Заманауи мобильді қосымшалар
Мазмұны
Кіріспе 7
Негізгі бөлім 9
1 Мобильді құрылғының архитектуралық процессорын жобалау ... 9
1.2 Процессордың разрядтылығы (3264 бит) ... .12
1.3 Процессордың тезəрекеттілігі (жиілік жəне мeгaгepцтер) 13
1.5 Процессордың кэш-жады 13
Арнайы бөлім 14
2 Процессорларға арналған ұяшықтар (socket) 14
2.1 Қарастырылып отырған құрылғының жұмыс принципі жəне мақсаты 14
2.2 Фирмалар мен модельдерді талдау 16
2.3 Нақты модельді таңдау жəне сипаттау 18
Практикалық бөлім 22
3 Құрылғыға техникалық қызмет көрсету 22
3.1 Процессорлардың алдын алу жəне техникалық қызмет көрсету 23
3.2 Процессорды диагностикалаудың бағдарламалық құралдары 24
3.4 Процессорды суыту 25
4 Заманауи мобильді қосымшалар. Мобильді интернет жəне мобильді қосымшалардың тарихы. Мобильді қосымшалардың түрлері 31
4.1 Мобильді қосымшалардың түрлері 32
4.2 Мобильді қосымшалардың санаттары 33
4.3 Кроссплатфорлы əзірлеудің артықшылықтары мен кемшіліктері 34
5 Аndroid -амалдық жүйесі. Платформа құрылғылары 41
Экономикалық бөлім 50
4.2 Бағдарламалық қамтамасыз етудегі қосымша шығындар 50
5 Микроконтроллерге арналған бағдарламалық жасақтаманы əзірлеу 54
5.2 Еңбекті қорғау бөлімі 60
Қорытынды 61
Пайдаланған әдебиеттер тізімі 64
КІРІСПЕ
Қазіргі таңда көптеген есептеу құрылғылары бар. Солардың бірі мобильді құрылғылар. Мобильді құрылғыларға смартфон, ноутбук,нэтбук жəне əр- түрлі қолданбалы гаджеттерді жатқызуға болады. Біздің зерттеу жұмысымызда осы гаджеттердің техникалық сиппаттамасына жəне бағдарламалық қамсыздандыру мəселесіне байланысты жобалау жүргіземіз. Мобильдік құрылғылардың түрлері көп. Дегенмен саларалық арнайы мобильді құрылғылардың саны кемде-кем. Мысалы ғалымдарға қажетті мобильді құрылғыларды санаулы түрде ғана шығарады. Өткені ғалымдар экстримальды жағдайларда жұмыс істейді. Яғни əр-түрлі температуралық деңгейлерге шыдамды мобильді есептеу құрылғылары болуы керек. Сол себепті күнделікті қолданып жүрген əмбебап мобильді құрылғылар жарамсыз. Біздің зерттеу жұмысымызда экстримальды жағдайларда жұмыс атқаруға арналған мобильді құрылғына жобалаймыз. Экстримальды жағдайлар деп əр- түрлі температуралық жəне механикалық кедергілерге айтамыз. Қазіргі таңда өндірілетін əмбебап мобильді құрылғылар қарапайым қолданушылардың ыңғайына қарай шығарады. Сол себепті ол мобильді құрылғылар жарамсыз болып табылады. Бір сөзбен біздің зерттеу жұмысымызда арнайы мобильді құрылғыларды жобалаймыз. Жобалау кезінде келесі мəселелерді қарастырамыз. Бірінші қолданылатын платформаға қойылатын талаптармен танысу. Ол талаптар халықаралық стандарттарға сəйкес орындалады. Екіншіден экстримальды жағдайларға төзімді техникалық сипаттамадағы платформаларды салыстырмалы анализ жүргізу. Үшіншіден платформалардың көлемі жəне қуат көзінің техникалық есебін құру. Төртіншіден экспериментальды прототипін қағаз сызу. Жоғарыдағы мəселелерді қарастыра отырып жұмыстың практикалық маңыздылығын көрсетуге болады. Ғылыми өзектілігіне келсек, қазіргі таңда арнайы мобильді құрылғылардың көпшілігі қолданушылық функцияларды атқарады. Бірақ экстримальды жағдайда бұл плотформалар жиі істен шығады. Сол себепті мобильді құрылғыларды қайта жобалау қазіргі таңда актуальды.
Дипломдық жұмыстың зерттеу нысаны процессорлар, мобильді құрылғылар, аналық тақшалар, интегральды схемалар мен бағдарламалық қамсыздандыру жатады.
Дипломдық жұмыстың міндеттері
1. Халықаралық техникалық стандарттармен танысу
2. Арнайы мобильді құрылғыға қойылатын талаптармен танысу
3. Талаптарға сəйкес энергия қуаттылық көзін есептеу
4. Талаптарға сəйкес қажетті аналық тақша мен интегральды схема есебін шығару
5. Көлемі мен саламағын есептеу
6. Жобаланған мобильді құрылғының схемалық прототипін сызу.
Дипломдық жұмыстың практикалық маңыздылығы мобильдік құрылғыларды барлық салаларда қолданылады. Тек мобильді құрылғыларға қойылатын талаптар жылдан-жылға күшеюде. Сол себепті ескі мобильді құрылғылар экстримальды жағдайларда жиі істен шығады. Ал біздің құрған мобильді құрылғының прототипі арқылы көптеген техникалық жəне бағдарламалық функциональді мүмкіндіктері жоғарылайды. Құрылғы түрлерінің арасындағы шекара барған сайын бұлыңғыр - олардың түйіскен жерінде жаңа будандар пайда болады. Сонымен қатар, қозғалыс құрылғыларды үлкейтуге де, оларды азайтуға да бағытталған - жəне көп ұзамай дауыстық басқару негізінде экрансыз гаджеттер пайда болады. Құрылғының мобильділігі бірнеше қасиеттер тұрғысынан қарастыруға болады:
1. Физикалық өлшемдер мен салмақ
2. Құрылғы мобильді ма, əлде ол қосылған кез келген хост мобильді ма
3. Ол хост құрылғыларының қандай түріне қосылуы мүмкін
4. Құрылғылар хостпен қалай əрекеттеседі
Қалта құрылғылары мобильді өрістерді басқаруда пайдалану үшін күшейтілген құрылғыға айналды. Мобильді құрылғылардың көмегімен келесі функцияларды атқаруға болады. Оларға: жазбаларды цифрландыру, шоттарды жіберу жəне қабылдау, активтерді басқару, қолтаңбаларды жазу, бөлшектерді басқару жəне штрих-кодтарды сканерлеу. 2009 жылы бірлесіп жұмыс істеуге арналған мобильді жүйелердің дамуы орынға қарамастан нақты уақыт режимінде көпжақты конференциялық қоңырауларды қамтамасыз ету үшін бейне, аудио жəне экрандағы сурет салу мүмкіндіктерін біріктіретін портативті құрылғыларды пайдалануға мүмкіндік берді. Қалта компьютерлері əртүрлі форма факторларында қол жетімді, соның ішінде төменгі сыныптағы смартфондар, қалта PDA, ультра мобильді компьютерлер жəне планшеттік компьютерлер (Palm OS, WebOS ). Пайдаланушылар теледидарды Интернет арқылы IPTV арқылы кейбір мобильді құрылғыларда көре алады. Мобильді теледидар қабылдағыштары 1960 жылдардан бері жұмыс істейді, ал 21 ғасырда ұялы байланыс операторлары теледидарды ұялы телефондарда қол жетімді ете бастады. 2010 жылдары мобильді құрылғылардың мүмкіндігі синхрондауға жəне берілген құрылғылардың қашықтығына немесе сипаттамаларына қарамастан көптеген деректерді бөлісе алу функциясына қол жеткізді. Медицина саласында мобильді құрылғылар тез арада дəрі-дəрмек, емдеу жəне тіпті медициналық есептеулер сияқты клиникалық ақпаратқа қол жеткізудің маңызды құралына айналуда. Мобильді ойындардың танымалдылығына байланысты құмар ойындар индустриясына қолданылды. Мобильді құрылғыларда казино ойындарын ұсына бастады, бұл өз кезегінде бұл құрылғыларды заңсыз құмар ойындарда қолданылуы мүмкін құрылғылар
ретінде қауіптілікке қарсы заң шығарушы органға енгізуге əкелді. Басқа ықтимал заңсыз əрекеттерге балалар порнографиясын таратуда мобильді құрылғыларды пайдалану жəне олардың қызметін ілгерілету үшін мобильді қолданбалар мен аппараттық секс индустриясын заңды пайдалану жəне трансшекаралық қызметтерді орындау үшін мобильді құрылғыларды пайдалану мүмкіндігі кіруі мүмкін.Реттелуі қажет барлық мəселелер. Қарулы Күштерде мобильді құрылғылар Қарулы Күштерге қай жерде орналасқанына қарамастан, солдаттарға оқу жəне оқу материалдарын жеткізуге жаңа мүмкіндіктер ашты. Жоғарыда аталып өткен салаларда мобильді құрылғылардың қолдану салалары көрсетілген.
