- •Тема 1. Предмет та завдання курсу «Архітектура комп’ютерів».
- •Предмет та завдання курсу «Архітектура комп’ютерів».
- •Визначення еом, архітектури і структури еом.
- •Історія виникнення еом.
- •1936 Р. – Перший комп'ютер
- •1941 Р. – Комп'ютер першого покоління "на реле"
- •1943 Р. – Пристрій із частковим програмним керуванням
- •1948 Р. – Транзистор
- •1949 Р. – Функціональний принцип комп'ютера
- •1950 Р. – Перша радянська еом
- •1951 Р. – Перша масова модель комп'ютера
- •1953 Р. – Створення бесм
- •1954 Р. – Серійний випуск електронно-обчислювальних машин у срср
- •1955 Р. – Друге покоління комп'ютерів
- •1959 Р. – Чіп. Третє покоління комп'ютерів
- •1970 Р. – Четверте покоління комп'ютерів
- •1972 Р. – Поява єс еом
- •Кінець 1970-х рр. – п'яте покоління комп'ютерів
- •1981 Р. – Поява ibm pc і pc dos
- •Березень 1993 р. – Pentium
- •Тема 2. Принципи фон-Неймана. Способи класифікації еом.
- •Принципи фон-Неймана.
- •Типова схема фон-нейманівського комп'ютера
- •Основні риси фон-нейманівської архітектури
- •2. Способи класифікації еом.
- •Тема 3. Логічний взаємозв’язок компонент пк та його периферії. Функціональна блок-схема пк.
- •Логічний взаємозв’язок компонент пк та його периферії. Основні блоки ibm|
- •Додаткові пристрої|устрої|
- •Функціональна блок-схема пк.
- •Тема 4. Типи мікропроцесорів та їх характеристика.
- •1. Мікропроцесори (мп) та історія їх створення. Сучасні мікропроцесорні платформи.
- •2. Огляд поколінь мп фірми intel.
- •Intel Pentium IV (ядро Willamette)
- •Intel Pentium 4 3.06 гГц є першим cpu у сімействі, що підтримує технологію Hyper-Threading, і має наступні характеристики:
- •Параметри мп. Внутрішні регістри. Шина даних. Шина адреси. Швидкодія мп.
- •Швидкодія процесора
- •Тема 5. Робота процесора з пам’яттю.
- •1. Сегментація адресового простору. Формування фізичної адреси.
- •2. Розподіл пам’яті еом. Робота процесора з портами. Дешифрація адреси. Розподіл адресного простору вводу–виводу.
- •3. Переривання. Вектори переривань. Джерела переривань. Апаратні, внутрішні та програмні переривання.
- •4. Огляд основних переривань bios та dos.
- •Тема 6. Оперативна пам'ять: основні поняття.
- •1. Оперативна пам’ять. Пам’ять динамічна та статична.
- •2. Типи пам’яті: ram, dram, sram, edo-ram. Кеш-пам’ять. Пам’ять типу rom
- •Пам’ять типу dram
- •3. Фізичні характеристики пам’яті. Конструкція і організація мікросхем та модулів пам’яті.
- •Призначення виводів модулів dimm
- •4. Швидкодія озп.
- •Тема 7. Логічна організація оперативної пам’яті.
- •1. Логічна організація оперативної пам’яті. Сегменти та сторінки.
- •2. Основна, верхня, розширена та додаткова пам’ять.
- •3. Запобігання конфліктних ситуацій. Тестування пам’яті при увімкненні пк. Розширені діагностичні тести. Діагностичні програми
- •Тема 8. Материнська (системна) плата.
- •Склад та функції системної плати. Компоненти материнських (системних) плат.
- •Роз’єми системної плати. Типи роз’ємів оперативної пам'яті
- •Роз’єми для підключення зовнішніх пристроїв
- •Роз’єми процесорів
- •Призначення і функціонування шин. Призначення роз’ємів розширення. Типи шин введення-виведення.
- •Різновиди слотів
- •Тема 9. Базова система введення-виведення.
- •Rom bios та його функції.
- •Апаратна та програмна частина bios
- •Системна bios
- •Мікросхеми rom
- •Затінювання rom
- •Пропалювання при виготовленні rom
- •2. Порівняльна характеристика bios основних фірм-виробників: Award, ami, Phoenix, Intel. Виробники rom bios
- •Bios oem-виробників
- •3. Значення режимів Setup bios та їх оптимальний вибір.
- •4. Неполадки із bios та способи їх усунення. Звукові повідомлення bios
- •Звукові сигнали award bios
- •Звукові сигнали Phoenix bios
- •Тема 10. Відеосистема еом. Організація та специфічні особливості відеопам’яті.
