на тему рефераты Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
на тему рефераты
на тему рефераты
МЕНЮ|
на тему рефераты
поиск
Центральные устройства ПК
оследнее о чём стоит упомянуть это техпроцесс по которому изготовлен кристалл, и хотя он непосредственно не влияет на быстродействие, от его “толщины” зависит максимально возможная частота, а также уровень энергопотребления чипа.

3. Оперативная память

3.1 Общие сведения

Оперативная память является хранилищем динамической информации, переменных, и прочих данных которые используются, могут быть использованы в данный момент, или к которым просто может быть необходим быстрый доступ. Так же оперативная память является буферным хранилищем при передаче данных другим устройствам

Что можно отнести к главным параметрам характеризующим модули ОЗУ и предопределяющими их производительность, в первую очередь это их объем, частота, тайминги (задержки), а так же сам тип памяти и используемый контроллер памяти.

3.2 Типы памяти

Начнём с типов памяти. Сегодня на рынке представлены три поколения памяти: SDRAM DDR, SDRAM DDR II, SDRAM DDR III, отличающимися друг от друга, по большему счёту только быстродействием. Так же существуют разные типы памяти, ориентированные в первую очередь на два типа платформ: домашние и серверные. Для домашних ПК используется обычная DIMM SDRAM DDR (II, III) память, для серверных же память типа registered, buffered и пришедшей им на смену full buffered (FBDIMM). Отличаются последние три от обычных модулей повышенной надёжностью целостности данных, а именно, наличием специальных буферов для хранения избыточной информации, системой коррекции ошибок, и контролем контрольных сумм, обеспечивается это использованием дополнительных чипов на планках памяти. Все эти меры призваны гарантировать повышенную надежность данных, но к сожалению дополнительная точка на пути данных отрицательно сказывается на быстродействии памяти.

3.3 Объём памяти

Объем памяти может очень сильно сказаться на производительности системы, особенно если ощущается сильный недостаток памяти в ПК, главным образом дело в том, что операционные системы, при нехватке физической памяти, создают виртуальную память, так называемый файл подкачки, это как бы оперативная память хранимая на жестком диске, но ввиду значительно более низкой скорости винчестеров по сравнению с RAM, быстродействие очень сильно падает.

3.4 Тактовая частота RAM

Как и во многих других устройствах ПК, в быстродействии ОЗУ играет роль ее тактовая частота. В случае с оперативной памятью, тактовая частота - основной показатель быстродействия модуля памяти. Предшествующая памяти DDR - SDR, работала на одинаковой частоте с системной шиной, и за один такт шины FSB выполнялся, один такт памяти, в памяти DDR (Double Data Rate), за один такт системной шины выполняется два такта памяти, что позволяет ей работать на удвоенной частоте.

3.5 Тайминги

Ещё одним немаловажным показателем быстродействия памяти являются тайминги, задержки, в тактах, от подачи команды, до её выполнения.

В памяти SDRAM для работы с памятью необходимо сначала выбрать чип, с которым будут производиться действия. Делается это командой CS # (Chip Select). Затем выбирается банк и строка. Перед началом работы с любой строкой необходимо её активация. Делается это командой выбора строки RAS # (при выборе строки она активируется). Затем (при операции линейного чтения) выбирается строка командой CAS # (эта же команда инициирует чтение). Затем считываются данные и закрывается строка, совершив предварительный заряд (precharge) банка.

Обычно в спецификации к памяти есть надписи вида 3-4-4-8 или 5-5-5-15, это сокращённая запись (так называемая схема таймингов) основных таймингов памяти. Эта схема включает в себя задержки CL - Trcd - Trp - Tras соответственно. А теперь подробнее о каждой задержке.

CL, Cas Latency - минимальное время между подачей команды на чтение (CAS) и началом передачи данных (задержка чтения).

Trcd, RAS to CAS delay - время, необходимое для активизации строки банка, или минимальное время между подачей сигнала на выбор строки (RAS #) и сигнала на выбор столбца (CAS #).

Trp, Row Precharge - время, необходимое для предварительного заряда банка (precharge). Иными словами, минимальное время закрытия строки, после чего можно активировать новую строку банка.

Trp, Row Precharge - время, необходимое для предварительного заряда банка (precharge). Иными словами, минимальное время закрытия строки, после чего можно активировать новую строку банка.

