CPU – Central Processing UnitCPU – Central Processing Uni
Procesor je integrovaný obvod s vysokou hustotou integrácie. Obsahuje v púzdre
množstvo tranzistorov. Je to vlastne centrum celého počítača. Rýchlosť operácii určuje
pracovná frekvencia v MHz. V súčasnosti sa používajú GHz.
Dôležitou súčasťou procesora je vyrovnávacia pamäť (cache). Slúži na znižovanie prístupovej doby do hlavnej pamäte. Ukladajú sa v nej opakované a často využívané dáta. Sú viacerých úrovní, najrýchlejšia je úrovne L1. L2 býva najväčšia ( AMD 64 – 512KB/1MB, Pentium 4 – 1MB/2MB). L3 cache sa využíva pri serveroch alebo v prípade desktopovćh ju môžeme nájsť na Intel Pentium 4 extreme edition.
Každý procesor obsahuje nejaké implementované technológie zvyšujúce jeho výkon alebo v nejakom smere zvýhodňujúce ho oproti konkurencií.
SMP – symetrický multiprocessing je architektúra, pri ktorej sú 2 a viaceré procesory v 1 počítačovom systéme, obvykle zdieľajúc operačnú pamäť. Využíva sa pri serveroch
Intel technológie:
XD- executive disable – technológia, ktorá zabraňuje spusteniu kódu v chránenom dátovom segmente pamäte. Podpora pocesorov 5xxJ a vyššie, Celeron D 3xxJ a niektoré varianty Pentium M.
EIST - Enhanced Intel Speedstep – technológia správy napájania známa z Pentium M, ale jej desktopová podoba nie je až tak efektívna.
HT- Hyperthreading – umožňuje procesoru správať sa ako 2 vitruálne procesory.
AMD technológie:
NX – no execute - technológia, ktorá zabraňuje spusteniu kódu v chránenom dátovom segmente pamäte. Podpora procesorov AMD 64/FX, Sempron
Cool’n Quiet – technológia AMD slúžiaca na dynamické zníženie taktu procesorov K8 v čase nečinnosti. Znížením hodnoty násobiča a napájania sa zníži spotreba a produkcia tepla, v prípade potreby sa opätovne zvýši.
Druhy procesorov:
V súčasnosti sú najväčšími dodávateľmi procesorov AMD a Intel.
Podľa počtu bitov poznáme 8 bitové, 16 bitové (286), 32 bitové
(Pentium 4, AMD Athlon XP), 64 bitové (AMD Athlon 64/FX, Pentium 4 s podporou EM64T inštrukcií).
Podľa počtu procesorov delíme procesory na jednojadrové (AMD 64, Pentium 5xx) a dvojjadrové ( AMD 64 X2, Pentium 8xx ) a viacjadrové – serverové ( AMD Opteron, IBM Power5 MCM). Dvojjadrové/multijadrové procesory majú integrované 2/viac nezávislé procesory na jeden kremíkový čip alebo integrovaný obvod, pričom každý procesor má nezávislú vyrovnávaciu pamäť a jej radič.
Podľa pracovného nasadenia môžem procesory rozdeliť na:
a, mobilné- využívajú sa v notebookoch, majú nízku spotrebu a nižší výkon ako desktopové náprotivky.
Intel- Pentium M (jadro Dothan- 2MB L2 cache), Celeron M( lacnejší variant Pentia M), Pentium 4
AMD – Ahlon XP mobile, AMD 64, Turion.
b, desktopové – majú vysoký výkon na multimediálne aplikácie a hry. Majú vyššiu spotrebu
Intel – Pentium 5x,6xx,Pentium D8xx( dvojjadrové), Celeron D 3xx ( low-cost procesor), extreme edition 840 ( high-end procesor jeden z najvýkonnejšich desktopových na svete, 3,2 GHz, 2 MB L2 cache)
AMD- AMD 64, AMD 64 X2 ( 2-jadrové), Sempron ( low-cost procesor), Athlon FX-57 ( momentálne najvýkonnejší desktopový proceror na svete, 2,8 GHz, 1MB L2 cache).
C, serverové- spravidla viacjadrové, využívajú sa pri profesionálnych aplikáciach.
Intel – Titanium, Xeon
AMD - Opteron
Operačná pamäť
RAM – random access memory
Pamäťové moduly pozostávajú z pamäťových čipov, pričom v každom sa nachádzajú milióny tranzistorov a kondenzátorov.
Operačná pamäť RAM- slúži na dočasné uloženie spracovávaných programov a údajov. Do RAM sa po spustení počítača nakopírujú z pevného disku obslužné rutiny operačného systému, každý softvér, ktorý chceme otvoriť. Každá pamäťová bunka môže mať v závislosti od nabitia kondenzátora hodnotu 0 alebo 1 (1 – nesie náboj, 0 – kondenzátor je vybitý). Kondenzátor sa však samovoľne vybíja, a tak musí byť náboj pravidelne občerstvovaný. Mnohokrát za sekundu radič pamäte prečíta hodnotu v každej z buniek a opätovne ju tam zapíše. Pamäťové bunky sú usporiadané v maticovej štruktúre, kde sa riadky označujú RAS a stĺpce CAS. Výberom riadku a následným aktivovaním príslušných stĺpcov je možné dáta zapisovať, ale i čítať. Časový úsek, ktorý udáva aký dlhý čas sa treba venovať občerstvovaniu náboja prislušnej pamäťovej bunky sa udáva v ns.