Негізгі бөлім
1 Мобильді құрылғының архитектуралық процессорын жобалау Микроэлектрониканың қарқынды дамуы жəне интеграция дəрежесінің
жоғарылауы мобильді процессорлардың жаңа бағыты пайда болды. Микропроцессорлар мен микрокомпьютерлер құру кезінде процессорларға əр түрлі физикалық сипаттағы объектілерді басқару мəселелерін шешуге мүмкіндік беретін энергияны аз тұтынатын жəне əмбебап мүмкіндіктері бар есептеу жүйелері болуы міндетті. Оларды қолдану негізінде негізгі техникалық жəне қосалқы процестерді автоматтандыру шығындарын азайтады. Нəтижесінде барлық салаларда өндірісті кешенді автоматтандыру міндеті шешілетін болады. Бұл еңбек өнімділігін арттыруға, өндірілетін өнімнің өзіндік құнын төмендетуге жəне өнеркəсіптегі қол операцияларын едəуір қысқартуға мүмкіндік береді. Алайда, осы бағыттағы жұмыстарды кеңінен дамыту үшін микропроцессорлар мен микрокомпьютерлерді құруды жəне қолдануды білетін жүйелік инженерлердің едəуір санын дайындау қажет. Сонымен қатар, тиісті бағдарламалық жасақтаманы əзірлейтін көптеген арнайы бағдарламаларды орнатуды қажет етеді.
Курстық дизайн объектісі-кең мақсаттағы сандық компьютердің процессоры. Жобаланған процессор ia-32 архитектурасы бар Есептеу жүйелеріне сəйкес келетін машиналық командалардың берілген жиынтығын жүзеге асыруы керек. Процессорды əзірлеу процесі келесі негізгі қадамдарды қамтиды:
1) берілген машиналық командалар жүйесімен жəне ia-32 архитектурасымен танысу,
2) микропроцессорлық секциялар(МПС) немесе бағдарламаланатын логикалық интегралдық схемалар (ПЛИС) базисіндегі деректерді өңдеу блоктарының операциялық автоматтары құрылымының синтезі,
3) қатаң жəне микробағдарламаланатын логикасы бар басқару автоматтарын синтездеу,
4) процессордың циклін іске асыру жəне берілген командалар жиынтығын орындау алгоритмдері түрінде математикалық қамтамасыз етуді əзірлеу,
5) микрокоманданы қалыптастыру жəне өзгермелі нүкте сандарының үстінен берілген жиынтықтан операцияны орындаудың микробағдарламасын жасау,
6) электр схемаларын (құрылымдық, функционалдық жəне қағидаттық) əзірлеу жəне түсіндірме жазбаны ресімдеу.
Жобалау үшін қажетті бастапқы деректер халықаралық OSI стандартына сəйкес құрылады. Төменгі бірінші кестеде бастапқы мəліметтер берілген.
1.1-кесте OSI стандартына сəйкес мобильді құрылғыға қойылатын талаптар.
Команда номері
операция коды
Операция
анықтама
Бүтін сандардағы амалдар (арифметикалық)
18
29h
Sub Mem16, Reg16 Sub Mem32, Reg32
Mem16 - Reg16-Mem16 Mem32 - Reg32-Mem32
Бүтін сандардағы операциялар (логикалық жəне ауысулар)
57
0Ch
OR AL, im8
Al or im8-AL
Жіберу операциялары
C2
87h
XCHG Mem32, Reg32
Mem32-Tmp Reg32-Mem32 Tmp-Reg32
Өзгермелі нүктелік сандар бойынша операциялар
E2
DB0h
FIADD m16int
m16int+ST(0)-ST(0)
Процессорларды жобалау кезінде жедел жадтың мəндері ескеріледі. Қазіргі таңдағы зерттеулер нəтижесіне сүйенсек мобильді құрылғылар үшін ең тиімді жедел жад Core i3 12 generation tdp 120watt процессорында жұмыс жасайтынын көрсетті. Сол себепті төмендегі кесте Intel компаниясының нұсқаулығымен құрылған тиімді əрекеттесетін процессор мен жедел жадының мəндері көрсетілген.
1.2-кесте. процессор жəне жедел жад параметрлері
ЖЖҚ сыйымдылығы, Мб
8
ЖЖҚ сөзінің ұзындығы, байт
8
Процессорды іске асыру негізі
Core i3 12 generation tdp 120watt
Адрестеу əдісі
негізгі EA (0:15)
Ақпараттық ресурстар, жүйелер мен технологиялар қазіргі заманғы адам қызметінің ажырамас, тез дамып келе жатқан элементтері болып табылады. 1997 жылы WAP (Wireless Application Protocol - Сымсыз қолданба хаттамаcы) технологиясы ұялы байланыс нарығында пайда болды, ол компьютерге қосылу үшін арналған кабельді пайдаланбастан ұялы телефондарға тікелей ғаламтордан бағдарламаларды орнатуға мүмкіндік берді. Содан бері қоғамның
мобильдендіру процесі басталды. 2000-жылдардың басында мобильді қосымшаларды телефондармен үлкен сенсорлық экрандармен дамыту мобильді қосымшаларды жасауда сапалы қимылмен жаңа деңгейдегі мобильді қосымшаларды жасауға мүмкіндік берді. 2010-шы жылдардан бастап мобильді құрылғылары қосымшаларды дамыту үшін заманауи ақпараттық технологияларды қолдануға мүмкіндік беретін аса қуатты процессорлармен жабдықталған. Көптеген бағдарламашылар кəсіби қызметтің жаңа бағыттарын үйреніп, нарықтық үрдістерге бейімделе бастады. Қазіргі уақытта мобильді қосымшаларды əзірлеу ақпараттық технологиялар саласындағы ең танымал іс- əрекеттердің бірі болып табылады.Мобилді қосымшаларды құрастыру тұтынушылық қажеттілікті алдын ала орындауға мүмкіндігі бар шешімі қолданушыға белгісіз алгоритмдер мен тапсырмаларды орындауға негізделген. Мобильді қосымша - белгілі бір тұтынушылар тобына арналып құрастырылып, олардың қандай да бір мəселелері мен қиындығын шешуге
бағытталған. Мобильді қосымша - нақты платформаға орнатылған, белгілі бір əрекеттерді шешуге болатын функционалдығы бар арнайы бағдарлама [1]. Бұл əртүрлі ақпаратпен өзара əрекеттесуге көмектесетін жүйенің бір түрі. Осыған байланысты мынадай түрлерге жіктеледі: - қосымша-оқиға: əртүрлі іс- шараларды, оқиғаларды көрсетуге мүмкіндік береді, мысалы, спорттық, мəдени, білім-ғылымға қатысты орын алған оқиғаның көрсетілімі жəне т.б.; - қызметтік қосымша: ұйымдардың қызметін көрсететін сайттарға ұқсас сервистік қосымшалар; - үйретуге, дамытуға арналған əртүрлі ойындарға арналған қосымшалар; - онлайн режимде сатылым жасауға арналған интернет дүкендер; - əртүрлі брендтерді жарнамалауға қолданылатын промо- қосымшалар; - бизнес-қосымша: ұйымның үдерісін оңтайландыруға, бизнес ақпаратқа қол жетімділікті қамтамасыз етуге жəне деректер базасымен біріктіруге мүмкіндік береді; - жүйелік қосымша: телефон мен оның бағдарламалық жасақтамасы үшін кеңейтілген параметрлер мен опцияларды пайдалану; - телефонды толық навигатор ретінде пайдалануға мүмкіндік беретін GPS модулін пайдаланатын шарлау жəне іздеу қызметтері бар қосымща; - бейне жəне аудио ақпаратпен жұмыс істеу кезінде телефонның мүмкіндігін кеңейтетін мультимедиалық бағдарламаладағы қосымшалар; - əлеуметтік желілер, байланыс үшін онлайн қызметтер, ақпарат таратуы жəне əлеуметтік қатынастарды ұйымдастырушы қосымшалар; - контенттік қосымшалар жəне т.б. Әрбір құрастырылатын қосымшалар қолданылуы ортасы мен пайдалану мақсатында əртүрлі жəне құрастырылу əдіснамаларыда үнемі өзгеріп отырады, бірақ бұл мобильді қосымшаларды əзірлеу мен бағдарламалау кезіндегі процесс стандартты келеді. Мобильді қосымшаларды əзірлеу процесін шиыршықталған түрде бейнелеуге болады.
6.2 Процессордың разрядтылығы (3264 бит)
Бит дегеніміз 0 немесе 1 көрсетілетін екілік разрядтың қысқа тұлғасы болып саналады, солайша компьютер дəл осы екілік сандар арқылы операцияларды сақтайды жəне өндіреді. Сондықтан, 32 биттік процессорларда нөлден екіге дейінгі сандарды 32-деңгейге дейін ұсыну мүмкіндігі бар, ал 64 биттік процессорлар нөлден екіге дейінгі сандарды 64-деңгейде көрсете алады деген қорытынды шығаруға болады.
Процессордың разрядтылығы термині дербес компьютердің жадындағы ақпаратты процессорға жолдайтын кабель болып табылатын деректер құрсымының ені түсінігін білдіреді. Бірдей уақыт мөлшерін жұмсай отырып, 64 биттік процессордағы деректер құрсымы 32 разрядтық процессордағы құрсымға қарағанда, көбірек мөлшерде ақпарат жіберуге қабілетті.
6.3 Процессордың тезəрекеттілігі (жиілік жəне мeгaгepцтер)
Тактілік жиілік термині тактілік генератор секундына шығаратын тактілік импульстер санын білдіреді.
Дербес компьютер жұмысының тезəрекеттілігі секундына орындалатын командалар санын анықтауға мүмкіндік беретін оның тактілік жиілігімен тікелей байланысты.
6.4 Процессор мен жүйелік тақшаның жиілігі
Тезəрекеттілік процессор жұмысының аса маңызды көрсеткіштерінің бірі болып табылады. Процессор үшін уақыт өлшемінің ең аз бірлігі - такт немесе оның тағы бір атауы - тактілік жиілік кезеңі. Процессор орындайтын барлық операцияларға ең аз дегенде бір такт жұмсалады.