3.6. Контроллеры памяти

Теперь о контроллере памяти. Контроллер памяти установлен не на чипах памяти и даже не на самой планке, тогда почему она рассматривается здесь? Потому что контроллеры памяти располагаются в разных устройствах ПК, их можно найти как на материнской плате, где они изначально и “обитали", так и на процессоре, куда они “переехали” сравнительно недавно. Встроенные в процессор контроллеры памяти используются в ЦПУ компании AMD достаточно давно, а в процессорах от Intel, совсем недавно, с появлением архитектуры Nehalem (процессоры Core i7) и сокета Socket 1366, до этого для процессоров в исполнении socket 775 использовался встроенный в северный мост контроллер памяти. Контроллер памяти не только определяют максимальную частоту и тип памяти, но так же и количество одновременно используемых планок. Ранее использовался один контроллер памяти, позволяющий одновременно работать только с одним модулем памяти, затем компанией nVidia была внедрена идея использования двухканального контроллера памяти, который был способен работать с двумя модулями одновременно, сегодня же в новых процессорах Core i7 используются трёхканальные контроллеры памяти. Хотя работа в таком режиме и требует некоторых особенностей; в слотах разных контроллеров должны быть вставлены если не идентичные, то очень похожие по характеристикам модули, в противном случае контроллер перейдет в одноканальный режим. Поэтому производители ОЗУ стали продавать память комплектами, по два или три модуля, с одинаковыми таймингами, частотами, и выпущенные в одной партии, что тоже кстати немаловажно для нормальной работы.

4. Видеоадаптер

4.1 Основные сведения и возможности

В первую очередь видеоадаптер используется для отображения на дисплее интерфейса пользователя и прочей визуальной информации. Наверное верно будет сказать, что графический адаптер используется для обработки данных связанных с визуализацией, а не только для передачи картинки, обработанной ЦПУ, на монитор. На первых видеоадаптерах дело примерно так и обстояло, но с развитием операционных систем и появлением в них элементов графического интерфейса, а также ростом разрешающей способности дисплеев и количеством отображаемых цветов, нагрузка на процессор сильно возрастала. Решение этой проблемы явилось в том, что в видеоадаптерах стали устанавливать графические 2D ускорители, позволяющие часть вычислений по обработке графики перекладывать с процессора на видеоадаптер, который, ввиду своей архитектуры, был более адаптирован для обработки графики.

Дальнейшим развитием видеокарт стало интегрирование в него ускорителей трехмерной графики, для ускорения работы приложений ориентированных на обработку 3D графики, а так же трехмерных игр.

В настоящее время видеокарты верхнего ценового сегмента представляют собой очень сложную и мощную систему, имеющим на борту собственный графический процессор (по производительности в операциях с плавающей запятой, сильно превосходящие самые мощные процессоры), собственную память, BIOS, внутреннюю системную шину, и внешнюю шину взаимодействия с другими видеокартами (nVidia SLI и ATI Crossfire).

4.2 Дополнительные возможности

В видеокартах nVidia дополнительно реализована технология CUDA, позволяющая производить не только графические, но и вычисления общего назначения. Это достаточно новая технология, еще не успевшая получить достаточное большое распространение, но уже сейчас силами видеокарт обрабатываются вычисления связанные с симуляцией физических взаимодействий, а также существуют приложения для обработки видео потоков, производительность в которых во много раз превосходит оную на ЦП. Повторюсь, что технология ещё только начинает развиваться, поэтому круг решаемых задач ещё будет расширяться.

Такое высокое быстродействие стало возможным за счёт того, что в графических процессорах используется не одно, не два и даже не четыре вычислительных ядра, например в чипе nVidia GT200 (GeForce GTX 280), присутствует 240 вычислительных программируемых процессора. Но технология не лишена недостатков, для достижения максимального быстродействия задача должна быть очень сильно распараллелена на потоки, слабо зависящие друг от друга.

При недостаточном быстродействии возможно увеличение производительности за счёт использоваться в системе двух, трёх, или даже четырёх видеоадаптеров, объединяемых специальными шинами связи.

