18. Охлаждение процессоров. Доработка системы охлаждения. Дополнительное охлаждение.

Охлаждающие устройства узлов современных компьютеров — сложные конструкции, имеющие в своем составе теплообменную систему, нагнетатель теплоносителя, устройство контроля и управления и узел крепления к охлаждаемому объекту. Как известно, компания Intel ограничивает рабочую температуру своих процессоров на уровне +66…78 °С, AMD — на уровне +85…90 °С. При +23 °С в помещении температура воздуха внутри системного блока компьютера на 10…15 °С выше, а процессора — на 20…35 °С выше последней. В итоге температура процессора может достигать +75 °С, а в жаркое время (+35…40 °С) — +92 °С.

Из этого следует, что современные процессоры при полной загрузке требуют эффективного охлаждения, и не всякий кулер (cooler — охладитель) сможет его обеспечить. Не говоря уже о любителях выжать все, что можно из своего компьютера. Для них эффективный кулер — насущная необходимость. Поэтому часто встает вопрос, какой кулер выбрать? В настоящее время в мире выпускается множество видов охлаждающих устройств. Это и охладители, в которых теплоносителем является воздух, и появившиеся в последнее время водяные и термоэлектрические охлаждающие устройства, и охладители на тепловых трубках, и даже такие экзотические, как парокомпрессионные холодильные установки. А любители экспериментируют даже со сжиженными газами и сухим льдом.

более широкое применение нашли кулеры с ребристыми радиаторами. Они просты в расчетах и дешевы в производстве. Более широкое применение нашли кулеры с ребристыми радиаторами. Они просты в расчетах и дешевы в производстве.

Для персональных компьютеров с процессорами последних поколений корпус типа Tower оснащают дополнительными вентиляторами, которые либо нагнетают воздух извне, либо выдувают горячий воздух наружу. Направление потока зависит от места расположения дополнительного вентилятора.

На задней стенке корпуса Midi-Tower и Big-Tower теперь обычно есть воздухозаборник и крепежные отверстия для установки дополнительного крупногабаритного вентилятора (с габаритами как в блоке питания), который пользователь может сам, по желанию, установить.

На корпус Mini-Tower приходится устанавливать различные малогабаритные вентиляторы, которые были разработаны для процессоров Pentium. Для их размещения используется пространство над платами расширения; что позволяет удачно отводить тепло от слишком мощных видеоадаптеров, на которых иногда бывает до двух собственных вентиляторов.

19. Электронная память. Виды памяти. Основные принципы работы электронной памяти. Быстродействие и производительность памяти.

Сначала рассмотрим виды электронной памяти:

• Оперативная память, или память с произвольным доступом — это основное место хранения команд и данных текущих задач (программ) в персональных компьютерах. Часто для обозначения оперативной памяти используются термины "оперативное запоминающее устройство" (ОЗУ). Для создания оперативной памяти применяются микросхемы, припаиваемые на сменные модули памяти, которые, в свою очередь, устанавливаются в разъемы на системной плате. ОЗУ — наиболее быстродействующая адресуемая память в компьютере.Следует отметить, что наибольший недостаток микросхем ОЗУ заключается в том, что при выключении питания компьютера все данные, находящиеся в них, теряются.

• Кэш-память или сверхоперативная память (СОЗУ) — это одна из разновидностей быстродействующей оперативной памяти, для которой используются дорогостоящие микросхемы статической памяти. кэшпамять делится на уровни и, соответственно, для каждого уровня кэшпамяти используются свои, весьма различные по конструкции и быстродействию микросхемы.

• Внутренний кэш процессора класса Pentium, он же первичный кэш, находится на том же кристалле, что и процессор. Основное назначение этого кэша — хранение команд и данных, которые в текущий момент обрабатываются в процессоре.

• Вторичный кэш— это или внешний кэш, который устанавливается на системной плате, или кэш-память значительного объема, которая находится на том же кристалле, что и процессор. скорость работы кэша мало отличается от быстродействия микросхем оперативной памяти, а выигрыш в производительности получался за счет исключения простоя процессора в те моменты, когда микросхемы оперативной памяти выполняли циклы регенерации.

• Кэш третьего уровня имеют некоторые процессоры, которые предназначены для серверных приложений.

