържат 64-битовата процесорна архитектура и да позволяват интеграцията на контролера на паметта в процесора (контролерът на паметта традиционно се поставя в северния мост или неговия еквивалент).

За да се свърже процесора със северния мост или AGP, се използва високоскоростната хипертранспортна (HyperTransport) архитектура2. Чипсетите за AMD K10 използват версията на хипертранспортна връзка HyperTransport 3.0 (HT-3) с честота 1.6 до 2 GHz.

За процесорите Phenom се използва цокъл AM2+, осъществяващ поддръжка на двуканална памет DDR2-1066 MHz, а за по-новите серии Phenom ІІ и Athlon II се използва нов цокъл Socket AM3, който осигурява поддръжка на двуканална памет DDR3-1333 MHz.

Подобно на хъбовата архитектура на Интел, при която бавната PCI връзка между северния и южния мост (или техните еквиваленти) се заменя с хъбов интерфейс, AMD и останалите производители на чипсети също поставят по-бързи връзки, аналогични на хъбовия интерфейс.

Чипсети на AMD за процесори AMD K10 от серия 7 (AMD 700)



Общо представяне

Чипсетите от серия AMD 700 (наричана още AMD 7-Series) е набор от чипсети, проектирани от ATI за процесорите AMD Phenom, но продавани с търговската марка на AMD3. Някои членове на серията са въведени в края на 2007 и първата половина на 2008 г., а останалите – до края на 2008 г.

От серията 7 има два вида чипове: без интегрирана графика (дискретни чипове) и с вградена (интегрирана) графика. Към дискретните чипове принадлежат: 790FX – за играчи маниаци; 790X – за играчи; 770 – за почитатели на HD видео. Към чиповете с вградена графика се отнасят: 790GX, 785G, 780V, 780G, 760G, 740G.

Чипсетите AMD 790FX и AMD 790GX формират гръбнака на платформата "Dragon". Те предлагат изключителна производителност и ефективност. Буквата G в означението на чипсета означава, че графичния контролер е вграден в чипсета. Някои от чипсетите с вградена графика поддържат възможността за хибридна графика, при което отделната видеокарта и вградения графичен контролер работят съвместно, за да осъществят рендирането (визуализацията).

Чипсетът AMD 790FX (с кодово име RD790) е лидерът на серията (фиг. 1). Той поддържа високоскоростната процесорна шина HyperTransport™ 3.0 с два пъти по-висока пропускателна способност (14,4- 16,0 GB/s при честоти 1.8- 2 GHz) от хипетртранспортната връзка HT 1.0, използвана в предишните чипсети (6.4-8 GB/s при честоти 0.8- 1 GHz). Осигурява висока видеопроизводителност чрез използване на PCI Express® 2.0, която удвоява пропускателната способност на PCIe (от 8 на 16 GB/s за PCI Express x16 и от 0,5 на 1 GB/s за PCI Express x1). Чрез технологията ATI CrossFireX поддържа до четири графични карти, осигурявайки мащабируемост и изключителна производителност на видеосистемата.

Архитектурни особености и нововъведения в чипсетите AMD 700


        1. Поддръжка на множество графични карти (multi-graphics)

За подобряване производителността на рендиране и показване на тримерни изображения се използва технологията ATI CrossFire X, която осигурява едновременната работа на няколко видеокарти, така че да се показва изображение на един екран. Също е възможно и обратното – да се показва изображение едновременно на няколко монитора.

За увеличаване на производителността на показване на изображението се използват три метода: редуване на кадрите; supertiling – разделяне на сцената на участъци, всеки от които се рендира от отделна видеокарта; разрязване, балансирано според натоварването.

Драйверът ATI Catalyst използва редуване на кадрите, но автоматично превключва към един от другите режими за игри, които не работят с редуване на кадрите.

За чипсетите от семейство AMD 700 технологията ATI CrossFire X позволява да бъдат свързани от 1 до 4 видеокарти, като максималният брой зависи от модела на чипсета. При чипсета AMD 790FX максималният брой видеокарти е 4, а максималният брой монитори – 8. Максималния брой видеокарти за чипсета AMD 790X е 2, а максималния брой монитори – 4.

Алеите на PCI-E могат да бъдат конфигурирани за свързване на видеокарти към 4 слота х8 или 2 слота х16. Изследванията показват повишаване на производителността с 3 карти CrossFire – до 2.6 пъти спрямо единична карта, а за 4 карти – повече от 3.3 пъти.

Интерес представлява и хибридното свързване на множество карти Hybrid CrossFire X, при което се използват едновременно вградения графичен адаптер и външна графична карта. Такова решение има при чипсета 790GX.



        1. AMD OverDrive

AMD OverDrive е приложение, проектирано да повиши производителността на системата чрез настройване на редица параметри в реално време, без рестартиране на системата:

  • овърклокинг – повишаване тактовата честота над номиналната за следните компоненти: процесорните ядра, системната шина, PCI express алеи, хипертранспортната връзка, DDR2 паметта, ядрото на северния мост, вградения видеоадаптер. Предвидени са три възможности за настройване: автоматично; настройване от новаци чрез плъзгач от 0 до 10; фино настройване от опитни потребители.