Бүгінгі күні іс жүзінде əр процессор көбейткіш пен жүйелік тақшаның тактілік жиілігінің көбейтіндісі болып табылатын тактілік жиілікте жұмыс істейді. Мысалы, Celeron 600 тактілік жиілігі жүйелік тақшаның тактілік жиілігінен 9 есеге асып түседі. Көп жағдайда жүйелік тақшаның тактілік жиілігі жалғастырғыш немесе жүйелік тақшаны конфигурациялаудың басқа да құралдары (олардың қатарына BІOS параметрлерін орнату бағдарламасындағы сəйкес мағыналарын жатқызуға болады) арқылы көбейткішпен бір мезгілде орнатылады. Кейбір жүйелер процессордың қолданыстағы жұмыс жиілігін көбейтуге мүмкіндік береді, бұл процедура
екпін деп аталады. Процессордың үлкен жиілігін орнату оның тезəрекеттілігінің көрсеткіштерін де арттыруға мүмкіндік береді.
6.5 Процессордың кэш-жады
Кэш - бар болғаны процессордың жады, оның міндеттері жедел жадыға жүктелетін міндеттерге ұқсас. Процессор кэшті онда деректерді сақтау үшін пайдаланады. Жадының бұл түрінде аса жиі қолданылатын ақпараттар буферленеді, осының нəтижесінде келесі жүгінуде сұранысқа жұмсалатын уақыт едəуір қысқарады.
Процессорлардың көпядролығы
Заманауи орталық микропроцессорлардың ортасы ядромен жабдықталған. Бұл ядро кремний кристалынан тұрады, оның ауданы шамамен бір шаршы сантиметрдей болады. Микроскопиялық логикалық элементтер оның бетінде процессордың қағидалық сұлбасын, яғни архитектурасын (chіp archіtecture) жүзеге асыруға мүмкіндік берді. Орталық микропроцессорда бір процессорлық кристалл бетінде екі жəне одан да көп есептеуіш ядролардың болуы, жəне олар бір корпуста да бола алады.
Көпядролық процессордың артықшылықтары:
қосымшалардың жұмысын бірнеше ядрол арға бөліп беру мүмкіндігі туындайды;
қарқынды есептеулерді қажет ететін үдерістер едəуір жылдам жұмыс
істейді;
қосымшалардың жауап беру жылдамдығы артады жəне электр қуатын тұтыну азаяды;
ресурстық сыйымды мультимедиялық бағдарламаларды қолдану көбірек нəтижелі болады;
дербес компьютер пайдаланушыларының жұмысы едəуір жайлы
болады.
Арнайы бөлім
2 Процессорларға арналған ұяшықтар (socket)
Процессордың сокеті ағылшын тілінен аударғанда жалғағыш немесе ұяшық дегенді білдіреді. Бұл терминді компьютерге қатысты қолдансақ, онда ұяшық деп орталық процессор орналастырылған жер аталады. Процессордың əрбір моделі өзінің жалғағыш нұсқасымен жабдықталған. Орталық процессордың сокеті тесікті жалғағыш немесе ұяшықты жалғағыш түрінде болады, ол орталық процессорды орнату процесін оңтайландыруға арналған. Жалғағыштарды қолдану жөндеу жұмыстары немесе дербес компьютерді жетілдіру үшін процессорларды алмастыруды процесін едəуір жеңілдетеді.
.1 Қарастырылып отырған құрылғының жұмыс принципі жəне мақсаты
Микропроцессор көптеген операцияларды орындай алады. Бұл басқарушы ақпаратпен, бағдарламамен анықталады. Бағдарлама-бұл командалар (нұсқаулар) жиынтығы, яғни сандық кодтар, оларды декодтау арқылы процессор не істеу керектігін біледі. Бағдарламаны басынан аяғына дейін адам, бағдарламашы жасайды, ал процессор осы бағдарламаның мойынсұнғыш орындаушысы ретінде əрекет етеді, ол ешқандай бастама көтермейді (егер ол жұмыс істесе). Сондықтан процессорды мимен салыстыру өте дұрыс емес. Ол адам үшін алдын-ала жасалған алгоритмнің орындаушысы
ғана. Бұл алгоритмнен кез-келген ауытқу тек процессордың немесе микропроцессорлық жүйенің басқа түйіндерінің дұрыс жұмыс істемеуінен туындауы мүмкін.
Процессордың барлық командалары процессордың командалық жүйесін құрайды. Процессордың командалық жүйесінің құрылымы мен көлемі оның жылдамдығын, икемділігін, ыңғайлылығын анықтайды.
Процессордың бірнеше ондағаннан бірнеше жүзге дейінгі командалары болуы мүмкін. Командалар жүйесі шешілетін міндеттердің тар шеңберіне (мамандандырылған процессорлар үшін) немесе тапсырмалардың кең шеңберіне (əмбебап процессорлар үшін) есептелуі мүмкін. Командалық кодтарда əр түрлі сандар болуы мүмкін (бір Байттан бірнеше байтқа дейін). Әр команданың өзіндік жұмыс уақыты бар, сондықтан бүкіл бағдарламаның орындалу уақыты бағдарламадағы командалардың санына ғана емес, сонымен қатар қай командалар қолданылатынына да байланысты.
Барлық түйіндердің жұмысы процессордың жалпы сыртқы сағат сигналымен синхрондалады. Архитектураның бірнеше түрі бар:
CISC-процессорлар (Complex Instruction Set Computer) -- күрделі командалар жиынтығы бар есептеулер. Күрделі командалар жиынтығына негізделген процессорлық архитектура. Cisc-тің əдеттегі өкілдері-Intel x86 микропроцессорлар тобы (көптеген жылдар бойы бұл процессорлар тек сыртқы командалық жүйеде CISC болып келеді);
RISC-процессорлар.Reduced Instruction Set Computer - қысқартылған пəрмендер жиынтығы бар Есептеу. Қысқартылған нұсқаулық жиынтығы негізінде құрылған процессорлар архитектурасы. Ол белгіленген ұзындықтағы командалардың, көптеген регистрлердің, регистр-регистр сияқты операциялардың болуымен, сондай-ақ жанама адресацияның болмауымен сипатталады. RISC тұжырымдамасын IBM Research компаниясының Джон Кок (Джон кокк) жасаған, оны Дэвид Паттерсон (Дэвид Паттерсон) ойлап тапқан);
MISC-процессорлар.Minimum Instruction Set Computer-ең аз командалар жиынтығы бар Есептеу. Чак Мур командасының идеяларын одан əрі дамыту, RISC процессорлары үшін қарапайымдылық принципі тым тез артта қалды деп санайды. Максималды жылдамдық үшін күрестің қызуында RISC көптеген CISC процессорларын күрделілікпен қуып, басып озды.
Көп ядролы архитектуралар барлық алдыңғы сипаттамаларды бір архитектурада біріктіреді:
Nehalem қуатты тұтынуды азайту кезінде өнімділікті едəуір арттыруға мүмкіндік береді. Nehalem платформасы QuickPath Interconnect жүйесінің жаңа архитектурасын қолданады, оның құрамына кіріктірілген жад контроллері жəне компоненттер арасындағы жетілдірілген байланыс арналары кіреді. Nehalem негізіндегі процессорлар екіден сегізге дейін ядро алады жəне Simultaneous Multi-threading технологиясының арқасында төрт-он алты Нұсқаулық ағындарын өңдейді. Үшінші деңгейдегі кэш көлемі 8 Мб жетуі мүмкін;
Penryn ол 45nm технологиясы бойынша шығарылады жəне Core 3 ретінде белгіленеді.
.1 Фирмалар мен модельдерді талдау
Intel процессорлары-бір кездері Intel процессорлары жоғарыда келтірілген сұраққа жалғыз дұрыс жауап ретінде аталған. Сол күндері олардың атаулары Pentium (мысалы, Pentium 100) сөзінен кейін санмен ғана ерекшеленді (айтпақшы, сағат жиілігін білдіреді). Нарықта болған Pentium 4 жəне Pentium D. Жаңа процессорлардың сағат жылдамдығы бірнеше жыл бұрынғыдай тез өспейді (сол кезде пайдаланушылар жаңа өнімдердің пайда болуын бақылай алмады - əр апта сайын процессорлар 100-200 МГц жиілігінде қосылды). Алайда, жаңа процессорларда жүйелік шинаның жиілігі (1333 МГц-ке дейін) жəне екінші деңгейдегі кэш-жадтың көлемі (4 Мб-қа дейін) артты, бұл бүкіл компьютерлік жүйенің жылдамдығына əсер ете алмады.
Бұл процессорлардың ерекшеліктері жоғары сағат жиілігі, Екінші деңгейдегі үлкен кэш жəне FSB қолдау көрсетілетін айтарлықтай жиілік.
2019 жылдың 1-2 тоқсанына қарай екі компания төрт ядролы процессорлар желісін жаңартты. Intel əр түрлі жиіліктерде жұмыс істейтін үш модельден тұратын Core i7 отбасын ұсынды. Бұл процессордың басты ерекшелігі-үш арналы жад контроллерін (DDR-4 түрі) жəне сегіз өзекті эмуляциялау технологиясын қолдану (кейбір нақты тапсырмалар үшін пайдалы). Сонымен қатар, архитектураны жалпы оңтайландыру арқасында көптеген тапсырмалар түрлерінде процессордың жұмысын едəуір жақсартуға мүмкіндік туды. Core i7 пайдаланатын платформаның əлсіз жағы көрсетілген, оның шамадан тыс құны, өйткені бұл процессорды орнату үшін Intel X58 чипсетіне қымбат аналық плата жəне DDR4 типті үш арналы жад жиынтығы қажет, сонымен қатар қазіргі уақытта жоғары құны бар.
