Реферат: Компьютерное оборудование(hard)

ми на установку в щелевидные  разъемы (слоты) материнской платы. Будучи вставленными в слоты, модули попадают под управление контроллера памяти, расположенного на материнской плате. Такт взаимодействия с ячейками памяти задается тактовой частотой материнской платы. Чем выше частота, тем быстрее должны происходить операции записи и считывания данных.

   Оперативная память энергозависима. При выключении питания записанные в ОЗУ данные исчезают. В современных ПК используют  динамическое ОЗУ (DRAM – Dynamic Random Access Memory). Память этого типа приходится периодически регенерировать, чтобы информация сохранялась. В это время ячейки памяти не доступны для операций с данными. Для памяти статической регенерация не требуется, поэтому статическая память быстрее динамической. Память динамического типа используют для построения  основной памяти, ста-

тическую – для кэша L2.

  Модули ОЗУ бывают разных типов:

1.   SIMM(Single inline memory module) – модуль памяти с односторонними контактами.

2.   DIMM(Dual inline memory module) – модуль памяти с двухсторонними контактами.

А) SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory).

Б) DDR SDRAM(Double Date Rate Synchronous Dynamic Access Memory).

3. RIMM(Rambus inline memory  module) – 168-контактный модуль памяти             RDRAM повышенной (1,6 Гбайт/с) пропускной способности (используя 16-битную шину, эта память передает информацию по обоим фронтам тактового импульса, то есть фактически удваивает частоту работы).

Память в ПК сгруппирована в банки памяти. Так называют минимальный блок памяти, с которым компьютер становится работоспособным. Наращивают ОЗУ,  полностью заполняя отдельные банки памяти.

  Модули DIMM обычно строятся на базе микросхем синхронной динамической памяти (SDRAM). Синхронная память требует подачи тактовых импульсов с ма-

теринской платы, поэтому длительность всех операций задается тактами шины памяти. Процессор выставляет адрес памяти и может переключаться на другую задачу. Это дает некоторое повышение производительности.

   Память SDRAM характеризируется периодом тактовых импульсов (или часто-

той) тактовых импульсов. Если системная плата имеет тактовую частоту менее 100 МГц, то для нее подойдут модули SDRAM c периодом тактовых импульсов 10 наносекунд.  Для широко распространенных модулей спецификации PC100 и PC133 этот параметр – 10 и 7 нс. Рабочая частота модулей памяти, отвечающих

спецификациям PC100 и PC133, увеличена соответственно до 100 и 133 МГц, что обеспечивает пропускную способность 0,8 Гбайт/с и 1,064 Мбайт/с.

  Память DDR SDRAM работает вдвое быстрее обычной SDRAM за счет  обра-

ботки информации как по фронту, так и по срезу тактового сигнала. Модули DDR SDRAM устанавливаются в специальные слоты на материнской плате типа DIMM. Пропускная способность DDR памяти может составлять 2,1 Гбайт/с при частоте 266 МГц и 1,6 Гбайт/с при частоте 200 МГц.

         Чипсеты – наборы микросхем.

  Желая приобрести материнскую плату, прежде всего интересуются ее электри-

ческими характеристиками и конструктивными особенностями. Электрические характеристики определяются набором управляемых микросхем – чипсетами. Конструктивные особенности плат характеризуются форм-фактором.

   Одним из крупнейших разработчиков и производителей чипсетов является Intel.Появление процессоров Pentium стимулировало разработку новых чипсетов

Для Pentium-60 предназначался чипсет Mercury(1993 г.), ныне ушедший в исто-

рию, за ним следовал 82430NX (Neptune, 1994 г.). По своим характеристикам Neptune был ориентирован на профессиональные применения. Однако быстрое развитие процессоров Pentium выявило потребность в чипсетах, ориентирован-

ных на массового потребителя.

  В начале 1996 года корпорация пошла навстречу производителям компьютеров и одновременно решила разделить рынки SOHO(Small Office/Home Office) и корпоративных применений – миру были представлены новые наборы чипсетов: 82430VX и 82430HX. В наборе 82430HX реализована поддержка многопроцес-

сорных систем, памяти с исправлением единичной ошибки(ЕСС), улучшены характеристики взаимодействия процессора с кэш-памятью – все это важно для построения серверов и профессиональных рабочих станций. В наборе 82430VX эти функции отсутствовали, зато он получился дешевле.