  • настройване параметрите на паметта;

  • инструменти за наблюдение на системата;

  • инструменти за диагностика и бенчмарк (еталонни тестове) и др.

        1. AutoXpress Технологията AutoXpress е набор от автоматични настройки на системата, допринасящи за подобряване на производителността на системата.

        2. Advanced Clock Calibration Advanced clock calibration (ACC) е характеристика, позволяваща да се увеличи потенциала за овърклокинг на процесора. Поддържа се от южните мостове SB710 и SB750.

        3. Технологии за ускоряване на вход/изхода

Южните мостове SB700, SB710 и SB750 поддържат две технологии за ускоряване на вход/изхода:

  • Хибридни устройства – Представляват традиционен твърд диск с вграден NAND флаш модул

  • Хиперфлаш – представлява флаш модул (или карта), свързван към IDE/ATA канала, за да ускори работата на системата. В тази памет операционната система може да съхранява често използвани данни. Това е отговорът на AMD на технологията TurboMemory Flash от Intel.

        1. RAIDXpert

RAIDXpert е инструмент за отдалечено конфигуриране на RAID, който позволява да се избира нивото на RAID: 0, 1 или 0+1.

        1. High Definition Audio

Intel High Definition (HD) Audio е следващото поколение в звуковата технология за РС, предназначено да замести AC ’97. Основната цел на HD Audio е да създаде уеднаквен интерфейс за програмиране и да надхвърли възможностите, поддържани от AC ‘97. Поддържа до 192 kHz честота на дискретизация и 32-битов звук.

фиг. 1 Блокова схема на дънна платка с 64-битов процесор AMD K10 (Phenom) и чипсет AMD 790FX

1.0.1.Технически характеристики на чипсетите от серия 7 (AMD 700)

Основните технически характеристики на чипсета AMD 790FX са следните:



  • еднопроцесорни системи с процесори Phenom X3, Phenom X4 и Athlon X2 с цокъл AM2+;

  • 2 физически слота PCIe 2.0 x16 или 4 физически слота PCIe 2.0 x8

  • Общо в северния мост са осигурени 38 алеи PCIe 2.0, от тях 32 – за графичната подсистема, а 6 – за разширителни карти PCIe 2.0 х1. Освен тях има 4 алеи PCIe 1.1 за връзката с южния мост A-Link Express II;

  • хипертранспортна връзка HyperTransport 3.0 с поддръжка на HTX слотове и поддръжка на PCI Express 2.0;

  • ATI CrossFire X

  • AutoXpress – технология за увеличаване на производителността на процесора, графичната карта и системата като цяло

  • AMD OverDrive

  • Енергийно ефективен дизайн на северния мост чрез използване на 65 nm CMOS технологичен процес

  • възможност за овърклокинг – до два пъти увеличаване на честотата на шината (от 200 MHz на 400 MHz);

  • възможност за добавяне на допълнителна кеш памет;

  • поддръжка на двоен гигабитов Ethernet;

Чипсетите от серията AMD 700 се комплектуват с южните мостове SB600 (ранните чипсети), SB700, SB710 и SB750. За сървъри се използват версиите SB700S и SB750S. Чипсетът AMD 790FX се комплектува с южен мост SB750


Южният мост SB700 поддържа:

  • 6 порта SATA/300 (3.0 Gbit/s) с поддръжка на AHCI и RAID 0, 1, 10;

  • eSATA (е=external – външен) – вариант на SATA за свързване на външни дискове.

  • 1 IDE конектор, поддържащ ATA-133/100/66/33 и до 2 IDE устройства;

  • 12 високоскоростни порта USB 2.0 и 2 USB 1.1;

  • инфрачервен порт, съвместим със стандарта IrDA;

  • High Definition Audio – 7.1 канален звук;

  • PCI 2.3 - 33 MHz с поддръжка до 6 главни (master) устройства и 40-битово адресиране

Южният мост SB710 поддържа всички характеристики на SB700 плюс редица средства за наблюдение на монитора и разширени възможности за овърклокинг на процесора посредством Advanced Clock Calibration. Той е специално проектиран да работи с интегрираните графични процесори на AMD (IGP) и северните мостове за настолни и мобилни PC.