- •1. Відеосистема персонального комп’ютера. Графічні стандарти.
- •2. Типи дисплеїв: електронно-променеві, рідкокристальні, плазмові.
- •Монітор з електронно-променевою трубкою
- •Дисплеї на рідких кристалах (Liquid Crystal Display - lcd)
- •Монохромні та кольорові монітори
- •3. Характеристики моніторів: розмір екрану, роздільна здатність, частота розгортки, кольорова гама, енергоспоживання, безпечність. Основні параметри моніторів
- •4. Відеодаптери. Відеопам’ять. 3d-акселератори. Графічні сопроцесори. Технології mmx та 3dNow.
- •Прискорювачі тривимірної графіки (3-d Accelerator)
- •Технологія тривимірної графіки
- •Тема 11. Аудіосистема.
- •Аудіосистема. Типи звукових карт. Складові частини: цифровий тракт, музичний синтезатор, аналоговий мікшер.
- •Розробка звукових плат
- •Перший стандарт де-факто Sound Blaster
- •Зміна стандартів в світі Windows-ігор
- •Область застосування звукових плат
- •Різновиди звукових плат
- •Будова звукової карти
- •Компоненти аудіосистеми
- •Роз'єми звукових плат
- •Додаткові роз'єми
- •Управління гучністю
- •Синтезатори
- •2. Стиск даних. Стандарти: gm-General midi, gs-General synth, xg – Extended general.
- •3. Звукові ефекти. Формати звукових файлів. Мікрофони. Технологія мультимедіа.
- •Опис формату
- •Режими кодування і опції
- •Режими управління кодуванням звукових каналів
- •Стандарт gm
- •Мікрофони
- •Технологія мультимедіа
- •Тема 12. Дискова підсистема комп’ютера. Пристрої магнітного збереження даних.
- •1. Історія та перспективи розвитку зовнішньої пам’яті. Типи дискових накопичувачів.
- •Фізичні принципи запису інформації на диск.
- •Тема 13. Накопичувачі на гнучких дисках.
- •Конструкція гнучких дисків та накопичувачів для них.
- •Історія
- •Конструкції дискет
- •Основні формати дискет.
- •Типи дисководів
- •Дисковод формату 3,5 дюйма на 1,44 Мбайт
- •Типи і параметри дискет
- •Правила поводження з дискетами
- •3. Нмгд у складі еом. Інтерфейс нгмд. Порти контролера нгмд.
- •Установка дисковода
- •Вирішення можливих проблем
- •Причина/рішення
- •Ремонт дисководів
- •Чищення дисководів
- •Тема 14. Зовнішня магнітна пам’ять. Дисководи жорстких дисків.
- •Жорсткі диски (жд) – Вінчестери. Внутрішня будова.
- •Загальний устрій накопичувача
- •Фізичні принципи роботи. Характеристики накопичувачів на жд. Програми для обслуговування жд.
- •Характеристики накопичувачів на жд.
- •Фізичний і логічний об'єм|обсяг| накопичувачів.
- •Інтерфейси накопичувачів на жд. Пошук можливих несправностей.
- •Тема 15. Зовнішня оптична пам’ять. Cd rom.
- •Зовнішня оптична пам’ять. Cd rom. Будова накопичувачів на cd rom.
- •Основними характеристиками cd-rom є:
- •Формати компакт-дисків та технологія їх запису. Накопичувач cd-r (cd-Recordable)
- •Накопичувач cd-rw (cd-ReWritable)
- •Накопичувач dvd (Digital Video Disk)
- •Принципи роботи та використання cd-r, cd-rw та dvd-дисків.
- •Тема 16. Блоки живлення.
- •Блоки живлення. Їх призначення, типи та принципи роботи.
- •Сигнальні функції
- •Конструктивні розміри блоків живлення
- •Стандарт atx
- •Стандарт nlx
- •2. Роз'єми блоків живлення. Навантаження, параметри та розрахунок потужності, що вони споживають.
- •Необов'язковий роз'єм живлення atx
- •Вимикач живлення
- •Роз'єми живлення дискових накопичувачів
- •Типи роз'ємів
- •3. Діагностика, ремонт та заміна блоків живлення. Проблеми, пов'язані з блоками живлення
- •Ремонт блоків живлення
- •Заміна блоків живлення
- •Вибір блоку живлення
- •4. Захисні пристрої в мережі живлення. Джерела безперебійного живлення.
- •Обмежувачі викидів
- •Обмежувачі викидів в телефонній лінії
- •Мережеві фільтри-стабілізатори
- •Тема 17. Пристрої вводу/виводу.