Intel Core 2 Quad процессоры төрт физикалық ядродан тұрады, бұл оның жұмыс жылдамдығына айтарлықтай əсер етеді. Кентсфилд ядросындағы Intel Core 2 Quad, бұл бір корпуста екі Conroe кристалдарының жиынтығы. Бұл процессордың ұрпағы Yorkfield (45 нм) ядросындағы Intel Core 2 Quad болды, ол Кентсфилдке ұқсас, бірақ кэш пен жұмыс жиілігінің үлкен көлеміне ие.
AMD процессорлары-ұзақ уақыт бойы жəне Intel компаниясымен сəтті бəсекелеседі. Қазіргі уақытта сіз AMD Phenom II X3 жəне x4 процессорларын кездестіре аласыз. Оларды əзірлеу кезінде компания өзінің қателіктерін ескерді: Кэш көлемі ұлғайтылды, ал процессор өндірісі 45 нм техпроцесске ауыстырылды, бұл жылу бөлуді азайтуға жəне жұмыс жиілігін едəуір арттыруға мүмкіндік берді. Жалпы, AMD Phenom II X4, өнімділігі бойынша алдыңғы буын Intel процессорларымен (Yorkfield ядросы) жəне Intel Core i7- ден едəуір артта.
Салыстырмалы кесте 1, қазіргі уақытта неғұрлым оңтайлы процессорлардың сипаттамаларын береді.
2.1-кесте-процессорлардың салыстырмалы сипаттамасы.
Салыстырмалы сипаттамалары
Phenom II X3 720 Black Edition
Core 2 Duo E7500
Wolfdale-3M
Техпроцесс
45 нм
45 нм
Число ядер
3
2
Тактовая частота
2,8 ГГц
2,93 ГГц
Сокет
AM3
LGA 775
Кэш L1
3 x 128 кбайт
-
Кэш L2
3 x 512 кбайт
3 Мбайт
Кэш L3
6 Мбайт
-
HyperTransport
4000 МГц
-
FSB
-
1066 МГц
Тепловой пакет
95 Вт
65 Вт
əр түрлі компьютерлердің негізгі есептеу модулі орталық процессор болып табылады жəне арнайы элементтер деректерді сақтау үшін қолданылады. Тиісінше, құрылғы жұмыс істеп тұрған кезде деректерді процессордан дискіге беру үшін белгілі бір уақыт қажет. Алайда, NIST институты ұсынған жаңа типтегі магниттік жартылай өткізгіштердің арқасында жағдай түбегейлі өзгеруі мүмкін; бұл элементтер ақпаратты өңдей де, сақтай да алады. Бұл модульдер негізгі бөлігінен магниттік емес жұқа қабатпен бөлінген магниттің жұқа қабатымен жабылған жартылай өткізгіш элементтерден тұрады. Ферро-жəне диамагнетиканың ұқсас үйлесімі құрылғыға екі функцияны бірден сəтті орындауға мүмкіндік береді.
Флагмандық 32nm алты ядролы Gulftown процессоры 2010 жылдың бірінші тоқсанында да пайда болуы керек. Intel компаниясы өзінің skulltrail платформасында оған да орын дайындады. Intel X58 чипсетіне негізделген аналық платалардың иелері үшін олардың Gulftown чиптерімен дұрыс жұмыс істеу мүмкіндігі болуы мүмкін. Әрине, BIOS микробағдарламасын жаңарту қажет болады.
AMD Thuban алты ядролық серверлік Opteron Istanbul ұсынады. Процессор 45 нм техникалық процесс бойынша орындалады, біріктірілген DDR3 жад контроллерін, 3 Мб L2 кэшін жəне 6 Мб L3 кэшін алады. Бұл жағдайда дизайн қолданыстағы AM3 жəне AM2 + процессорлық ұяларымен үйлесімді болады. Жаңа чип Phenom II X6 белгісін алады деп күтілуде.2010 жылдың екінші тоқсанында сатылады деп күтілуде.
2019 жəне 2021 жылдарға жоспарланған процессорларда AMD кэш көлемін жəне қолдау көрсетілетін жедел жадтың сыйымдылығын арттыруды жоспарлап отыр. Алайда, AMD өкілдері Intel процессорларында белсенді қолданылатын көп ағынды мүмкіндік туралы əлі де айтпайды. Көп ағынды көп ядролы процессорға бір уақытта бірнеше есептеу ағындарын өңдеуге мүмкіндік береді.
.2 Нақты модельді таңдау жəне сипаттау
Intel Core i7-Intel компаниясының x86-64 процессорлар тобы. Бұл Intel Nehalem микроархитектурасын қолданатын алғашқы отбасы. Сондай-ақ, Intel Core 2 отбасының мұрагері. Төрт процессордың барлық үш моделі ядролық. Core i7 идентификаторы 20019-да іске қосылған Bloomfield жұмыс атауымен бастапқы отбасына да қолданылады. Core i7 атауы процессордың ұрпағын көрсетеді (Core 2 DuoQuadExtreme 6-шы буын болды).
Core i7 төрт ядроларын шығару Intel-дің ең өнімді шешімдер саласындағы артықшылығын нығайтты. Сонымен қатар, Core i7 хабарландыруымен Hyper-Threading технологиясы бір физикалық ядро ішіндегі мəліметтерді көп ағынды өңдеуді қамтамасыз етеді. Бұл факт бағдарламалық жасақтама жасаушыларды екіден көп ядросы бар процессорлар үшін бағдарламалық жасақтаманы одан əрі оңтайландыруға шақыруы керек.
Nehalem бірқатар жетілдірулерді қолданды жəне оның бұрынғы Intel микроархитектураларынан түбегейлі айырмашылықтары бар деп айтуға болады. Nehalem негізінде процессорларды құрудың негізгі принципі- модульділік, ол өзектердің санын өзгертуге жəне процессор жүйесінің жабдықтарын мақсатына жəне қажетті өнімділігіне байланысты басқа блоктармен (соның ішінде графикалық) өзгертуге мүмкіндік береді.
Микроархитетураның жаңалықтары қазірдің өзінде қолданылған AMD процессорларының құрылымына қатты ұқсайды, бірақ Core өзектерінің есептеу қуатымен толықтырылған. Core i7, сондай-ақ AMD процессорларында кірістірілген жад контроллері бар, бұл ядроларға жүйелік тақтадағы DDR
модульдерімен тікелей байланысуға мүмкіндік береді, бұл процессор мен жедел жад арасындағы мəліметтер алмасуды едəуір жылдамдатады. Кірістірілген жад контроллері максималды өткізу қабілеті 25,6 Гбайтс.сонымен қатар, дəстүрлі екі арналы алмасу жүйесінің орнына DDR3 1066 МГц модульдерін қолдайтын үш арналы жүйе қолданылады.
Дəстүрлі FSB параллель типті Quad Pumped процессоры AMD процессорларында бұрыннан бері қолданылып келе жатқан сериялық интерфейспен алмастырылды. Core i7 Чипсет элементтерімен QuickPath Interconnect (QPI) брендімен сериялық автобус арқылы байланысады. Nehalem микроархитектурасы бір процессор үшін осындай бірнеше сыртқы интерфейстерді пайдалануға мүмкіндік береді. QuickPath интерфейсі, егер олар компьютерлік жүйеде қолданылса, бірнеше процессорларды біріктіруге мүмкіндік береді. QuickPath 20 екі бағытты байланыс арнасынан тұрады. Деректермен алмасу жүйесі деп аталатындарға негізделген. нүкте-нүкте принципі, яғни ядролар жеке арналарды қолдана отырып, сыртқы құрылғыларға жеке қосылады. Өткізу қабілетін арттыру үшін бірнеше арнаны пайдалануға болады.
Мұндай шина əр бағытта 12,8 Гбайтс Өткізу жолағы немесе екі бағытта да 25,6 Гбайтс бола отырып, секундына 6,4 млн.дейін беріліс орындай алады. Ескі Intel Quad Pumped Bus шинасы тек 12,8 Гбайтс жетуге мүмкіндік берді, дəл қазір AMD процессорларында қолданылатын HyperTransport 3.0 QPI шинасы 24 Гбайтс максималды өткізу қабілетіне ие.
Процессорды ұйымдастырудың жаңа принциптері маңызды, бірақ 4- суретте келтірілген Nehalem микроархитектурасының жалғыз жаңалықтарынан алыс. Ең маңызды инновациялардың бірі SMT көп ағынды технологиясын қолдау болып табылады. Simultaneous Multi-Threading). Бұл технология төрт ядроның əрқайсысына бір уақытта екі тапсырманы орындауға мүмкіндік береді. Осылайша, Операциялық жүйе үшін жаңа процессорлар сегіз ядроға айналады жəне бұл бір уақытта көп тапсырмаларды орындау арқылы көп ағынды қосымшалардың жұмысын тездетеді. SMT-бұл бір кездері бір ядролық процессорлар үшін жасалған Intel Hyper-Threading технологиясының реанимациясы.
