Основи комп ютерних технологій (стр. 2 из 2)
Мікроконтролер – керований пристрій, виконаний на одному чи кількох кристалах, функціями якого є логічний аналіз і керування.
Задавшись метою створення усе більш швидких і могутніх процесорів для портативних комп'ютерів, Intel розробила схему керування харчуванням. Ця схема дає можливість процесорам ощадливо використовувати енергію батарей і в такий спосіб продовжити термін її служби. Така можливість уперше була реалізована фірмою Intel у процесорі 486SL, що є удосконаленою версією процесора 486DX. Згодом, коли можливості керування харчуванням стали більш універсальними, їх почали вбудовувати в Pentium і в усі процесори більш пізніх поколінь. Система керування харчуванням процесорів називається SMM (System Management Mode - режим керування системою).
SMM фізично інтегрована в процесор, але функціонує незалежно. Завдяки цьому вона може керувати споживанням потужності, у залежності від рівня активності процесора. Це дозволяє користувачу визначати інтервали часу, після закінчення яких процесор буде чи частково цілком виключений. Дана схема також підтримує можливість припинення/поновлення, що дозволяє миттєво включати і відключати потужність, що звичайно використовується в портативних комп'ютерах. Відповідні параметри встановлюються в BIOS.
Процесор Pentium III, випущений у лютому 1999 року, містить відновлення технології MMX, що називаються SSE (Streaming SIMD Extensions – потокові розширення SIMD). Вони містять 70 нових інструкцій для роботи з графікою і звуком на додаток до існуючого командам MMX. Інструкції SSE подібні інструкціям MMX і попередньо називалися MMX-2. Операції з крапкою, що плаває, SSE реалізовані у виді окремого модуля в процесорі.
Нові інструкції SSE дозволяють більш ефективно працювати з тривимірною графікою, потоками аудио- і відеоданих, додатками розпізнавання мови. SSE забезпечує наступні переваги:
- більш високий дозвіл і краще якості при перегляді і редагуванні зображень;
- краща якість відтворення аудио- і відеофайлів у форматі MPEG2;
- менше завантаження процесора при роботі додатків розпізнавання мови.
Зверніть увагу, що найкращий результат при використанні нових інструкцій процесора забезпечується тільки за їхньою підтримкою на рівні додатків.
3. Режим роботи DRAM. Сторінковий режим
Оперативна пам'ять – це робоча область для процесора комп’ютера. У ній під час роботи зберігаються програми та дані. Оперативна пам'ять часто розглядається як тимчасове сховище, тому що дані та програми у ній зберігаються тільки при включеному комп’ютері або до натискання кнопки «Reset». Перед виключенням або натисканням кнопки «Reset». Всі дані, які змінювалися під час роботи, необхідно зберегти на запам’ятовуючому пристрої, який може зберігати інформацію постійно (зазвичай це жорсткий диск). При новому включені живлення збережена інформація знову може бути завантажена в пам'ять.
У сучасних комп’ютерах використовуються запам’ятовуючі пристрої трьох основних типів:
- ROM (Read Only Memory). Постійний запам’ятовуючий пристрій – ПЗП, який не здатний виконувати операцію запису даних.
- DRAM (Dynamic Random Access Memory). Динамічний запам’ятовуючий пристрій з довільним порядком вибірки.
- SRAM (Static RAM). Статична оперативна пам'ять.
Динамічна оперативна пам'ять (DRAM) використовується у більшості систем оперативної пам'яті сучасних комп'ютерів. Основна перевага цього типу пам'яті у тому, що її чарунки упаковані дуже щільно, тобто у невеличку мікросхему можна упакувати багато бітів, а значить, на їх основі можна збудувати пам'ять великої місткості.
Чарунки пам'яті у мікросхемі DRAM – це дрібні конденсатори, які утримують заряди. Саме так (наявністю або відсутністю зарядів) і кодуються біти. Проблеми, пов’язані з пам’яттю цього типу, викликані тим, що вона динамічна, тобто повинна постійно регенеруватися, так як в іншому випадку електричні заряди в конденсаторах пам'яті будуть «стікати» і дані будуть втрачені. Регенерація відбувається, коли кортролер пам'яті системи бере дрібний перерив і звертається до всіх рядків даних в мікросхемах пам'яті. Більшість систем мають контролер пам'яті (зазвичай вбудований у набір мікросхем системної плати), який настроєний на відповідну до промислових стандартів частоту регенерації, рівну 15 мкс. До всіх рядків даних звернення виконується по закінченню 128 спеціалльних циклів регенерації. Це означає, що кожні 1,92 мс (128х15 мкс) прочитуються усі рядки в пам'яті для забезпечення регенерації даних.
