плохая сборка. Если в 1989–1990 гг. выходили из строя в основном буферные микросхемы и периферийные БИС, то сейчас наиболее слабое звено — микросхемы из набора СБИС.
Темпы разработки и внедрения новых наборов СБИС для СП возросли настолько, что в производство иногда идут технологически необработанные изделия, которые характеризуются низкой надежностью.
Модификации СБИС на СП некоторых поставщиков меняются каждые два месяца. При таком коротком цикле разработки полноценное тестирование микросхем провести невозможно. Известны случаи, например, когда микросхемы из набора СБИС даже не поддерживали работу двух 32-разрядных каналов прямого доступа.
В начале 90-х годов цены на большинство ввозимых в страну компьютеров существенно снизились. Ухудшилось, правда, и качество сборки их системных плат. Создается впечатление, что снижение цен связано не с автоматизацией производства, а с применением более дешевого ручного труда. СБИС начали запаивать вручную, а это отнюдь не лучший вариант. С повышением степени интеграции элементов размеры СП уменьшаются.
Локальные перегревы СП стали сегодня довольно частым явлением, хотя качество сборки становилось лучше.
Центральный процессор, платформы, чипсеты (наборы микросхем)
Центральный процессор. В таблице 7 показано хронологическое усложнение центрального процессора и улучшение его характеристик.
Например, шина процессора Pentium Pro отличается от шины процессора Pentium, так что он несовместим с его разъемом. Компонентная шина процессора Pentium разработана для взаимодействия с внешней шиной.
При изготовлении процессора Pentium Pro используются те же самые технологические этапы изготовления и корпусирования, что и при изготовлении процессора Pentium. Корпус имеет две полости, что делает его размеры на 40 % больше, чем корпус процессора Pentium.
Оба кристалла укреплены в соответствующих полостях корпуса, и сигналы передаются между ними при помощи стандартной техники корпусирования PGA. Рассеиваемая мощность пропорциональна тактовой частоте процессора и квадрату напряжения питания. Первый процессор Pentium Pro работал на частоте 150–200 мгц с напряжением 2.9 вольт и имел пиковую мощность рассеяния 20 ватт. Рассеиваемая мощность для всех процессоров зависит и от выполняемого программного обеспечения. Для обычных кодов на процессоре Pentium Pro она составляет в среднем около 14 ватт.
Система кэширования процесора Pentium Pro не только упрощает разработку системы, но также и экономит место. Ядро процессора может связываться с этим кэшем на максимальной скорости. К тому же эта кэш не блокируемая, что означает, что обработка запроса на шине процессора Pentium Pro не останавливает процессор и не блокирует последующие запросы на шине. Например, когда необходимые данные отсутствуют в кэш, процессор Pentium Pro продолжает обрабатывать другие инструкции одновременно с инициированием транзакции (пересылки) на шине для получения необходимых данных. Эти исполняемые инструкции могут вызвать очистку кэш, что вызовет дальнейшие транзакции на шине. Процессор Pentium Pro может обслуживать до четырех таких незапланированных транзакций.
Что касается мультипроцессорной конфигурации с Pentium Pro, то здесь можно сказать следующее. Шина процессора Pentium Pro была разработана для поддержки нескольких процессоров Pentium Pro, связанных параллельно. Компонентная шина процессора Pentium Pro — это симметричная мультипроцессорная шина, и полностью поддерживает протокол MESI. Поддерживается естественная многопроцессорность при проектировании систем на процессоре Pentium Pro; это означает отсутствие необходимости в дополнительной системной логике, т. к. процессор Pentium Pro уже включает всю логику, необходимую для поддержки до четырех процессоров Pentium Pro. Это является легким и рентабельным для проектировщиков систем, нужно только установить разъемы для дополнительных процессоров Pentium Pro.
Процессор Pentium Pro не является 64-битным. Подобно всем процессорам фирмы Intel начиная с процессора Intel386 (ТМ), Pentium Pro — 32-битный процессор. Регистры общего назначения — те же самые, что у предыдущих поколений процессоров архитектуры Intel с тем же набором инструкций, лишь только с одной новой инструкцией.
Однако внутри и снаружи процессора имеются участки с более широким форматом представления данных. Одна видимая особенность, которая иногда неверно истолковывается, — это то, что процессор Pentium Pro, подобно процессору Pentium, имеет внешнюю 64-битную шину. Однако это сделано для того, чтобы более эффективно связываться с системной памятью. Этот более широкий внешний формат данных увеличивает пропускную способность между процессором Pentium Pro и системой, но не делает процессор Pentium Pro 64-битным.
К набору инструкций процессора была добавлена инструкция условного перехода. Это позволяет исключить зависимые от данных операции ветвления. Таким образом, результирующий код является более предсказуем, что позволит получать высокую производительность.
Процессор Pentium Pro имеет приблизительно 21 миллион транзисторов. Ядро процессора Pentium Pro имеет 5,5 миллионов транзисторов, кэш-память 2-го уровня содержит 15,5 миллионов. Так как кэш-память — достаточно однородная структура, транзисторы могут быть размещены более плотно, что приводит к уменьшению размера структуры. Несмотря на то что кэш-память содержит почти столько же транзисторов, сколько три ядра CPU, конечный размер фактически меньше, чем CPU процессора Pentium Pro.
Для нормальной и высокопроизводительной работы ПК ему нужна память, соответствующая решаемым задачам, производительности и скорости процессора. Платформа. Платформой обычно называют системную плату, но в более широком смысле.
Например, платформа Slotl объединяет процессоры Pentium II, Pentium III и Celeron, выполненные в конструктивном варианте Slotl. Они включают дополнительные встроенные устройства SCSI и сетевые адаптеры. Платформа Super7 — это платформа с процессором, имеющим разъем Socket7, но отличающаяся от платформы Socket7 наличием поддержки 100 мегагерцевой шины и улучшенным графическим адаптером AGP.
Платформы включают следующие компоненты:
• системная шина PCI 2,1;
• системная шина ISA;
• ускоренный графический порт AGP;
• интегрированные IDE-контроллеры;
• интегрированные контроллеры ввода/вывода. Чипсет (набор микросхем)
реализует все основные функции системной платы. К этим функциям относятся организация взаимодействия процессора, памяти, шины и периферийных устройств.
В таблице 8 для примера показаны параметры и обозначения некоторых чипсетов, применяемых в современных компьютерах.
Динамическая память ПК (ОЗУ — RAM)
В последнее время микросхемы динамической памяти приобрели ярко выраженную аббревиатуру, способствующую их быстрой идентификации.
Вот некоторые наиболее часто используемые типы динамической памяти:
1. DRAM — Dynamic RAM — динамическая память с произвольной выборкой. Стандартной является память со страничной организацией (Fast Page Mode — FPM).
2. FPM DRAM — Fast Page Mode — FPM — динамическая память со страничной организацией.
3. VRAM — Video RAM — видеопамять динамическая, двухпортовая. Наличие второго порта позволяет осуществлять произвольный доступ к памяти в то время, когда идет вывод данных на экран.
4. CDRAM — Cached DRAM — динамическая память фирмы Mitsubishi, содержащая 16 КЬ быстрой памяти на каждые 4 или 16 Mb.
5. EDRAM — Enhanced DRAM — динамическая память фирмы Ramtron, содержащая 8 КЬ быстрой кэш-памяти на каждые 4 Mb.
6. EDO DRAM — Extended Data Output DRAM — динамическая