Южният мост SB750 поддържа всички характеристики на SB710 плюс поддръжка на RAID 5
1.1.Чипсети AMD 800 (серия-8)

Чипсетите AMD 800 са предназначени за три сегмента:



  • сървъри: RD890S (ново кодово име SR5690) и RD870S (SR5670); комплектуват се с южен мост SB700S (SP5100); поддържат цокли Socket F+, Socket G34

  • настолни компютри: 890FX – за ентусиасти; 890GX – за високопроизводителни системи, 880G и 870 – главно направление; комплектуват се с южни мостове SB850, SB810; поддържат цокли: Socket AM2+, Socket AM3;

  • преносими компютри: като настолните - 890FX, 890GX, 880G и 870; поддържат цокъл Socket FS1

Чипсетите AMD 800 (серия 8) за настолни компютри са въведени през април 2010 и са наследник на известната серия AMD 700 (серия 7). От тях с най-големи възможности е 890FX (кодово име RD890) – фиг. 2. Той е подобрена версия на чипсета 790FX. Има същия брой PCI-E алеи (42), разпределени по същия начин: 32 – за допълнителни карти и 10 за останали входно/изходни устройства. Официално е обявена поддръжка на памети DDR2 с 1066 MHz и DDR3 с 1333 MHz, но на практика DDR2 е изоставена. Скоростта на връзката между северния и южния мост е удвоена в сравнение с чипсетите от серия 7. Съществена новост е южният мост SB850 с поддръжката на 6 порта SATA 6Gbps (два пъти повече от SATA 3Gbps, използван в серия 7). Броят на поддържаните портове USB 2.0 e увеличен от 12 на 14. За съжаление все още не виждаме поддръжка на SuperSpeed USB (USB 3.0), но някои производители на дънни платки поставят допълнително известния контролер NEC D720200F1 за USB 3.0, за да осигурят такива портове.

Чипсетът 890FX поддържа IOMMU (input/output memory management unit) - устройство за управление на паметта на входно-изходните устройства. IOMMU свързва входно-изходната шина, поддържаща DMA, с главната памет. Подобно на традиционното MMU (memory management unit), което превръща видимите от процесора виртуални адреси във физически адреси, IOMMU се грижи за задаване на съответствие между виртуалните адреси, видими от устройството, с физически адреси. Между IOMMU и виртуализацията има тясна връзка. Когато някоя операционна система се изпълнява във виртуална машина, тя обикновено не знае физическите адреси на паметта, до която осъществява достъп. За да се справи с проблема, операционната система превежда виртуалните адреси във физически, но това води до забавяне на работата. IOMMU решава проблема чрез пренасочване на адресите, към които има достъп хардуера в съответствие със същата или съвместима превръщаща таблица, използвана от госта на виртуалната машина.Чипсетът 890FX има следните характеристики:



  • поддържа единичен процесор от сериите AMD Athlon, AMD Athlon II, AMD Phenom, AMD Phenom II;

  • поддържа памет DDR3 – дънни платки с цокъл AM3 и DDR2 – дънни платки с цокъл AM2+ (на практика не се използва);

  • връзката между северен и южен мост е A-link Express III (HyperTransport 3.0) с обединена пропускателна способност в двете посоки 4 GB/s (по 2 GB/s за направление)

  • поддържа 4 физически PCIe 2.0 x16 слота (електрически те са x8), които могат да се използват за поставяне на 2 видеокарти PCIe 2.0 x16 или 4 видеокарти PCIe 2.0 x8;

  • освен тях се поддържат още 1 слот PCIe 2.0 x4 и 2 слота PCIe 2.0 x1, плюс 4 алеи PCIe 2.0

  • Видеокартите могат да работят съвместно, използвайки технологията ATI CrossFire X;

  • поддържа технологията AMD OverDrive за повишаване производителността на системата;

  • поддържа IOMMU (input/output memory management unit) - Устройство за управление на паметта на входно-изходните устройства.

  • комплектува се с южен мост SB850, който поддържа 6 порта SATA 6.0 Gbit/s

фиг. 2 Блокова схема на чипсет 890FX


PCI Express шина .Определение на шина PCI Express

Стандарт за системна шина, разработен от Arapahoe Working Group (или Arapahoe Special Interest Group (Arapahoe SIG)).Стандартът притежава и второ названия 3GIO (3D Generation Input/Output - вход/изход трето поколение).



Основните характеристики на PCI Express са следните:

  • Съвместимост със съществуващите PCI приложения и драйвери

  • Физическо свързване посредством медни проводници, оптични проводници или друг физически носител, позволяващ бъдещи схеми за кодиране.

  • Опростена конструкция на шината, която позволява малки форм-фактори, ниска цена, опростена конструкция на платките и пистите по тях, както и по-малко проблеми с интегритета на сигналите.

  • използва разработената от IBM схема за кодиране "8 бита към 10 бита" (а във версия PCIe 3.0 - 128 към 130 бита), която позволява самотактуване на сигналите и ще позволи лесното повишаване на тактовата честота за в бъдеще.

  • Максимална пропускателна способност за извод, която позволява скорост на шината 2,5 GHz за PCIe 1.0, 5 GHz за PCIe 2.0и 8 GHz за PCIe 3.0 (очаква се да навлезе през 2010 г.), като спецификацията позволява тази честота да достигне до 10 GHz в бъдещи реализации.

  • Възможности за увеличаване на пропускателната способност. Честотната лента (пропускателната способност ) нараства много лесно с увеличаване на тактовата честота и ширината (броя на сигналните линии). PCI-Е протоколът определя следните стандартни широчини на връзките – х1, х2, х4, х8, х12, х16 и х32, които дефинират броя на алеите. Честотната лента е 250 MB/s за 1 алея до 8GB/s за 32 алеи при версия PCIe 1.0. При PCIe 2.0 честотната лента за 1 алея е 500 MB/s, а при очаквания PCIe 3.0 се предвижда да бъде около 1000 MB/s.