Corei7 процессорлары SSE4.2 нұсқауларының жаңа жиынтығын қолдайды, тиімді жəне жылдам кэшке ие. Жоғарыда айтылғандардың бəрін қорытындылай келе, Nehalem архитектурасының негізгі ерекшеліктері:
екі, төрт немесе сегіз ядроның болуы;
1. жетілдірілген ядролар үлкен есептеу қуатына ие;
2. SMT технологиясы, əрбір ядро өнімділігін арттырады;
3. үш деңгейлі кэш қолданылады: бір ядроға 64MB L1 ,бір ядроға 256KB L2, 24mb L3 дейін (жалпы кэш);
4. DDR4 қолдауымен біріктірілген үш арналы жад контроллері;
5. Жаңа өнімді сыртқы процессор шинасы - QPI;
6. Графикалық ядро салу мүмкіндігі.
7. 4-Intel Nehalem Микроархитектурасы
2-кестеде Intel Core i7 бірінші отбасының процессорларының негізгі сипаттамалары көрсетілген, үш процессор негізінен сағат жылдамдығымен ерекшеленеді (2,66 ГГц; 2,93 ГГц жəне 3,2 ГГц).
2.1-кесте. процессорлардың сипаттамалары.
Яд ро саны
Жиіл ігі ,ГГц
эш кб
К L2,
К
эш L3, Mб (совм.)
T DP, Вт
t
Socke
Cor e i7 920
4
2,66
56
2
8
30
1
1366
LGA
Cor e i7 940
4
2,93
56
2
8
30
1
1366
LGA
Cor e i7 965
4
3,2
56
2
8
30
1
1366
LGA
Ең өнімді Core i7 965 Extreme Edition-да QuickPath-тің алдыңғы жағында əлдеқайда жылдам нұсқасы бар. Барлық процессорларда 64 кбайт L1 деңгейіндегі кэш жады, 256 кбайт L2 кэш жады жəне 8 Мб L3 кэш ядролары бөліседі. Core i7 барлық қосымша Intel нұсқаулықтарын қолдайды: MMX, SSE, SSE2, SSE3 жəне SSSE3, SSE4.1 жəне SSE4.2. Ең қуатты Core i7 965 xe процессорында жад пен ядро үшін бөлек құлыптан босатылатын көбейткіштер бар, бұл оның артық жүктелуіне мүмкіндік береді.
Айтарлықтай жақсартулар мен жоғары техникалық деректер жаңа процессорлардың жұмысын едəуір арттырады. Алайда, іс жүзінде олардың нақты тиімділігі көбінесе шешілетін міндеттердің түріне байланысты болады. Core i7 дəстүрлі көп ядролы core процессорларынан бір ағынды жүктеу кезінде айқын артықшылыққа ие болмайды. Төрт Intel Core i7 ядролық процессорлары көптеген сынақтарда рекордтық өнімділікті көрсетеді, бұл Intel брендтік процессорлық технологияларын қолдануға мүмкіндік береді:
Intel Turbo Boost - қажет болған жағдайда жұмыс істейтін ядроларға сағат жиілігін (133 МГц қадамымен) жылу қорғанысының максималды деңгейіне дейін арттыруға мүмкіндік береді. Пайдаланылмаған ядроларды бағдарламалық түрде нөлдік қуат режиміне ауыстыруға болады;
Intel Smart Cache технологиясы ең заманауи көп ағынды ойындар үшін оңтайландырылған кэш-жадтың жоғары өнімділігі мен тиімділігін қамтамасыз етеді;
Intel QuickPath Interconnect технологиясы өткізу қабілетін арттыруға жəне алмасу процесінде кідірістерді азайтуға арналған. Extreme Edition процессорларымен 25,6 ГБ с дейін жалпы деректер жылдамдығына қол жеткізуге мүмкіндік береді;
Intel HD Boost технологиясы Мультимедиялық тапсырмаларда өнімділікті едəуір жақсартады. Қосымша нұсқаулар жиынтығындағы командалар бір сағаттық циклде орындалады, бұл SSE4 пəрмендерінің жиынтығы үшін оңтайландырылған қосымшалармен тиімділіктің жаңа деңгейіне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Ресми мəліметтерге сəйкес, алғашқы Nehalem процессорлары кем дегенде 731 миллион транзисторға ие, бұл Пенрин Йоркфилдтің "квадраттарынан" 10,7% аз. Сонымен қатар, Core i7 кристалының ауданы 214-тен 263 мм2-ге дейін ұлғайтылды, көрсетілген.
Bloomfield процессорлары төрт ядролы дизайнға ие, ал олардың алдындағы құрылым - Core 2 Quad - Core 2 Duo жұпынан көп чипті модуль болды. Core i7 кристалының негізгі элементтерінің қатарына төрт физикалық ядро, бөлінген үшінші деңгейлі кэш, кірістірілген DDR3 жад контроллері жəне QuickPath Interconnect (QPI) шинасы кіреді.
Bloomfield төрт ядросының əрқайсысы өз кезегінде 6-суретте көрсетілген кіші блоктарға бөлінеді. Процессор ядросы құрылғысы көрсетілген, ол бірінші деңгейдегі деректер кэшінен, Екінші деңгейдегі үзілістер кэшінен, бірінші деңгейдегі кэш нұсқаулығынан, декодтық нұсқаулардан жəне əлемдік бағдарламалардан, жад пен орындалудың реттілігінен, құрылғылардың орындалуынан, жоспарлау тəртібінен, своп пен болжам тармақтарынан тұрады. Көп ядролы процессордың өзегі бізге жаңа SSE4.2 құралын, жақсартылған қолдау құлпын, қосымша кэш пен иерархияны, жетілдірілген циклді, жақсартылған болжамды тармақты, жылдам виртуализацияны, бір уақытта көп ағынды жəне терең буферді ұсынады.
Core i7 конвейерінің ені бір цикл үшін 4 Нұсқаулық деңгейінде сақталады; брондау, жүктеу, сақтау жəне операцияларды кезектен тыс орындау буферлері айтарлықтай кеңейтілген. Бұл өзгерістер CPU қуатын тұтынуды оңтайландыруға жəне есептеулерді тиімді параллельдеуге көмектеседі.
Core i7 процессорларының өміршеңдігі Intel X58 Express (Tylersburg) чипсетіне негізделген аналық платаларды қамтамасыз етеді. Аталған логика жиынтығы, өз кезегінде, X58 IOH Солтүстік көпірінен жəне 775-ші розеткадағы қазіргі сөйлемдермен таныс ICH20(R) Оңтүстік көпірінен тұрады. Intel X58 чипсетінің құрылымдық схемасы 7-суретте көрсетілген.
Ресми түрде Core i7-ді DDR4-3200 (8,5 Гбитс) жолақтарымен пайдалану ұсынылады, бірақ Intel X58 МГц жəне одан жоғары номиналды жад модульдерінің тақталарында сəтті жұмыс туралы сенімді ақпарат бар. Үш арналы ЖЖҚ жиынтықтарына есептегенде, əдетте, 3 немесе 6 ЖЖҚ слоттары көзделеді; Орнатылатын DDR3 максималды көлемі - бір ұяшыққа 4 ГБ. Бұл жағдайда ddr1366 үшін lga2 аналық платалары шығарылмайтынын ескеріңіз, өйткені DDR екінші буынын қолдау контроллер деңгейінде жүзеге асырылмайды. Процессор Nehalem микроархитектурасы негізінде жұмыс істеген кезде x86 нұсқаулары L1 Нұсқаулық кэшінен (Instruction Сасһе) 32 Кбайт өлшемімен таңдалады (сурет. 2). Командалар кэштен бекітілген ұзындықтағы блоктармен жүктеледі, олардан декодтауға бағытталған нұсқаулар бөлінеді. X86 нұсқауларының өзгермелі ұзындығы жəне кэштен жүктелген блоктар бекітілген ұзындыққа ие болғандықтан, командаларды декодтау кезінде жеке командалар арасындағы шекараны анықтау керек.
Командалардың мөлшері туралы ақпарат L1 Нұсқаулық кэшінде арнайы өрістерде сақталады (əрбір Нұсқаулық байтына 3 бит ақпараттан). Командалардың шекараларын анықтау үшін бұл ақпаратты декодтау процесінде тікелей декодерде қолдануға болады. Декодтау алдында таңдалған блоктан командалар таңдалады. Бұл процедура алдын-ала декодтау (PreDecode) деп аталады жəне командалардың ұзындығы мен құрылымына қарамастан декодтаудың тұрақты қарқынын сақтауға мүмкіндік береді.
Nehalem микроархитектурасы бар процессорларда, сондай-ақ Intel Core микроархитектурасы бар процессорлардағыдай, командаларды іріктеу 16 байт блоктармен жүргізіледі, яғни кэштен əрбір сағат үшін 16 байт командалар блогы жүктеледі.