  Однако вскоре 82430VX начал отставать от темпов появления большего числа новинок, ориентированных на рынок мультимедийных машин. В результате ему на смену пришел набор 82430TX, который был разработан прежде всего для повышения производительности мультимедийных компьютеров с процессорами Pentium MMX.

  Затем пришла эпоха процессоров с разъемами Slot 1 и Socket 370. Основные чипсеты для них – это ныне устаревающий Intel 440BX, новомодный Intel 820 и альтернативный VIA Apollo Pro133A.

  Чипсет i440BX был первым чипсетом, имеющим 100-мегагерцовую системную шину. Но многие современные возможности чипсет не поддерживает. Так, основной проблемой, связанной с его применением, является отсутствие поддержки частоты FSB 133 МГц. В качестве замены i440BX компания Intel вы-

пустила чипсет i820, построенный на новой основе. Поскольку i820 изначально разрабатывался под процессоры с ядром Coppermine, вполне естественно, что им поддерживается 133-мегагерцовая процессорная шина. Также в i820 введена поддержка режима AGP 4x, обеспечивающего вдвое более высокую скорость передачи данных по шине AGP (1056 Гбайт/с). Незабытым остался и протокол UltraDMA/66.

  Таким образом в i820 реализован широкий перечень возможностей. С одним

«но». Это «но» - поддерживаемая память. При разработке чипсета основной упор был сделан на память RDRAM. Обмен данными в RDRAM идет по обоим фронтам сигнала (с удвоенной частотой). Результата таков – память в i820 рабо-

тает на частоте 400 МГц, частота передачи данных составляет 800 МГц. В итоге пропускная способность шины памяти составляет (при 16-разрядной шине данных) 1,6 Гбайт/с (800 Мбайт/с для PC100 SDRAM). Но структура RDRAM та

кова, что время доступа здесь примерно вдвое больше, чем для SDRAM. Плюс дорогая цена RDRAM.

   Такое положение дел с ценой и доступностью RDRAM заставило Intel искать выход. Поскольку поддержка SDRAM в i820  предусмотрена не была, компания разработала специальный контролер-конвертор обращений по каналу Rambus(архитектура RDRAM) к памяти SDRAM – MTH(Memory Translator Hub)

Его устанавливают на системную плату. Однако этот контролер, называемый хабом, поддерживает только PC100 SDRAM, то есть независимо от частоты сис-

темной шины память работает всегда на частоте 100МГц. Плюс к этому трансля

ция запросов, выполняемая MTH, также требует времени. Все это приводит к драматически низкой скорости работы i820 c SDRAM. Именно такое решение – использование i820 «с хабом» и памятью типа PC100 SDRAM  и предлагает сейчас Intel как основное.

         Типоразмеры(форм-фактор)

  Имеются четыре основные типоразмера материнских плат – АТ (baby AT), ATX, LPX и NLX. Производство AT (карта была неудобная в обслуживании), LPX не получил большего распространения из-за малого количества слотов на плате, а вот самым популярным на сегодняшний день являются материнские платы форм-фактора ATX.  Рассмотрим ее поподробнее:

1.   На плате интегрированы разъемы портов ввода-вывода. Если контроллеры портов ввода-вывода монтируют непосредственно на системных платах, вполне естественным выглядит решение расположить на них и разъемы портов. Это заметно уменьшает количество соединительных проводов внутри корпуса.

2.    Стали доступнее гнезда модулей памяти. Они переехали дальше от слотов плат расширения, от процессора и блока питания.

3.   Уменьшилось расстояние между платой и дисководом. Разъемы контроллеров IDE и FDD переместились практически вплотную к подсоединяемым к ним устройствам.

4.   Слоты процессора и плат расширения разнесены. Гнездо процессора перенесено с передней части платы на заднюю, ближе к блоку питания. Это позволяет устанавливать в слоты полноразмерные платы – процессор им не мешает.