  • Ниска латентност, подходяща за приложения, изискващи изохронно (чувствително спрямо времето) доставяне на данните, като например поточно видео.

  • Възможности за Plug and Play, горещо включване (hot plugging) и гореща смяна (hot swapping). Това позволява да се добавят устройства, докато компютърът работи и без да са необходими допълнителни настройки.

  • Енергоспестяващи функции (функции за управление на енергията).

  • PCI-E използва point to point топология, като всяко устройство има собствена, независима връзка (link). За разпределяне на ресурсите между устройствата се използва общ превключвател (switch), който разбива потока от данни на отделни пакети и ги насочва между комуникиращите устройства. Превключвателят има свойството Quality of Service (QoS), което позволява контролиране на приоритета на различните пакети.

  1. Спецификации и режими на работа на PCI Express


Тип на шината

Широчина на шината (битове)

Скорост на шината (MHz)

Даннови цикли на такт

Пропуск.

способн. (MB/s)

PCI Express 1.х

1

2500

0.8

250

PCI Express 1.х

2

2500

0.8

500

PCI Express 1.х

4

2500

0.8

1000

PCI Express 1.х

8

2500

0.8

2000

PCI Express 1.х

16

2500

0.8

4000

PCI Express 1.х

32

2500

0.8

8000

PCI Express 2.x

1

5000

0.8

500

PCI Express 2.x

16

5000

0.8

8000

PCI Express 2.x

32

5000

0.8

16000

PCI Express 3.x

1

8000

~0.98

1000

PCI Express 3.x

16

8000

~0.98

16000

PCI Express 3.x

32

8000

~0.98

32000
Спецификации на PCI Express

PCI Express 1.x и 2.x използват 8b/10b кодиране, което прехвърля 8 бита данни на всеки изпратени 10 бита.

PCI Express 3.x използва 128b/130b кодиране, което прехвърля 128 бита данни на всеки изпратени 130 бита.

Предимства на шина PCI Express

Основно различие е преминаването от паралелен в сериен интерфейс, което води до следните предимства:



  • Еднозначно съединение «точка-точка», изключващо арбитраж на шината и разпределяне на ресурсите;

  • Опростяване схемотехниката, опроводяването  и монтажа;

  • Икономия на место;

  • Отпадане необходимостта от сложна синхронизация на сигналите. При паралелната организация битовете преминават под “строй” – такт след такт.

Възможност за унифицирано решение транспорта между всички, без изключение компоненти на компютъра.

RAM памет

RAM (Random Access Memory) – памет с произволен достъп. Нарича се “с произволен

достъп” поради факта, че до всяко място от паметта може да се осъществи достъп

толкова бързо, колкото и до произволно друго място. Паметта служи като буфер между

централния процесор и останалите компютърни компоненти. Централният процесор

например, може да изпълнява само тези инструкции и да ползва само тези данни, които

са в RAM паметта. За да разпечатаме един файл, който е записан на дискета върху

принтер, той също трябва да мине през RAM паметта. RAM паметта е енергозависима

памет. Това означава, че за да помни, на нея и трябва електрически ток. Когато

компютърът е изключен, RAM паметта е празна, а само когато е включен, паметта е

способна да приема и съхранява копие от софтуерни инструкции и данните, необходиме за работата в момента.

Основните предназначения на RAM паметта са следните:

· Да съхранява копие от системните софтуеърни програми, които контролират базовите функции на компютъра. Това копие се зарежда в RAM – паметта, когато компютърът се включи и остава там през цялото време докато той е включен;

· Временно съхранение на копие от приложни програми, чиито инструкции се извикват и изпълняват от централния процесор;

· Временно съхранение на данни, които се въвеждат от клавиатурата или други входни

устройства, докато те бъдат съхранени за по-дълго време на устройствата за

съхранение на данни или бъдат прехвърлени към централния процесор за обработка;

· Временно съхранение на данни, които са резултат от обработка, докато бъдат извикани от друг процес за обработка или бъдат прехвърлени към изходните устройства като екран, принтер или диск.

· Обемът на RAM паметта, която имате инсталирана на вашия компютър, се отразява

пряко върху възможностите му да работи с големи и сложни програми. Паметта

обикновено се измерва в мегабайти (МВ). По принцип, колкото повече памет има

компютърът, толкова по-добре, защото ще може да:

· Изпълнява по-големи програми;

· Съхранява копие на две или повече програми, които да се изпълняват едновременно;

· Работи по-бързо и по-ефективно;

· Съхранява изображения за създаване на графики и анимация;

· Може да обработва повече данни едновременно.