Практикалық бөлім
2 ҚҰРЫЛҒЫҒА ТЕХНИКАЛЫҚ ҚЫЗМЕТ КӨРСЕТУ ЖӘНЕ ДИАГНОСТИКА
Intel процессорлары - LGA1366 платформасында процессорды орнату көрсетілген 775 Розетка процессорын орнатуға құрылымдық жағынан ұқсас. Алдыңғы модельдерден айырмашылығы, бұл процессорлар "аяқтармен" жабдықталмаған, осылайша дұрыс жұмыс істемеген кезде оны зақымдау қаупі азаяды. Розетканың 775 процессорында байланыс нүктелері, ал" аяқтар " жүйелік тақтаның өзінде орналасқан. Сонымен, бізде аналық плата мен процессор бар. Тақтаның ортасында қорғаныш қақпақпен қорғалған Розетка орналасқан. Процессорды орнату үшін келесі əрекеттерді орындау керек:
розеткаға Розетка тұтқасын алыңыз жəне көтеріңіз; бекіту тақтасын ашыңыз;
розетканың қорғаныш қақпағын алыңыз;
процессорды қораптан алып, қара қорғаныс тақтасын алыңыз. Процессорды тек шетінен ұстаңыз, контактілерге қол тигізбеңіз! Опустите процессор в сокет ана ақысын қатаң тік жол бермей, қисаю. Процессордың бұрыштарының біріндегі сары көрсеткіге жəне розеткадағы көрсеткіге назар аударыңыз-бұл көрсеткілер процессордың розеткаға қай жағын салу керектігін көрсетеді. Өз кезегінде розеткада шығыңқы жерлер бар-бұл "кілтпен" қорғаныс. Процессор орнатылғаннан кейін, бекіту тақтасын жауып, Розетка тұтқасын орнына түсіріңіз. Көрсетілген процессорға радиаторды орнатыңыз. Розетканың бұрыштарына жақын төрт тесікке назар аударыңыз. Радиатор төрт түйреуішпен жабдықталған. Радиаторды процессорға барлық төрт түйреуіш тесіктерге түсетін етіп орнатыңыз. Бұдан əрі кезек-кезек басыңыз оларға. Әр бекіткішті басқан кезде нұқу естіледі. Әрі қарай, сіз барлық бекітпелердің мықтап бекітілгеніне көз жеткізуіңіз керек. Процессорды салқындатқышты аналық платада CPU-FAN деп белгіленген коннекторға қосу ғана қалады. AMD процессорлары Intel процессорларынан процессордың өзінде "аяқтарының" болуымен ерекшеленеді, сондықтан компьютерді құрастыру сəл өзгеше болады. Intel платформасы сияқты, орнату көрсетілген "кілтпен" де өтеді. 939 жəне AM2 розеткаларының процессорларында оның бұрыштарының бірінде бірнеше "аяқтар" басқаларына қарағанда басқаша орналасқан. Бұл орын сары көрсеткімен белгіленген, аналық платаның розеткасында сол көрсеткі бар. Әрі қарай, розетканың тұтқасын итеріп, процессорды орнатыңыз жəне орынның тұтқасын қайтарыңыз.
Радиатор мүлдем басқаша орнатылады: розетканың екі жағында радиатордың металл тақтайшасы желімделген пластикалық шығыңқы жерлер бар. Бұдан əрі опускаем шағын иінтірегі, жақсы сжимаем радиатор к процессору жəне подключаем кулер.
.3 Процессорлардың алдын алу жəне техникалық қызмет көрсету Процессордың алдын-алу жылу пастасын ауыстыру жəне жылуды
жақсы кетіру үшін процессордың салқындатқышын тазарту, процессорға электр қуатын беруді болдырмау болып табылады.
Сондай-ақ, көрсетілген wmprogram бағдарламасын қолдана отырып, процессордың өзегіне жүктемені бөлудің бағдарламалық алдын-алуды жүргізуге болады. Тізімде сол жақта жұмыс орны таңдалады. Оң жақта қандай ядроларды қолдануға болатындығы көрсетілген. Бұл опция тапсырмалар диспечерінің сəйкестігін əр процесс үшін қолмен орнату мүмкіндігін жоққа шығармайды.
Процессорларда қалыпты жұмыс кезінде кейбір контактілер жай қайталанады. Жəне негізгі байланыс зақымдалған жағдайда қолданылады. Яғни, егер процессордағы контакттың бір түрі құлап кетсе, онда оның орнына дубльдің қай жіптен аяғын дəнекерлеуге болады.
Тазарту-бұл процессордың жұмысын ішінара немесе толығымен қалпына келтіруге, оның тұрақты жұмысының шегін арттыруға жəне кернеу мен қуат тұрақтылығына, салқындауға, физикалық жəне басқа зақымдарға байланысты емес жиі сəтсіздіктер кезінде тұрақтылықты арттыруға мүмкіндік беретін процесс. Тазарту процессорды оның субстратындағы дəнекерді ерітуге жақын температураға дейін қыздырудан жəне оны бірнеше минут бойы осы режимде ұстап тұрудан тұрады. Кейбір жағдайларда бұл əдіс процессордың жұмысын толығымен қалпына келтіруге жəне оның үдеткіш əлеуетін өзгертуге мүмкіндік береді. Күйдіру технологиясы, құралдар мен құрылғылар:
сізге температураны біртіндеп өзгертуге мүмкіндік беретін қыздыру элементі қажет болады. Мысалы, дəнекерлеу пеші немесе тұрмыстық пеш. Термометр осы мақсаттар үшін жарамсыз, өйткені оның көмегімен берілген температураға төтеп беру өте қиын жəне сіз жай ғана CPU субстратынан аяқтарды үрлей аласыз. Сонымен қатар, термометрді қолданған кезде температураның күрт ауытқуы мүмкін, бұл процессордың кристалының бұзылуына əкелуі мүмкін. Микротолқынды пеш жылытуға да жарамайды;
300 ' C ішіндегі температураны өлшейтін құрылғы қажет, мысалы, термопарасы бар мультиметр, инфрақызыл термометр жəне т.б. процессорды фольгаға орап, дəнекерлеуші балқу температурасынан асқан кезде аяқтарын бекіту үшін аздап ұсақтаған жөн. Әрі қарай, процессор суық пешке жанбайтын материалдың қалың субстратына қойылады жəне қыздыру циклі басталады. Тəжірибе жүзінде тазарту үшін оңтайлы температура 180-220 ' C екендігі анықталды.процессорды осы температурада кем дегенде 5 минут ұстап тұру керек, содан кейін температураны біртіндеп минимумға дейін төмендетіңіз. Температураның 250' - ден жоғары көтерілуіне жол бермеу жəне кенеттен секірулердің болмауын қамтамасыз ету маңызды.
.4 Процессорды диагностикалаудың бағдарламалық құралдары Процессорларды сынау үшін көптеген бағдарламалар бар:
ü Futuremark 3dmark06 1.1.0 нұсқасы;
ü CineBench R10, CPUmark06 нұсқалары; ü Everest нұсқасы 4.60.1500;
ü Fritz Chess Benchmark;
ü NucleaRUS 2.0.0 нұсқасы;
ü ScienceMark 2.0.0 нұсқасы; ü SuperPi 1.5 нұсқасы;
ü TechArp X264 HD нұсқасы 0.59.819 M; ü WinRAR нұсқасы 3.71;
ü wPrime нұсқасы 1.55.
CPU-Z утилитасы-бұл утилита процессор туралы ең толық ақпаратты көрсетеді: аты, Розетка, кернеу, кэш өлшемі, процессор ядросы, нұсқаулар, ядро мен автобус жиілігі, көбейткіш. Сондай-ақ, аналық плата, видиокарт туралы жалпы ақпаратты көрсетеді.
EVEREST Ultimate Edition-ДК пайдаланушылары үшін жетекші жүйелік диагностика жəне анықтамалық тестілеу шешімдері. EVEREST Lavalys эталоны жүйенің жұмысын өлшеу үшін бірнеше əдістерді ұсынады. Бұл эталондар синтетикалық болып табылады, яғни нəтижелер жүйенің тек теориялық (максималды) өнімділігін көрсетеді. Қолданбалы сынақтардан айырмашылығы, синтетикалық эталондар компьютердің" нақты " жұмысын көрсетуге бейім емес. Бұл сілтемелер компьютерлер арасында жылдам жəне қарапайым салыстыруды қамтамасыз етеді, мысалы, жүйелік конфигурацияда белгілі бір параметрлер (орталық процессордың сағат жылдамдығы, жадты синхрондау жəне т.б.) өзгерген кезде.
EVEREST өзгермелі нүкте операциялары үшін орталық процессор жəне копроцессордың анықтамалық сынақтары Lavalys анықтамалық тестінің көп ағынды механизміне негізделген, ол бір уақытта 32-ге дейін өңдеу ағындарын қолдайды. Қол жеткізілген нəтижелер мультипроцессорлық жүйеде (SMP), мультипроцессорлық жүйеде (CMP) жəне HyperThreading рұқсат етілген жүйелерде кеңейтіледі. EVEREST Ultimate Edition AMD Phenom X4, AMD Opteron жəне Intel Core 2 Duo жəне i7 процессорлары сияқты орталық процессорлық технологиялардың толық əлеуетін пайдалана алады. Бағдарламаның сыртқы түрі 14-суретте көрсетілген.