К основным характеристикам можно отнести объём памяти, ее тип, частоту, ширину шины памяти, частоту графического процессора, количество вычислительных ядер (так же называемых шейдерными процессорами). Но всё же наверное главной характеристикой будет не одна из вышеперечисленных, а реализация самого шейдерного домена (графического процессора GPU). Если взять два топовых решения от основных производителей GPU, то можно заметить, что в процессорах от ATI количество шейдерных процессоров больше почти в два раза, в них используется более быстрая память GDDR5, но всё же при всём этом GPU от nVidia будет иметь более высокое быстродействие. Всё это сильно затрудняет оценку производительности видео подсистемы ПК.

5. Жесткий диск

Жесткий диск, или винчестер, является постоянным запоминающим устройством, память которого энергонезависима, что позволяет хранить в нем данные очень продолжительное время без какой либо дополнительной подпитки.

Винчестеры используются для долгосрочного хранения данных. На них содержится операционная система, данные пользователя, файлы и т.д.

К основным характеристикам жестких дисков (Hard Disk Drive - HDD) можно отнести следующие: объём, скорость, среднее время поиска и отказоустойчивость.

Всё же для большинства простых пользователей основным показателем является объём винчестера, чем он больше - тем больше данных на него можно поместить.

Скорость. В большинстве случаев разница в скорости в современных винчестерах, при равных объёмах, не очень существенна, т.к во многом она определяется скоростью вращения шпинделя, для настольных систем этот показатель равен 7200 оборотов в минуту, для ноутбуков - чаще 5400.

Подключаются такие системы по шине SATA, пропускная способность которой равна 3 Гбита/с, реже через SCSI (в ноутбуках или серверах).

Существуют и более скоростные винчестеры для серверных платформ, скорость вращения шпинделя которых составляет 15000 об/мин, подключаются такие HDD через шину SAS (так же как и IDE, эволюционировавшая в SATA, так же и серверная параллельная шина SCSI была заменена на последовательную SAS). Объёмы таких винчестеров обычно значительно меньше, и если в домашней системе объёмом в 750Гбайт уже никого не удивишь, то в серверном сегменте такие жесткие диски очень дороги. Помимо быстродействия такие винчестеры отличаются повышенной надёжностью как магнитных пластин, так и всех остальных движущихся элементов, а также готовностью работы в режиме 24/7, те непрерывно в течении долгого времени.

Конкретно определить надёжность винчестера по каким-то показателям очень сложно, здесь скорее стоит отталкиваться от того, как зарекомендовал себя тот или иной бренд.

Среднее время поиска показывает то среднее время затрачиваемое головкой винчестера на переведение с дорожки с таблицей размещения файлов на дорожку с самим файлом. Этот фактор особенно выжжен при работе винчестера с большим количеством небольших файлов, или при сильной фрагментации содержимого раздела.

Шумность же весьма субъективный фактор, определяющий уровень комфорта пользователя находящегося рядом с системным блоком, но важность этого показателя каждый пользователь определяет по-разному.

6. Дисководы оптических дисков

Дисководы оптических дисков (или приводы - CD,-DVD,-BD), служат для чтения или записи, (в зависимости от типа привода) внешних съёмных дисков. Первыми оптическими были диски CD (Compact Disc) объёмом в 650Мб, а затем и 700Мб, встречались и редкие 800Мб диски. На смену которым пришли диски DVD (Digital Video Disc) объемом от 4.7Гб до 17Гб (технология DVD дисков позволяет использовать двухслойные или двухсторонние диски, а также ту и другую технологию одновременно). Сегодня начинает ощущаться нехватка и в таких объёмах, DVD начинает вытесняться дисками BD (Blue-ray Disk), имеющими объём одного слоя от 23.3Гб до 33Гб, максимальная же ёмкость дисков BD составляет до 100Гб (при использовании двухслойных двусторонних дисков.

Основными характеристиками оптических приводов можно считать: поддерживаемые форматы чтения\записи и максимальная скорость чтения\записи. Очень важным параметром является также качество используемой лазерной головки, от этого зависит коэффициент читаемость дисков. Зачастую в приводах используются не дорогие головки довольно быстро выходящие из строя, или плохо читающие поврежденные диски. К сожалению этот фактор никак не указывается в спецификации товара, поэтому в данной ситуации трудно определить качественный привод.

Так же как и винчестеры оптические приводы используют шину SATA как интерфейс с системой.

7. Звуковые адаптеры

Судя из названия звуковые адаптеры служат для обработки, а также ввода или вывода звука из системы.