· Първите компютри нямаха много памет спрямо днешните стандарти. Те можеха да

оправляват до 64KB RAM. В днешните компютри паметта може да се разширява до

512MB RAM и повече. Днес не се произвеждат компютри с памет по-малка от 1МВ. Тази памет е достатъчна, за да работят повечето програми под управление на MS-DOS. За по-мощните продукти, които работят под управление на WINDOWS (MS-Office, Page Maker,Corel Draw и др.) е необходима памет от 8МВ нагоре. Но паметта на всеки компютър не може да се разширява безкрайно. Това зависи от архитектурата на системната платка и от типа на процесора. Добре е когато купуваме нов компютър, да се интересуваме не само от това какви са възможностите му в момента, но какви възможности има за разширение (upgrade).

Най-важните характеристики при паметта, са следните:

Физически пакет, в който се произвежда;

Тип използвана технология за памет;

Бързина, с която работи;

Дали поддържа някакъв тип корекция за грешки.

Видове RAM памет

Статична RAM памет (SRAM-static RAM) Използва се в бързодействащи буферни подсистеми (например като кеш памет L2). Опаковката е в DIL чипове или е вградена в CPU. Запомнящята се клетка се състои от flip-flop тригери (електронни компоненти, които имат две състояния с възможност за бързо превключване от едното в другото

място). Тя може да запазва своето съдържание благодарение на малък заряд обикновено батерия.Тази памет се използва и при премосими компютри и малки електронни устройства, коити се включват и изключват непрекъснато. Паметта от типа Flash RAM, която също се използва в преносими компютри, е специална форма на SRAM. Възможността на SRAM да използва съсържанието си позволява да добавате адреси или телефонни номерав своя електронен бележник, да го изключвате, но въпреки това съответният адрес или телефонен номер да остане запазе в паметта,

когато отново включите преносимия компютър. Паметта от типа SRAM е много по-скъпа от DRAM и това е причината, поради която тя не се използва като оцновна памет в персоналните компютри.Тя е много поюбърза от DRAM и затова се използва като кеш памет.

Диманична RAM памет (DRAM)

Основна системна памет пакетирана в SIMM или DIMM модули. За запомняща клетка се използва кондензатор, който съхранява електрически заряд. За осигуряване стабилност на съхранената информация се прави презреждане на паметта, т.н. опресняване. Варианти надинамичната памет са:

· FPM (Fast Page Mode) RAM

· EDO (Extended Data Out) RAM

· BEDO (Burst Extended Data Out) RAM

· SDRAM (Synchronous) DRAM

· DDR (Double Data Rate) RAM

· RDRAM (Rumbus) SDDRAM



Кеш – памет – принцип на действие и характеристики

Кешът работи на скорости, около или съответстващи на тези на процесора, т.е. това е паметта, от която процесорът директно чете и пише. По време на операциите за четене данните във високоскоростната кеш-памет предварително се прехвърлят от по-бавната DRAM. До скоро скоростта на DRAM беше ограничена до 16МНz (време за достъп 60ns), но сега вече има времена около 9 ns. За да се конвертира времето за достъп в наносекунди до скорост на работа в MHz, се използва формулата:



1 / наносекунди Х 1000 = MHz; От MHz в наносекунди обратната формула:

1 / MHz Х 1000 = наносекунди;

Когато PC системите работеха на 16 MHz и по-малко, DRAM паметта можеше напълно да поддържа темпото на дънната платка и CPU – нямаше нужда от кеш-памет. Само че това отдавна не е така и DRAM не издържа на темпото, което се случи още при CPU 80386, които вече работеха на 20 MHz. Там за първи път беше използвана кеш-паметта, като високоскоростен буфер, изграден от SRAM чипове, който директно захранва CPU с данни. Тъй като кеш работи на скоростта на CPU, системата е проектирана така, че кеш контролерът да предвижда към коя част от паметта да се обърне CPU и предварително зарежда съответните данни във високоскоростната кеш. И ако след това CPU извърши обръщение към адрес от паметта, данните се извличат от високоскоростана кеш, вместо от много по-бавната основна памет.



Характеристики на кеш-паметта

· коефициент на успеваемост – това е съотношението между попаденията в кеша и всички обръщения към паметта.попадение – когато необходимите на CPU данни са предварително заредени в кеша от основната памет. cache miss (кешов пропуск) – положението, при което кеш контролерът не е предвидил нуждата от специфичния адрес, желаните данни не са предварително заредени и CPU трябва да ги извлече от много по-бавната основна памет. wait states ( състояние на изчакване) – ако CPU и интегрирания му кеш работят на 2,4 GHz, техните тактове са през 0,5 ns, докато при основната памет тактовете ще са около 6 пъти по- бавни – през 3 ns, което ще рече тактова честота само 333 MHz. Което означава, че всеки път щом CPU чете от DRAM паметта, той се забавя фактически до 333 MHz. Това са така наречените състояния на изчакване, когато CPU нищо не прави. Очевидно е защо все повече функцията и конструкцията на кеша стават все по-важни с увеличаване на скоростта на системата.