3.4 Процессорды суыту
Желдеткіш немесе кyлep -- процессорды суытуды қамтамасыз етуші құрал. Кулерлердің əртүрлі модельдері болады, алайда көп жағдайда олар процессордың өзінің үстінгі жағында орнатылады. Кyлepлер белсенді (активті) жəне сылбыр (пассивті) болады. ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе 7
Негізгі бөлім 9
1 Мобильді құрылғының архитектуралық процессорын жобалау ... 9
1.2 Процессордың разрядтылығы (3264 бит) ... .12
1.3 Процессордың тезəрекеттілігі (жиілік жəне мeгaгepцтер) 13
1.5 Процессордың кэш-жады 13
Арнайы бөлім 14
2 Процессорларға арналған ұяшықтар (socket) 14
2.1 Қарастырылып отырған құрылғының жұмыс принципі жəне мақсаты 14
2.2 Фирмалар мен модельдерді талдау 16
2.3 Нақты модельді таңдау жəне сипаттау 18
Практикалық бөлім 22
3 Құрылғыға техникалық қызмет көрсету 22
3.1 Процессорлардың алдын алу жəне техникалық қызмет көрсету 23
3.2 Процессорды диагностикалаудың бағдарламалық құралдары 24
3.4 Процессорды суыту 25
4 Заманауи мобильді қосымшалар. Мобильді интернет жəне мобильді қосымшалардың тарихы. Мобильді қосымшалардың түрлері 31
4.1 Мобильді қосымшалардың түрлері 32
4.2 Мобильді қосымшалардың санаттары 33
4.3 Кроссплатфорлы əзірлеудің артықшылықтары мен кемшіліктері 34
5 Аndroid -амалдық жүйесі. Платформа құрылғылары 41
Экономикалық бөлім 50
4.2 Бағдарламалық қамтамасыз етудегі қосымша шығындар 50
5 Микроконтроллерге арналған бағдарламалық жасақтаманы əзірлеу 54
5.2 Еңбекті қорғау бөлімі 60
Қорытынды 61
Пайдаланған әдебиеттер тізімі 64
КІРІСПЕ
Қазіргі таңда көптеген есептеу құрылғылары бар. Солардың бірі мобильді құрылғылар. Мобильді құрылғыларға смартфон, ноутбук,нэтбук жəне əр- түрлі қолданбалы гаджеттерді жатқызуға болады. Біздің зерттеу жұмысымызда осы гаджеттердің техникалық сиппаттамасына жəне бағдарламалық қамсыздандыру мəселесіне байланысты жобалау жүргіземіз. Мобильдік құрылғылардың түрлері көп. Дегенмен саларалық арнайы мобильді құрылғылардың саны кемде-кем. Мысалы ғалымдарға қажетті мобильді құрылғыларды санаулы түрде ғана шығарады. Өткені ғалымдар экстримальды жағдайларда жұмыс істейді. Яғни əр-түрлі температуралық деңгейлерге шыдамды мобильді есептеу құрылғылары болуы керек. Сол себепті күнделікті қолданып жүрген əмбебап мобильді құрылғылар жарамсыз. Біздің зерттеу жұмысымызда экстримальды жағдайларда жұмыс атқаруға арналған мобильді құрылғына жобалаймыз. Экстримальды жағдайлар деп əр- түрлі температуралық жəне механикалық кедергілерге айтамыз. Қазіргі таңда өндірілетін əмбебап мобильді құрылғылар қарапайым қолданушылардың ыңғайына қарай шығарады. Сол себепті ол мобильді құрылғылар жарамсыз болып табылады. Бір сөзбен біздің зерттеу жұмысымызда арнайы мобильді құрылғыларды жобалаймыз. Жобалау кезінде келесі мəселелерді қарастырамыз. Бірінші қолданылатын платформаға қойылатын талаптармен танысу. Ол талаптар халықаралық стандарттарға сəйкес орындалады. Екіншіден экстримальды жағдайларға төзімді техникалық сипаттамадағы платформаларды салыстырмалы анализ жүргізу. Үшіншіден платформалардың көлемі жəне қуат көзінің техникалық есебін құру. Төртіншіден экспериментальды прототипін қағаз сызу. Жоғарыдағы мəселелерді қарастыра отырып жұмыстың практикалық маңыздылығын көрсетуге болады. Ғылыми өзектілігіне келсек, қазіргі таңда арнайы мобильді құрылғылардың көпшілігі қолданушылық функцияларды атқарады. Бірақ экстримальды жағдайда бұл плотформалар жиі істен шығады. Сол себепті мобильді құрылғыларды қайта жобалау қазіргі таңда актуальды.
Дипломдық жұмыстың зерттеу нысаны процессорлар, мобильді құрылғылар, аналық тақшалар, интегральды схемалар мен бағдарламалық қамсыздандыру жатады.
Дипломдық жұмыстың міндеттері
1. Халықаралық техникалық стандарттармен танысу
2. Арнайы мобильді құрылғыға қойылатын талаптармен танысу
3. Талаптарға сəйкес энергия қуаттылық көзін есептеу
4. Талаптарға сəйкес қажетті аналық тақша мен интегральды схема есебін шығару
5. Көлемі мен саламағын есептеу
6. Жобаланған мобильді құрылғының схемалық прототипін сызу.
Дипломдық жұмыстың практикалық маңыздылығы мобильдік құрылғыларды барлық салаларда қолданылады. Тек мобильді құрылғыларға қойылатын талаптар жылдан-жылға күшеюде. Сол себепті ескі мобильді құрылғылар экстримальды жағдайларда жиі істен шығады. Ал біздің құрған мобильді құрылғының прототипі арқылы көптеген техникалық жəне бағдарламалық функциональді мүмкіндіктері жоғарылайды. Құрылғы түрлерінің арасындағы шекара барған сайын бұлыңғыр - олардың түйіскен жерінде жаңа будандар пайда болады. Сонымен қатар, қозғалыс құрылғыларды үлкейтуге де, оларды азайтуға да бағытталған - жəне көп ұзамай дауыстық басқару негізінде экрансыз гаджеттер пайда болады. Құрылғының мобильділігі бірнеше қасиеттер тұрғысынан қарастыруға болады:
1. Физикалық өлшемдер мен салмақ
2. Құрылғы мобильді ма, əлде ол қосылған кез келген хост мобильді ма
3. Ол хост құрылғыларының қандай түріне қосылуы мүмкін
4. Құрылғылар хостпен қалай əрекеттеседі
Қалта құрылғылары мобильді өрістерді басқаруда пайдалану үшін күшейтілген құрылғыға айналды. Мобильді құрылғылардың көмегімен келесі функцияларды атқаруға болады. Оларға: жазбаларды цифрландыру, шоттарды жіберу жəне қабылдау, активтерді басқару, қолтаңбаларды жазу, бөлшектерді басқару жəне штрих-кодтарды сканерлеу. 2009 жылы бірлесіп жұмыс істеуге арналған мобильді жүйелердің дамуы орынға қарамастан нақты уақыт режимінде көпжақты конференциялық қоңырауларды қамтамасыз ету үшін бейне, аудио жəне экрандағы сурет салу мүмкіндіктерін біріктіретін портативті құрылғыларды пайдалануға мүмкіндік берді. Қалта компьютерлері əртүрлі форма факторларында қол жетімді, соның ішінде төменгі сыныптағы смартфондар, қалта PDA, ультра мобильді компьютерлер жəне планшеттік компьютерлер (Palm OS, WebOS ). Пайдаланушылар теледидарды Интернет арқылы IPTV арқылы кейбір мобильді құрылғыларда көре алады. Мобильді теледидар қабылдағыштары 1960 жылдардан бері жұмыс істейді, ал 21 ғасырда ұялы байланыс операторлары теледидарды ұялы телефондарда қол жетімді ете бастады. 2010 жылдары мобильді құрылғылардың мүмкіндігі синхрондауға жəне берілген құрылғылардың қашықтығына немесе сипаттамаларына қарамастан көптеген деректерді бөлісе алу функциясына қол жеткізді. Медицина саласында мобильді құрылғылар тез арада дəрі-дəрмек, емдеу жəне тіпті медициналық есептеулер сияқты клиникалық ақпаратқа қол жеткізудің маңызды құралына айналуда. Мобильді ойындардың танымалдылығына байланысты құмар ойындар индустриясына қолданылды. Мобильді құрылғыларда казино ойындарын ұсына бастады, бұл өз кезегінде бұл құрылғыларды заңсыз құмар ойындарда қолданылуы мүмкін құрылғылар
ретінде қауіптілікке қарсы заң шығарушы органға енгізуге əкелді. Басқа ықтимал заңсыз əрекеттерге балалар порнографиясын таратуда мобильді құрылғыларды пайдалану жəне олардың қызметін ілгерілету үшін мобильді қолданбалар мен аппараттық секс индустриясын заңды пайдалану жəне трансшекаралық қызметтерді орындау үшін мобильді құрылғыларды пайдалану мүмкіндігі кіруі мүмкін.Реттелуі қажет барлық мəселелер. Қарулы Күштерде мобильді құрылғылар Қарулы Күштерге қай жерде орналасқанына қарамастан, солдаттарға оқу жəне оқу материалдарын жеткізуге жаңа мүмкіндіктер ашты. Жоғарыда аталып өткен салаларда мобильді құрылғылардың қолдану салалары көрсетілген.
Негізгі бөлім
1 Мобильді құрылғының архитектуралық процессорын жобалау Микроэлектрониканың қарқынды дамуы жəне интеграция дəрежесінің
жоғарылауы мобильді процессорлардың жаңа бағыты пайда болды. Микропроцессорлар мен микрокомпьютерлер құру кезінде процессорларға əр түрлі физикалық сипаттағы объектілерді басқару мəселелерін шешуге мүмкіндік беретін энергияны аз тұтынатын жəне əмбебап мүмкіндіктері бар есептеу жүйелері болуы міндетті. Оларды қолдану негізінде негізгі техникалық жəне қосалқы процестерді автоматтандыру шығындарын азайтады. Нəтижесінде барлық салаларда өндірісті кешенді автоматтандыру міндеті шешілетін болады. Бұл еңбек өнімділігін арттыруға, өндірілетін өнімнің өзіндік құнын төмендетуге жəне өнеркəсіптегі қол операцияларын едəуір қысқартуға мүмкіндік береді. Алайда, осы бағыттағы жұмыстарды кеңінен дамыту үшін микропроцессорлар мен микрокомпьютерлерді құруды жəне қолдануды білетін жүйелік инженерлердің едəуір санын дайындау қажет. Сонымен қатар, тиісті бағдарламалық жасақтаманы əзірлейтін көптеген арнайы бағдарламаларды орнатуды қажет етеді.