Помимо самого чипа обработки звука (сигнального процессора) в них, подобно видеокартам, могут быть установлены аппаратные ускорители обработки различных звуковых эффектов (EAX от Creative или Open AL).

Подобные эффекты используются главным образом в играх для наиболее полного погружения в атмосферу, благодаря созданию реалистической системы отражения звуковых волн от разных виртуальных поверхностей.

Для качественного воспроизведения звука также необходим хороший цифро-аналоговый преобразователь.

Для профессиональной работы со звуком чаще используются профессиональные звуковые адаптеры воспроизводящие и записывающие звук в высоком качестве, чаще такие решения лишены аппаратного ускорения EAX.

Еще стоит отметить возможные конфигурации акустических систем: 2.0, 2.1, 5.1, 7.1. По этой конфигурации можно определить максимальное количество подключаемых колонок.

8. Сетевые адаптеры

8.1 Общие сведения

Сетевые адаптеры служат для обеспечения взаимодействия ПК в компьютерной сети с другими ПК или сетевыми устройствами посредством кабеля или беспроводного радиоканала.

Основные типы сетей использующихся в настоящее время это Ethernet и Wi-Fi.

8.2 Проводные сети

Современные сети Ethernet работают по проводным каналам связи и используют для этого кабели тапа UTP или STP (Unshielded Twisted Pair или Shielded Twisted Pair), известные ещё под названием “витая пара", в таких проводах используется 4 перекрученных между собой пары проводов по которым достигается скорость до 1 Гбита/с, на данный момент шире распространены сетевые адаптеры развивающие скорость до 100Мбит/с, в них используются те же технологии и те же кабели что и в 1Гбит/с сетях, поэтому сети 1Гбит/с являются обратно совместимыми как с сетями 100Мбит/с так и с сетями 10Мбит/с по витой паре.

Основной характеристикой сетевого адаптера стоит считать максимальную скорость. Сети 1000Мбит уже достаточно давно представлены на рынке, но оборудование 100Мбит всё еще широко представлено в ассортименте и может быть вполне актуально для сетей не столь требовательных к ширине сетевого канала.

8.3 Беспроводные сети

Беспроводные сети (их также называют WAN - Wireless local Area Network) появились сравнительно недавно, и пока не обрели такого широкого распространения как проводные, как ввиду не столь высокой скорости, в сравнении с проводными сетями (в рамках данного абзаца их можно обозначить как LAN), до 300Мбит/с, так и достаточно сильным затуханием сигнала при прохождении через препятствия, а так же более высокой стоимости. Казалось бы скорость 300Мбит/с могла бы быть вполне достаточной для большинства сетей, да и расстояние в 150 метров, на которое может действовать связь, тоже. Но тут есть ряд оговорок все это обозначения берутся в идеальных условиях. Скажем связь на скорости 300 мегабит в секунду возможно и будет установлена, но на расстоянии 2-3 метра прямой видимости, увеличение дальности пагубно скажется на скорости, да и скорость эта вполне условна. Проблема в том, что для защиты беспроводных сетей используются различные протоколы шифрования, забивая канал избыточными данными, да и доля служебной информации довольно высока. При скорости соединения 300Мбит/с реальная скорость полезных данных будет около 100Мбит. Причём скорость связи 300Мбит может быть установлена на стандарте IEEE 802.11N, который ещё не стандартизирован, поэтому устройства разных производителей вряд ли разовьют скорость 300Мбит. Официальную стандартизацию прошли лишь стандарты 802.11 a\b\g, потолок скорости последней из них 54Мбита/с, а реальная около 25ти.

Поэтому и сфера применения таких сетей весьма ограничена.

Заключение

Существует еще великое множество различных дополнительных устройств компьютера но, во-первых, их слишком много что бы было возможно рассказать про все из них, а во-вторых отнести их к центральным, основным, устройствам их нельзя, поэтому опустим их описание.

В данной работе был сделан обзор основных комплектующих ПК, какими они бывают, их наиболее значимые характеристики и параметры, оказывающие наибольшее влияние на быстродействие, на которые стоит обращать внимание при подборе компьютера.

Список используемой литературы

Ресурсы Интернета

http://www.citforum.ru/hardware/microcon/comp_bus/

http://www.nix.ru

http://www.rom. by/article/Chto_takoe_tajmingi

Страницы: 1, 2


© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.