Новият стандарт DDR-II

Бъдещето на технологиите за RAM памети принадлежи на DDR-II. От много време се говори за този стандарт и той вече е факт на пазара. Има разлики мажду сегашната DDR памет и DDR-II. Конструкцията е главната разлика - контактните крачета на модула са увеличени от 182 на 240. Друга важна разлика е използването на FBGA опаковка, за ралика от DDR-I, при който се използва TSOP. Схемите в FBGA опаковка работят много по-стабилно поради възможността за калибриране на импулсните сигнали. Друга много важна и съществена разлика е намаленото захранващо напрежение- то намалено от 2.5 V на 1.8 V, което води до значително по - малка консумация на мощност. DDR паметта без знчение дали е синхронна или не се състои от три основни части:

· Захранваща схема

· Входни-изходни (I/O) буфери

· Масив от DRAM клетки, който заема 90% от площта на интегралната схема.

За да се предаде информацията от паметта, тя трябва да се отвлече от клетката DRAM в I/0 буфер и оттам да се предаде по шината. Това става веднъж на тактов цикъл – по време на нарастващия фронт на вълната. DDR SDRAM удвоява пропускателната способност на SDRAM като извършва две извличания на тактов цикъл и съответно две предавания (при нарастващия и при намаляващия фронт

на вълната).При DDR-II увеличената пропускателна способност се получава за сметка на удвоената тактова честота на I/O буферите, които при такова положение вече извършват четири извличания от DRAM масива за един тактов цикъл. Предаването се извършва по принципа на DDR, но при удвоена тактова честота на DRAM масива. Тактовата честота и в трите случая е една и съща, но броят на предаваните

данни е различен. Така за SDRAM при 64-битова шина, използвана в съвременните персонални компютри и при 100MHz тактова честота се получава (64 x 100)/8 = 800MB/s скорост на трансфер. За DDR-I скоростта на трансфер е (64 x 2 x 100)/8 = 1600MB/s, за DDR-II (64 x 4 x 100) = 3200MB/s.



Direct Rambus – RD DRAM

Direct Rambus е нов вид DRAM, наречена на името на фирмата, която я разработи и която се противопоставя на традиционните памети. Тази технология е изключително бърза в сравнение с по- старите памети и започва да се прилага в PC системите от висок клас в края на 1999 г. Intel подписват договор с Rambus през 1996 г. , че ще поддържат RDRAM паметта до 2001 г. Първоначално RDRAM паметта прехвърля данните със скорост от 800 MHz през тясна 16-битова магистрала, наречена Direct

Rambus Channel. Тази излключително бърза тактова честота вероятно се дължи на особеността, наречена „двутактова” (“Double Clocked”) двуканална памет, което позволява на данните да се пренасят в двата края на тактовия импулс. Така че всяко устройство, в което е приложено RDRAM модул осигурява 1,6 гигабайта в секунда производителност по шината за данни - два пъти повече, отколкото при 100MHz SDRAM и същата скорост както при PC1600 DDR SDRAM. Всички преимущества на тази памет са свързани с контролера на Direct Rambus DRAM. Този контролер е по-

сложен и по-интелигентен отколкото при обикновените SDRAM и DDR SDRAM. Това позволява да се постигне много висока ефективност при предаване на данните. Друга жавна характеристика на RDRAM паметта е, че тя има ниско ниво на консумирана енергия. Някои от скоростните модификации на паметта са:

· PC600 (300 MHz FSB – 1200 MB/s);

· PC 800 (400 MHz FSB- 1600 MB/s);

· PC1066 (533 MHz FSB – 2.1 GB/s);

Тази памет се среща във вид на 184 pin RIMM модул. Те са подони п размер и п форма на DIMM модулите, но на са взаимнозаменяеми. RIMM модулите са налични в капацитети до 1GB.



Нови технологии при постоянните запомнящи устройства. SSD устройства

Един от най-големите недостатъци в конструкцията на твърдите дискове е наличието на въртящи се части. Това води до два основни проблема: уязвимост на диска при удар и вибрации и повишена консумация на енергия. При стационарните компютри това не е от толкова съществено значение, за разлика от преносимите компютри, които са подложени постоянно на физически стрес и при които е важно да има малка консумация на енергия.

Едно от решенията на този проблем е създаването и използването на SSD устройства.

2.Същност на SSD устройствата

Solid state drive (SSD) (буквално „твърдотелно устройство“) е всяко устройство използващо твърдотелна електроника (т.е. без механични части или вакуумни тръби). Името отразява факта, че използваните електронни компоненти са полупроводникови. Въпреки че SSD може да използва всеки тип технология за памети, обикновено се има предвид устройство за съхраняване на данни, базирано на технологията на флаш паметите. За разлика от традиционните (към момента) твърди дискове (HDD), SSD не съдържат никакви механични части.

Флаш базираните SSD започват да се използват по-масово от 2008 г., например в лаптопи ThinkPad X300 с 64 GB SSD. Въпреки че SSD са известни като технология още от началото на 80-те години, едва през последните години те стават приложима алтернатива на твърдите дискове. Основната причина за забавянето на тяхното внедряване е високата им цена.