- •Пристрої вводу/виводу.
- •Клавіатура та її типи. Внутрішня будова клавіатури.
- •Мембранні клавіатури
- •Напівмеханічні клавіатури
- •Механічні клавіатури
- •Ергономічні клавіатури
- •Комбіновані клавіатури
- •Пошук несправностей та ремонт.
- •Мишка. Типи, інтерфейси, пошук несправностей та обслуговування мишок.
- •Тема 18. Периферійні пристрої еом.
- •Периферія.
- •Принтери: голкові, струминні та лазерні. Їх технічні характеристики, драйвери та інтерфейси.
- •Матричні принтери
- •Характеристики матричних принтерів:
- •Струменеві принтери
- •Характеристики струменевих принтерів:
- •Лазерні принтери
- •Основні характеристики лазерних принтерів:
- •Під'єднання принтера
- •П ристрої лазерного принтера.
- •Програмне забезпечення для лазерних принтерів
- •Класифікація лазерних принтерів
- •Принтери, що прийшли на зміну струминним
- •Принтери для невеликих робочих груп
- •Монохромні принтери для друку графіки
- •Мережні принтери
- •Кольорові лазерні принтери
- •Видаткові матеріали до принтерів
- •Сканери.
- •Спеціальні типи сканерів
- •Зв'язок сканера з операційною системою
- •Програми розпізнавання текстової інформації.
- •Автоматичне розпізнавання текстів
- •Програми розпізнавання текстів
- •Тема 19. Портативні комп’ютери.
- •Розміри портативних систем.
- •Модернізація та ремонт портативних комп’ютерів.
- •Устаткування для портативних систем. Комп’ютерна периферія.
- •Комп'ютерна периферія
- •Тема 20. Модернізація персональних комп’ютерів.
- •Модернізація персональних комп’ютерів.
- •Встановлення модулів пам’яті
- •Підключення живлення
- •Встановлення накопичувачів
- •Встановлення плат розширення
- •Можливі проблеми та способи їх подолання
- •2. Можливості розгону центрального процесора та відеокарт.
- •Тема 21. Засоби діагностики та технічне обслуговування.
- •1. Діагностика апаратного забезпечення. Завантаження.
- •2. Інструменти і прилади.
- •3. Програма профілактичних заходів.
- •4. Основні напрями пошуку і усунення несправностей.
- •Тема 22. Перспективи розвитку комп’ютерних технологій. Нанотехнології.
- •Перспективи розвитку комп’ютерних технологій. Історичний огляд розвитку комп’ютерної техніки
- •Закон Мура
- •Прогнози зростання комп’ютерної техніки
- •Перспективи розвитку інформаційних технологій
- •Класифікація комп’ютерної техніки
- •Персональні комп’ютери
- •Корпоративні комп’ютери
- •Суперкомп’ютери
- •Нанотехнології.
- •Комп'ютери і мікроелектроніка
- •Робототехніка
- •Список літератури
2. Огляд поколінь мп фірми intel.
Через велику популярність процесорів фірми Intel, розглянемо еволюцію серію процесорів саме цієї фірми.
У 1969 році інженери Intel на чолі з Гордоном Муром і Робертом Нойсом розробили мікропроцесор загального призначення, який призначений для застосування в калькуляторах. Це був однокристальний мікропроцесор, що одержав назву 4004 (4-розрядна шина даних і 16-контактний корпус). Нова технологія, практично відразу, лягла в основу створення програмувальних калькуляторів з величезним, по тим часам (від 4-х до 64-х кілобайт) обсягом оперативної пам'яті, здатних обробляти масиви даних.
Наступний процесор – восьмирозрядний і8008 (1972 рік) – був швидший попередника в два рази. і8008 послужив основою для прототипу процесора персональних комп'ютерів. У 1974 році був створений і8080 – перший "класичний" процесор.
У 1976 році фірма Intel почала успішно працювати над мікропроцесором 8086. Розмір його регістрів у порівнянні з 8080 був збільшений у два рази, що дало можливість збільшити його продуктивність у 10 разів. Крім того розмір інформаційних шин був збільшений до 16 розрядів, що дало можливість збільшити швидкість передачі інформації на мікропроцесор і з нього в два рази. Розмір його адресної шини також був істотно збільшений – до 20 біт. Це дозволило 86-му прямо контролювати 1М оперативної пам'яті.
У 1982 році Intel створила процесор 80286. Замість 20-розрядної адресної шини 8088/8086, 80286 мав 24-розрядну шину. Ці додаткові 4 розряди давали можливість збільшити максимум адресної пам'яті до 16 М.