V počítači sa však nachádza aj iný druh pamäte SRAM, ktorá je rýchlejšia a používa sa v úlohe vyrovnávacej pamäte cache. Namiesto kondenzátorov sa na úschovu dát používajú štruktúry tranzistorov, pri ktorých nie je nutné pravidelne obnovovať obsah. Preto sú rýchlejšie, ale aj drahšie.
Dnes sa však bohato využíva mechanizmus DMA( direct memory access), ktorý pri prenose dát medzi perifériami nahrádza procesor. Dáta sa do operačnej pamäte môžu dostať z pevného disku bez toho, aby do procesu vstúpil procesor alebo naopak, grafický akcelerátor si môže časť operačnej pamäte vyhradiť na to, aby ju využil na vlastné účely aj napriek tomu, že je vybavený i vlastnou pamäťou. Pamäť označená ako 512MB má kapacitu 512 megabajtov. Zvláštnosť nastáva iba pri pamäťových čipoch, ktoré sú vybavené mechanizmami kontrolných súčtov ECC. Tie majú zopár pamäťových čipov navyše ( 1 bit na 8 bitov dát), ktoré obsahujú uložené kontrolné súčty.
Pamäte sa líšia v takte, šírke zbernice a iných vlastnostiach.
SRAM ( static random acces memory) sa používa na výrobu rýchlej cache. Každá bunka pozostáva zo 4-6 tranzistorov. Implementuje sa priamo na kremíkovú dosku procesora.
DRAM (Dynamic Access Random Memory) - ide o tradičnú ramku. Nositeľom informácie je kondenzátorová bunka uložená v tranzistorovom poli.
FPM DRAM (Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory) – najbežnejšia pamäťová technológia v minulosti. Bity sú čítané voľbou riadka stĺpca. Vždy sa čaká na ukončenie čítania. Priepustnosť nepresahuje 176MBps.
EDO DRAM ( Etended Data Out Dynamic DRAM) zdokonalila metódu FPM DRAM tým, že čítania dátového bytu prebieha príprava adresácie bitu nového. Priepustnosť je 264MBps.
SDRAM (Synchronous DRAM) umožňuje čítanie dát z kompletného riadku v matici v jednom priechode. Riadok je možné uzamknúť a načítať sekvenčné dáta, ktoré za sebou nasledujú. Priepustnosť dosahuje 528MBps.
DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) – ide o zdvojnásobenie adresnej dátovej zbernice na dvojnásobok. Pri základnom 133 MHz takte je možné dosiahnuť dvojnásobnú priepustnosť v porovnaní s SDRAM a to 1064MBps.
RDRAM (Rambus DRAM) priniesla pamäťové moduly RIMM, ale i vysoké taktovacie frekvencie 800MHz a dátovú priepustnosť 1600MBps. Problémom je vyššia cena, ktorá technológiu utlačila na okraj.
Aby sa dalo k dátam pristupovať ešte rýchlejšie, umožňujú moderné čipové súpravy dvojkanálovú adresáciu operačnej pamäte. V jednom momente je teda možné pracovať s dvojnásobnou šírkou zbernice, tým, že sa k dvojici pamäťových modulov pristúpi naraz.
Dôležitou vlastnosťou pamätí je tiež časovanie CL. Čím je táto hodnota nižšia, tým je pamäť rýchlejšia.
Pri architektúre FB DIMM sú pamäťové moduly namiesto zdieľania zbernice paralelnými
pripojeniami vzájomne prepojené architektúrou point-to-point. Každý nový modul nie je pripojený priamo ku kontroléru, ale k predchádzajúcemu pamäťovému modulu v rámci kanála. Na každom pam. Module musí byť buffer, ktorý bude riadiť dátové toky na zbernici a uskutočňovať jej aktívnu termináciu.
V súčasnosti sú najrozšírenejšie pam. moduly DDRAM s frekvenciou 266, 333, 400MHz. Nové DDRAM2 moduly majú 240 pinov a frekvenciu 533, 667MHz. Optimálna veľkosť operačnej pamäte v súčasnosti je 512MB ale začína byť trendom 1GB. Väčšinou sa zapájajú páry čiže 2x256MB/2x512MB kvôli zvýšeniu výkonu. Pamäťové moduly musia mať ale rovnakú veľkosť pamäte a frekvenciu a časovanie. Časovanie je v súčasnosti bežné 2,5, ale drahšie modely majú aj 2. DDRAM2 moduly majú časovanie 4
Zaujímavosti o referátoch
Ďaľšie referáty z kategórie