SSD емулира интерфейса на твърдите дискове (основно Serial ATA), което позволява лесното заместване на HDD с SSD.



2.1.Предимства на SSD устройствата:

Поради липсата на движещи се части тези устройства имат следните предимства:



  • по-издръжливи са на удар;

  • напълно са безшумни (освен ако не използват охлаждащ вентилатор);

  • в сравнение с HDD консумират 2 до 3 пъти по-малка енергия;

  • имат почти нулево време за търсене на "сектор" с информация. Времето, необходимо на SSD е 0.1 – 0.3 милисекунди, докато при стандартен диск е 12-14.

  • много по-добри скорости за четене (150 -270 MB/s) и запис (35-220 MB/s) от обикновените електромеханични дискове (80 MB/s).

  • новият формат поддържа една и съща скорост на работа, независимо от местонахождението на информацията, докато скоростта на стандартните дискове спада при придвижване из секциите на диска, когато главите се насочват от краищата към центъра на устройството;

  • малки размери и тегло;

2.2.Недостатъци

  • по-висока цена на 1 GB капацитет- до 15-20 пъти по-висока от HDD;

  • по-малък капацитет от твърдите дискове;

ограничен живот (брой цикли на записване).

RAID контролерът (Redundant Array of Independent Disks) служи за управление на няколко хард диска едновременно. Основна цел е по-сигурното съхранение на информация от гледна точка, намаляване риска от загуба на данни при унищожаването им или технически проблеми на твърдите дискове. RAID 6 няма да загуби данни дори при едновременен отказ на 2 диска от системата. RAID комбинира два или повече физически диска в една цялостна логическа единица, чрез използването на специализиран софтуер или хардуер. Хардуерът в случая, се разпознава от системата като един единствен диск. Така операционната система няма да "осъзнава" техническата обработка. Например: Може да създадеш 1TB RAID 5 чрез използването на три 500 ГB хард диска в хардуер RAID, като операционна система ще разполага и разпознава с "един" 1 ТB диск. Софтуерните решения използват операционната система, и само приложения работещи под операционната система, ще разпознават така създадения диск. RAID е ефективна от гледна точка на дисково пространство. Чрез разпределение на различни части по дисковете, е възможно да се възстанови съдържанието на цял един диск, без то да е било изцяло и идентично копирано на друг диск. В използваният пример с RAID 5 има ефективност от n-1 където "n" е големината на най-малкия диск. Така с 3 диска всеки от по 500 ГB, получаваме пространство от 1 ТB. Без RAID, за да подсигурим този обем информация, бихме използвали минимум 2 диска по 1 ТБ.

  • Органични светодиоди (на английски OLED — Organic Light Emitting Diode)

  • Технологията OLED, макар и да повтаря пътя на развитие, изминат от LCD (пасивни и активни матрици), има две много съществени отличия от LCD, които се виждат и от заглавието и — това са използваният материал (органични съединения), и принцип на изобразяване (автономно излъчване на светлина). Предимството на тази технология се състои в това, че не са необходими лампи, осветяващи матрицата отзад, а всеки пиксел сам излъчва светлина под управлението на OLED диоди, които, всъщност, представляват отделните пиксели. Яркостта на светене се определя от тока, които се подава на диода. OLED структурата.Органичните свето изпускащи дисплеи се състоят от групи слоеве (дебели около 100nm), които се поставят между катод и анод. По принцип за субстрат се ползва стъкло, покрито с прозрачен проводим оксид, като това служи за анод. Следва слоят от органични пластове, състоящи се също от проводими материали, а накрая е неорганичен катод. Сред ключовите предимства на органичната луминисценция са: химическата променливост на свето изпускащите диоди, което позволява производството на всички цветове, включително и бяло; възможността да се използват изключително тънки и гъвкави субстрати за постигане на високо качество на картината и т.н.В OLED технологията се различават 2 групи от материали. В първата влизат материали с ниско молекулно тегло, наричани small-molecule (SM) OLED. Такива дисплеи са представени за пръв път от доктор Чинг Танг в лабораториите на Kodak през 1987. Базираните на полимери OLED-и (PLED) са основани на дълги полимерни вериги.



  • Лазерен принтер/цветен/

  • Има както черно-бели, така и цветни лазерни принтери. Принципът на действие при всички тях е следният. Специален въртящ се барабан се зарежда с електростатичен заряд, а след това лазерен лъч обрисува върху него текста или изображението, което трябва да се отпечата. На местата, на които лазерът е докоснал барабана, електростатичният заряд обръща своя знак. Следващата стъпка е нанасяне на тонера, който представлява фини полимерни прашинки, смесени с оцветител (например графитен прах) и притежаващи собствен електростатичен заряд. Там, където лазерният лъч е обърнал знака на заряда върху барабана, тонерът полепва по барабана, който впоследствие се притиска към листа хартия, пренасяйки тонера на него. Следващата стъпка е нагряването на листа, за да се разтопят полимерните частици на тонера, формирайки изображението или текста и прилепяйки го към хартията. Последната стъпка от процеса е автоматичното почистване на барабана от евентуалния остатъчен тонер по него чрез използване на електрически неутрално пластмасово острие. При черно-белите лазерни принтери се използва само касета с черен тонер, а цветните освен черния тонер използват и жълт, червен и син тонер. Предимството на лазерните принтери като технология е изключително високата скорост на печат, комбинирана с превъзходно качество. В същото време цената на всяко копие остава ниска благодарение на факта, че тонерът не представлява технически сложен за изработка продукт. Недостатъците са високата цена на самите устройства, както и в необходимостта от замяна на отпечатващия барабан след определено време и цикли на работа, както и на тонер касетите след свършване на тонера в тях, а цените за новите барабани и заредени тонер касети също не са ниски, особено на тези за цветните лазерни принтери.