Intel 80386 був створений у 1985 році. Зі збільшенням шини даних до 32 біт, число адресних ліній також було збільшено до 32. Саме по собі це розширення дозволило мікропроцесорові прямо звертатися до 4Гб фізичної пам'яті. Крім того він міг працювати з 16 трильйонами байт віртуальної пам'яті. Існує модифікація процесора Intel 80386 – 386SX. Головна відмінність його від 80386 це 16-бітний вхід/вихід шини даних. Як наслідок його внутрішні регістри заповнюються в два кроки.
Усі процесори сімейства 486 мають 32-розрядну архітектуру, внутрішню кеш-пам'ять 8 Кб (у DX4 – 16 КВ). Моделі SX не мають вбудованого співпроцесора, він був винесений на плату. Моделі DX2 реалізують механізм внутрішнього подвоєння частоти (наприклад, процесор 486DX2-66 установлюється на 33-мегагерцеву системну плату), що дозволяє підняти швидкодію практично в два рази, тому що ефективність кешування внутрішньої кеш-пам'яті складає майже 90 відсотків. Процесори сімейства DX4 486DX4-75 і 486DX4-100 призначені для установки на 25-ти і 33-мегагерцові плати.
Створені в середині 1989 і 1995 року процесори Pentium і Pentium Pro значно відрізнялися по своїй архітектурі від своїх попередників. В основу архітектури була покладена суперскалярна архітектура, що і дала можливість одержати п'ятикратне одержання продуктивності Pentium у порівнянні з моделлю 80486. Хоча Pentium проектувався як 32-розрядний, для зв'язку з іншими компонентами системи використовувалася зовнішня 64-розрядна шина.
Процесор |
Розрядність шини даних |
Робоча частота, МГц |
i4004 |
4 |
0.75 |
i8008 |
8 |
0.8 |
i8080 |
8 |
2 |
i8086 |
16 |
5; 8; 10 |
i8088 |
16 |
5; 8 |
i80286 |
16 |
8; 10; 12; 16 |
i80386 DX |
32 |
20; 25; 33; 40 |
i80386 SX |
16 |
20; 25; 33 |
i80486 DX |
32 |
25; 33; 50; 66; 75; 100; 120 |
i80486 SX |
32 |
16; 20; 25; 33 |
Pentium |
32 |
60; 66; 75; 90; 100; 120; 133; 166; 200 |
Pentium Pro |
32 |
166; 180; 200 |
Intel Pentium II
Мікропроцесор Intel Pentium II був випущений у 1998 році. Правда, кеш другого рівня в ньому, так і залишилася у виді окремої мікросхеми. Виділена кеш-пам'ять другого рівня 512 KB. Також, мається і 32 KB кеша першого рівня (16K для даних і 16K - для інструкцій), що вдвічі більше, ніж у процесора Pentium Pro.
Intel Celeron
Уперше ці процесори з'явилися в квітні 1998 року. Процесори Celeron з тактовими частотами 400, 366, 333, 300 і 266 Мгц. Процесори Celeron мають усі достоїнства мікроархітектури P6, на основі якої був побудований процесор Pentium II.
Основні характеристики серії Celeron:
Використовують системну шину мікроархітектури P6 з тактовою частотою 66 Мгц, що підтримує рівнобіжні транзакції і контроль парності даних;
Оснащені неблокованою кеш-пам'яттю першого рівня ємністю 32 кбайт (16 кбайт для команд + 16 кбайт для даних);
Оснащені убудованою кеш-пам'яттю 2-го рівня обсягом 128 Kб;
Ядро містить від 7,5 млн. (у процесорів з тактовими частотами 300 і 266 МГц) до 19 млн. (у процесорів з частотами 400, 366, 333 МГц) транзисторів і включає убудовану кеш-пам'ять 2-го рівня.
|
CPU Intel Celeron 333 128K/ 66МГц PPGA
|
Intel Pentium III
Однієї з найважливіших новин початку 1999 року є те, що процесор Pentium III вийшов у серійне виробництво. Він розроблений для прискорення роботи всіх мультимедійних засобів і систем ПК, таких як статична і динамічна 3D графіка, відео і звук. Також оптимізовані і поліпшені інструкції пересилання операндів у пам'яті й обробка потоків інформації.
Серед великого числа переваг нового процесора можна виділити наступні:
Нові оптимізовані інструкції з підтримкою SIMD;
Оптимізація обчислень із крапкою, що плаває;
Оптимізація MMX інструкцій;
Поліпшений доступ до пам'яті Streamline;
Висока тактова частота (450MHz - 1000MHz);
Унікальний ідентифікаційний код.