Регенерація пам'яті, нажаль, «віднімає час» у процесора: кожний цикл регенерації по тривалості займає декілька циклів центрального процесора. У старих комп’ютерах цикли регенерації могли займати до 10% (або й більше) процесорного часу, але у сучасних системах, працюючих на частотах, рівних сотням мегагерц, розходи на регенерацію складають 1% (або й менше) процесорного часу. Деякі системи дозволяють змінити параметри регенерації за допомогою програми установки CMOS, але збільшення часу між циклами регенерації може привести до того, що в деяких чарунках пам'яті заряд «стече», а це визве збої в пам'яті. У більшості випадків надійніше дотримуватись рекомендованою або заданою по замовчуванню частотою регенерації.
Оскільки затрати на регенерацію у сучасних комп’ютерах складають менше 1%, зміна частоти регенерації має незначний вплив на характеристики комп’ютера.
У пристроях DRAM для зберігання одного біта використовується тільки один транзистор і пара конденсаторів, тому вони більш ємкі, ніж мікросхеми інших типів пам'яті. У дійсний час маються мікросхеми динамічної оперативної пам'яті ємністю до 256 Мбіт і більше. Це означає, що подібні мікросхеми мають 256 млн (і навіть більше) транзисторів. Адже Pentium II має тільки 7,5 млн транзисторів. Звідки така різниця? Діло в тому, що у мікросхемі пам'яті усі транзистори та конденсатори розміщені послідовно, зазвичай у вузлах квадратної решітки, у вигляді дуже простих структур, які періодично повторюються, на відміну від процесора, який представляє собою більш складну схему різних структур, що не мають чіткої організації.
Транзистор для кожного однорозрядного регістра DRAM використовується для читання стану суміжного конденсатора. Якщо конденсатор заряджений, у чарунці записано 1; якщо заряду немає – записаний 0. Заряди у дрібних конденсаторах увесь час стікають, ось чому пам'ять повинна постійно регенеруватися. Навіть миттєве переривання подачі живлення або який-небудь збій в циклах регенерації приведе до втраті заряду у чарунці DRAM, а отже до втраті даних.
Динамічна оперативна пам'ять використовується в персональних комп’ютерах, оскільки вона не дорога, то мікросхеми можуть бути щільно упаковані, а це означає, що запам’ятовуючий пристрій великої ємкості може займати невеликий простір. Нажаль, пам'ять цього типу не відрізняється високою швидкодією, зазвичай вона набагато «повільніша» процесора. Тому існує безліч різних типів організації DRAM, які дозволяють поліпшити цю характеристику.
4. Жорсткі диски. Загальні відомості
Самим необхідним і в той же час самим загадковим компонентом комп’ютера є накопичувач на жорсткому диску. Як відомо, він призначений для зберігання даних, і наслідки його виходу з ладу у більшості випадків є катастрофічними. Для правильної експлуатації або модернізації комп’ютера необхідно добре уявляти собі, що ж це таке – накопичувач на жорсткому диску.
Основними елементами накопичувача є декілька круглих алюмінієвих або не кришталевих склоподібних пластин. На відміну від гнучких дисків (дискет), їх не можливо зігнути, звідси й з’явилася назва жорсткій диск. У більшості пристроїв вони не знімні, тому іноді такі накопичувачі називаються фіксованими (fixed disk). Існує також накопичувачі зі змінними дисками, наприклад пристрої Iomega Zip і Jaz.
Мал. Вигляд накопичувача на жорстких дисках зі знятою верхньою кришкою.
Накопичувачі на жорстких дисках зазвичай називають вінчестерами. Цей термін з’явився в 60-ті роки, коли фірма IBM випустила високо швидкий накопичувач з одним не знімним і одним змінним диском ємністю по 30 Мбайт. Цей накопичувач складався з пластин, які оберталися з великою швидкістю, та «парящими» над ними головками, а номер його розробки – 30-30. таке цифрове позначення (30-30) співпало з позначенням популярної нарізної зброї Winchester, тому термін вінчестер незабаром став застосовуватися у відношенні будь-якого стаціонарно закріпленого жорсткого диску. Це типовий професійний жаргон, насправді подібні пристрої не мають зі звичайними вінчестерами (тобто зі зброєю) нічого спільного.
Мал. Доріжки та сектора накопичувача на жорстких дисках.
 |
Доріжка – це одне «кільце» даних на одній стороні диску. Доріжка запису на диску дуже велика, щоби використовувати її у якості одиниці зберігання інформації. В багатьох накопичувачах її ємність перевищує 100 000 байт, і відводить такий блок для зберігання невеликого файлу вкрай марнотратно. Тому доріжки на диску розбивають на нумеровані відрізки, які називаються секторами.
Список використаної літератури
1. В. Пасько. Microsoft Office 2000. Київ. 2000 рік.
2. Конспект лекцій.
3. Довідкова система Microsoft Excel 2003.
4. Інтернет.