Безжични локалните мрежи (WLAN - wireless LAN)

Използват радио канали за предаване на данни. Регламентирани са със стандартите IEEE 802.11b, Bluetooth и HomeRF.



Wi-Fi (Wireless Fidelity ) - семейство стандарти за организация на безжични локални мрежи в съответствие с препоръката IEEE 802.11.



Предимства на безжичните локалните мрежи

Безжичните локални мрежи, с гъвкавостта си при конфигуриране и разширяване, могат с успех да заменят част от кабелните мрежи при изгражданата мрежова инфраструктура;



  • Потребителите могат свободно да се движат, тъй като се осигурява достъп до мрежовите ресурси от всяко място;

  • Безжичните мрежи не само осигуряват мобилен достъп, но и самите са мобилни – мрежата лесно може да бъде преместена;

  • За разлика от клетъчните технологии, Wi-Fi използват нелицензиран (в повечето страни) и съответно безплатен диапазон от честоти, за който не е необходимо разрешение.

Оборудоване на безжичните локалните мрежи

  • Карти PCMCIA за портативни компютри;

  • USB-адаптери;

  • Вградени адаптери;

  • Точки за достъп;

  • Антени, усилватели и т.н.

Основни характеристики на безжичните локалните мрежи

Гъвкава конфигурация WLAN поддържат и двата режима - инфраструктура и ad-hoc. Могат да се добавят нови потребители и възли на мрежата по всяко време и място без използване на мрежови кабели.

Скорост на предаване.Скоростта на предаване на данни зависи както от разстоянието между точките, обменящи данни, така и от други фактори – ниво на смущения и т.н. При скорости 11 Мбит/с, разстоянието е 30-50 м.

Безопасност IEEE 802.11b поддържа шифриране на предаваната информация по алгоритъма WEP - Wired Equivalent Privacy (стандартен - 40+24 разряда, разширен - 104+24 разряда).

Разширяване на мрежата.WLAN може да се разширява с нови терминали без да се влоши производителността на мрежата. Претоварване на трафика може лесно да се избегне чрез добавяне на нови точки за достъп.

Поддръжка на роуминг Благодарение на поддръжката на роуминг между точките за достъп, потребителите могат да продължават да работят с ресурсите на мрежата по време на придвижването си в територия покрита от WLAN

Лек достъп до Интернет Към точката на достъп може да се включи DSL-модем или маршрутизатор. По този начин потребителите могат да разделят общ достъп до Интернет.



1


2 HyperTransport (HT) е технология за свързване на компютърни процесори. Тя е двупосочна серийно/паралелна високоскоростна, нисколатентна, point-to-point (точка до точка) връзка, която изпраща сигнали с двойна честота (DDR - Double Data Rate) - на възходящия и низходящия фронт на тактовия сигнал. Съществуват 4 версии: 1.x, 2.0, 3.0 и 3.1 със скорости от 200 MHz to 3.2 GHz Поддържа от 2 до 32 връзки. Това е една от най-бързите шини, по-бърза дори и от PCI Express. Предназначена е за използване в компютрите и мрежите, основно за замяна на процесорната шина FSB в компютрите с процесори на AMD, но има приложение и в многопроцесорни системи, шина за рутери и суичове, HTX слотове за разширителни карти и др.

3


Каталог: Information -> KTT
KTT -> Тема Компютърна система ibm pc/xt i8086 Процесорите 8086
KTT -> Изпитна тема №16: Компютърна система с най-новия към момента процесор на intel архитектура
KTT -> Тема компютърна система ibm pc/xt i8088 Процесорите 8086 и 8088
KTT -> Тема 10 компютърна система /вариант 1 / с процесор pentium4
KTT -> В продължение на 17 години (от 1986 до 2003 г.) наборът от инструкции на x86-съвместимите
KTT -> T ема 11. Компютърна система /вариант2/ с процесор pentium 4 Компютърна система с процесор Pentium 4 i845 Процесори Intel Pentium 4
KTT -> Изпитна тема N4 Компютърна система ibm/at 80386
KTT -> Компютърна система ibm/at 80286.. Процесор Intel 80286 1 Основни характеристики
KTT -> Изпитна тема №6: Компютърна система с процесор Pentium 2 Характеристики на процесора Pentium


Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2020
отнасят до администрацията

    Начална страница