5.   Напряжение питания 3,3 В, весьма широко используемое современными компонентами системы, подводится от блока питания. В АТ-платах для его получения требовался преобразователь, устанавливаемый на материнской плате. В АТХ-платах необходимость в нем отпала.

Жесткие диски (HDD)

Типичный дисковод жестких дисков состоит из гермоблока и платы электрони-

ки. В гермоблоке размещены все механические части, на плате вся управляющая

электроника. В гермоблоке установлен шпиндель с одним или несколькими дис-

ками («блинами»). Диски изготовлены из алюминия и покрыты тонким слоем окиси хрома. Сбоку шпинделя находится поворотный позиционер(подобен крану со стрелой-коромыслом). С одной стороны коромысла располодены обращенные к дискам легкие магнитные головки, а с другой – короткий хвостик с обмоткой электромагнитного привода. При поворотах коромысла позиционера головки совершают движение по дуге между центром и периферий дисков. Под «блинами» расположен двигатель, который вращает их с большой скоростью. При вращении дисков создается сильный поток воздуха, который циркулирует по периметру гермоблока. Пыль губительна для поверхности дисков, поэтому блок герметизирован, воздух в нем постоянно  очищается фильтром. Для вырав-

нивания давления воздуха внутри и снаружи в крышках гермоблоков делаются небольшие окна, заклеенные тонкой пленкой.

   Обмотку позиционера окружает статор, представляющий собой постоянный магнит. При подачи в обмотку тока определенной величины и полярности коромысло начинает поворачиваться в соответствующую сторону  с соответству

ющим ускорением. Динамически изменяя ток в обмотке, можно устанавливать позиционер в любое положение.

  При вращении дисков аэродинамическая сила поддерживает головки на неболь

шом расстоянии от поверхности дисков. Головки никогда не соприкасаются с той зоной поверхности диска, где записаны данные. На хвостике позиционера обычно располодена так называемая магнитная защелка – маленький постоян-

ный магнит, который при крайнем внутреннем положении головок притягивает-

ся к поверхности статора и фиксирует коромысло в этом положении. Это так на-

зываемое парковочное положение головок, которые при этом лежат на поверхности диска, соприкасаясь с нею. В посадочной зоне дисков информация не записывается.

 К гермоблоку через специальные разъемы подключается съемная плата электро

ники. На плате расположены основной процессор винчестера, ПЗУ с програм-

мой, рабочее ОЗУ, которое обычно используется в качестве дискового буфера, цифровой сигнальный процессор (DSP) для подготовки записываемых и обработ

ки  считанных сигналов и интерфейсная логика.

   Подключение

Современные материнские платы имеют встроенный адаптер IDE, содержащий два канала, к каждому из которых можно подключить два IDE-устройства. Одно из устройств должно быть сконфигурировано при помощи контактных перемычек (джамперов) как «master» (ведущее), а другое – как «slave»(ведомое). Как установить перемычки, обычно показано на рисунках на корпусе «харда» или в технической документации.

  IDE-устройства другого типа (CD-ROM,ZIP и др.) лучше подключать ко второму IDE-каналу.

  Современные BIOS по умолчанию сами определяют наличие и свойства IDE-дисководов, однако иногда случается, что функция автоопределения не  срабаты

вает. В этом случае параметры дисковода вводят вручную.

 

   Содержание:

1.      Процессоры                                                                                 стр. 1

     Pentium II                                                                                         стр. 1

     Pentium III                                                                                        стр. 2

      Pentium IV                                                                                        стр. 2  

      AMD                                                                                                 стр. 3                   

2. Оперативная память                                                                        стр. 3

3. Чипсеты – наборы микросхем                                                       стр. 5

   Типоразмеры                                                                                      стр.  6

4. Жесткие диски                                                                                  стр. 6

     Подключение                                                                              стр. 7

5.  Список литературы                                                                         стр. 8

Список литературы:

1.  Ю. Новиков и А. Черепанов «Персональные компьютеры» учебный курс.

2.  Журнал «Игромания» № 10(49) 2001