• Термин "постоянное запоминающее устройство" (ПЗУ) наиболее часто используется для обозначения микросхем, из которых можно только читать данные, но изменить их нельзя. В каждом персональном компьютере обязательно есть несколько микросхем ПЗУ. Например, после включения компьютера первой запускается программа BIOS, которая записана в микросхеме ПЗУ объемом в 1— 2 Мбайт. Быстродействие микросхем ПЗУ почти на порядок ниже, чем у микросхем оперативной памяти.

• Карты флэш-памяти появились после того, как начали пользоваться популярностью ноутбуки. внутри них находятся микросхемы флэш-памяти, которые могут длительное время- сохранять информацию даже тогда, когда отсутствует напряжение питания.

• Устройства Flash Drive снабжены USB-интерфейсом и являются новым вариантом карт флэш-памяти, в которых программно смоделировано дисковое пространство винчестера. Flash Drive подключается к стандартному USB-интерфейсу, а операционная система принимает такую флэш-память за съемный винчестер.

• Винчестер, или накопитель на жестких магнитных дисках, используется для длительного хранения больших объемов информации, которая сохраняется при выключении питания

• Гибкие магнитные диски предназначены для архивирования данных или переноса информации с компьютера на компьютер.

• Оптические диски( компакт-диски) -современный вид носителей информации, применяемый в персональных компьютерах.

20. Кэш-память. Статическая память. Динамическая память, модули и адресация. Типы динамической памяти.

Основная память компьютеров реализуется на относительно медленной динамической памяти , обращение к ней приводит к простою процессора — появляются такты ожидания . Статическая память, построенная, как и процессор, по своей природе способна догнать современные процессоры по быстродействию и сделать ненужными такты ожидания (или хотя бы сократить их количество). Разумным компромиссом для построения экономичных и производительных систем явился иерархический способ организации оперативной памяти. Идея заключается в сочетании основной памяти большого объема с относительно небольшой кэш-памятью на быстродействующих микросхемах SRAM.

В переводе слово кэш означает «тайный склад», «тайник» («заначка»). Тайна этого склада заключается в его «прозрачности» — адресуемой области памяти для программы он не добавляет. Кэш является дополнительным быстродействующим хранилищем копий блоков информации из основной памяти, вероятность обращения к которым в ближайшее время велика. Кэш не может хранить копию всей основной памяти, поскольку его объем во много раз меньше основной памяти. Он хранит лишь ограниченное количество блоков данных и каталог— список их текущего соответствия областям основной памяти. Кроме того, кэшироваться может не вся память, доступная процессору.

Статическая память— энергозависимая память, которой для хранения информации достаточно сохранения питающего напряжения;

Динамическая память — энергозависимая память, в которой информация со временем разрушается (деградирует), и, кроме подачи электропитания, необходимо производить её периодическое восстановление (регенерацию).

Кеш-память — часть архитектуры устройства или программного обеспечения, осуществляющая хранение часто используемых данных для предоставления их в более быстрый доступ, нежели кешируемая память.

Типы динамической памяти:

• Страничная память являлась одним из первых типов выпускаемой компьютерной оперативной памяти.

• Быстрая страничная память увеличение скорости работы достигалось путём повышенной нагрузки на аппаратную часть памяти.

• EDO DRAM — память с усовершенствованным выходом Эта память содержит регистр-защелку выходных данных, что обеспечивает некоторую конвейеризацию работы для повышения производительности при чтении.

• SDR SDRAM — синхронная DRAM Новыми особенностями этого типа памяти являлись использование тактового генератора для синхронизации всех сигналов и использование конвейерной обработки информации.

• Enhanced SDRAM (ESDRAM) Для преодоления некоторых проблем с задержкой сигнала

• Пакетная EDO RAM её ключевой особенностью являлась технология поблочного чтения данных (блок данных читался за один такт), что сделало её работу быстрее, чем у памяти типа SDRAM

• Video RAM для использования в видеоплатах. Он позволял обеспечить непрерывный поток данных в процессе обновления изображения

• DDR SDRAM была вдвое увеличена пропускная способность.

• Direct RDRAM или Direct Rambus DRAM Высокое быстродействие этой памяти достигается рядом особенностей, не встречающихся в других типах памяти.

• DDR2 SDRAM этот тип памяти за счёт технических изменений показывает более высокое быстродействие и предназначен для использования на современных компьютерах.

• 3.11 DDR3 SDRAM обеспечивает большую пропускную способность по сравнению со всеми предшественниками.