Курстық дизайн объектісі-кең мақсаттағы сандық компьютердің процессоры. Жобаланған процессор ia-32 архитектурасы бар Есептеу жүйелеріне сəйкес келетін машиналық командалардың берілген жиынтығын жүзеге асыруы керек. Процессорды əзірлеу процесі келесі негізгі қадамдарды қамтиды:
1) берілген машиналық командалар жүйесімен жəне ia-32 архитектурасымен танысу,
2) микропроцессорлық секциялар(МПС) немесе бағдарламаланатын логикалық интегралдық схемалар (ПЛИС) базисіндегі деректерді өңдеу блоктарының операциялық автоматтары құрылымының синтезі,
3) қатаң жəне микробағдарламаланатын логикасы бар басқару автоматтарын синтездеу,
4) процессордың циклін іске асыру жəне берілген командалар жиынтығын орындау алгоритмдері түрінде математикалық қамтамасыз етуді əзірлеу,
5) микрокоманданы қалыптастыру жəне өзгермелі нүкте сандарының үстінен берілген жиынтықтан операцияны орындаудың микробағдарламасын жасау,
6) электр схемаларын (құрылымдық, функционалдық жəне қағидаттық) əзірлеу жəне түсіндірме жазбаны ресімдеу.
Жобалау үшін қажетті бастапқы деректер халықаралық OSI стандартына сəйкес құрылады. Төменгі бірінші кестеде бастапқы мəліметтер берілген.
1.1-кесте OSI стандартына сəйкес мобильді құрылғыға қойылатын талаптар.
Команда номері
операция коды
Операция
анықтама
Бүтін сандардағы амалдар (арифметикалық)
18
29h
Sub Mem16, Reg16 Sub Mem32, Reg32
Mem16 - Reg16-Mem16 Mem32 - Reg32-Mem32
Бүтін сандардағы операциялар (логикалық жəне ауысулар)
57
0Ch
OR AL, im8
Al or im8-AL
Жіберу операциялары
C2
87h
XCHG Mem32, Reg32
Mem32-Tmp Reg32-Mem32 Tmp-Reg32
Өзгермелі нүктелік сандар бойынша операциялар
E2
DB0h
FIADD m16int
m16int+ST(0)-ST(0)
Процессорларды жобалау кезінде жедел жадтың мəндері ескеріледі. Қазіргі таңдағы зерттеулер нəтижесіне сүйенсек мобильді құрылғылар үшін ең тиімді жедел жад Core i3 12 generation tdp 120watt процессорында жұмыс жасайтынын көрсетті. Сол себепті төмендегі кесте Intel компаниясының нұсқаулығымен құрылған тиімді əрекеттесетін процессор мен жедел жадының мəндері көрсетілген.
1.2-кесте. процессор жəне жедел жад параметрлері
ЖЖҚ сыйымдылығы, Мб
8
ЖЖҚ сөзінің ұзындығы, байт
8
Процессорды іске асыру негізі
Core i3 12 generation tdp 120watt
Адрестеу əдісі
негізгі EA (0:15)
Ақпараттық ресурстар, жүйелер мен технологиялар қазіргі заманғы адам қызметінің ажырамас, тез дамып келе жатқан элементтері болып табылады. 1997 жылы WAP (Wireless Application Protocol - Сымсыз қолданба хаттамаcы) технологиясы ұялы байланыс нарығында пайда болды, ол компьютерге қосылу үшін арналған кабельді пайдаланбастан ұялы телефондарға тікелей ғаламтордан бағдарламаларды орнатуға мүмкіндік берді. Содан бері қоғамның
мобильдендіру процесі басталды. 2000-жылдардың басында мобильді қосымшаларды телефондармен үлкен сенсорлық экрандармен дамыту мобильді қосымшаларды жасауда сапалы қимылмен жаңа деңгейдегі мобильді қосымшаларды жасауға мүмкіндік берді. 2010-шы жылдардан бастап мобильді құрылғылары қосымшаларды дамыту үшін заманауи ақпараттық технологияларды қолдануға мүмкіндік беретін аса қуатты процессорлармен жабдықталған. Көптеген бағдарламашылар кəсіби қызметтің жаңа бағыттарын үйреніп, нарықтық үрдістерге бейімделе бастады. Қазіргі уақытта мобильді қосымшаларды əзірлеу ақпараттық технологиялар саласындағы ең танымал іс- əрекеттердің бірі болып табылады.Мобилді қосымшаларды құрастыру тұтынушылық қажеттілікті алдын ала орындауға мүмкіндігі бар шешімі қолданушыға белгісіз алгоритмдер мен тапсырмаларды орындауға негізделген. Мобильді қосымша - белгілі бір тұтынушылар тобына арналып құрастырылып, олардың қандай да бір мəселелері мен қиындығын шешуге
бағытталған. Мобильді қосымша - нақты платформаға орнатылған, белгілі бір əрекеттерді шешуге болатын функционалдығы бар арнайы бағдарлама [1]. Бұл əртүрлі ақпаратпен өзара əрекеттесуге көмектесетін жүйенің бір түрі. Осыған байланысты мынадай түрлерге жіктеледі: - қосымша-оқиға: əртүрлі іс- шараларды, оқиғаларды көрсетуге мүмкіндік береді, мысалы, спорттық, мəдени, білім-ғылымға қатысты орын алған оқиғаның көрсетілімі жəне т.б.; - қызметтік қосымша: ұйымдардың қызметін көрсететін сайттарға ұқсас сервистік қосымшалар; - үйретуге, дамытуға арналған əртүрлі ойындарға арналған қосымшалар; - онлайн режимде сатылым жасауға арналған интернет дүкендер; - əртүрлі брендтерді жарнамалауға қолданылатын промо- қосымшалар; - бизнес-қосымша: ұйымның үдерісін оңтайландыруға, бизнес ақпаратқа қол жетімділікті қамтамасыз етуге жəне деректер базасымен біріктіруге мүмкіндік береді; - жүйелік қосымша: телефон мен оның бағдарламалық жасақтамасы үшін кеңейтілген параметрлер мен опцияларды пайдалану; - телефонды толық навигатор ретінде пайдалануға мүмкіндік беретін GPS модулін пайдаланатын шарлау жəне іздеу қызметтері бар қосымща; - бейне жəне аудио ақпаратпен жұмыс істеу кезінде телефонның мүмкіндігін кеңейтетін мультимедиалық бағдарламаладағы қосымшалар; - əлеуметтік желілер, байланыс үшін онлайн қызметтер, ақпарат таратуы жəне əлеуметтік қатынастарды ұйымдастырушы қосымшалар; - контенттік қосымшалар жəне т.б. Әрбір құрастырылатын қосымшалар қолданылуы ортасы мен пайдалану мақсатында əртүрлі жəне құрастырылу əдіснамаларыда үнемі өзгеріп отырады, бірақ бұл мобильді қосымшаларды əзірлеу мен бағдарламалау кезіндегі процесс стандартты келеді. Мобильді қосымшаларды əзірлеу процесін шиыршықталған түрде бейнелеуге болады.
6.2 Процессордың разрядтылығы (3264 бит)
Бит дегеніміз 0 немесе 1 көрсетілетін екілік разрядтың қысқа тұлғасы болып саналады, солайша компьютер дəл осы екілік сандар арқылы операцияларды сақтайды жəне өндіреді. Сондықтан, 32 биттік процессорларда нөлден екіге дейінгі сандарды 32-деңгейге дейін ұсыну мүмкіндігі бар, ал 64 биттік процессорлар нөлден екіге дейінгі сандарды 64-деңгейде көрсете алады деген қорытынды шығаруға болады.
Процессордың разрядтылығы термині дербес компьютердің жадындағы ақпаратты процессорға жолдайтын кабель болып табылатын деректер құрсымының ені түсінігін білдіреді. Бірдей уақыт мөлшерін жұмсай отырып, 64 биттік процессордағы деректер құрсымы 32 разрядтық процессордағы құрсымға қарағанда, көбірек мөлшерде ақпарат жіберуге қабілетті.
6.3 Процессордың тезəрекеттілігі (жиілік жəне мeгaгepцтер)
Тактілік жиілік термині тактілік генератор секундына шығаратын тактілік импульстер санын білдіреді.
Дербес компьютер жұмысының тезəрекеттілігі секундына орындалатын командалар санын анықтауға мүмкіндік беретін оның тактілік жиілігімен тікелей байланысты.
6.4 Процессор мен жүйелік тақшаның жиілігі
Тезəрекеттілік процессор жұмысының аса маңызды көрсеткіштерінің бірі болып табылады. Процессор үшін уақыт өлшемінің ең аз бірлігі - такт немесе оның тағы бір атауы - тактілік жиілік кезеңі. Процессор орындайтын барлық операцияларға ең аз дегенде бір такт жұмсалады.
Бүгінгі күні іс жүзінде əр процессор көбейткіш пен жүйелік тақшаның тактілік жиілігінің көбейтіндісі болып табылатын тактілік жиілікте жұмыс істейді. Мысалы, Celeron 600 тактілік жиілігі жүйелік тақшаның тактілік жиілігінен 9 есеге асып түседі. Көп жағдайда жүйелік тақшаның тактілік жиілігі жалғастырғыш немесе жүйелік тақшаны конфигурациялаудың басқа да құралдары (олардың қатарына BІOS параметрлерін орнату бағдарламасындағы сəйкес мағыналарын жатқызуға болады) арқылы көбейткішпен бір мезгілде орнатылады. Кейбір жүйелер процессордың қолданыстағы жұмыс жиілігін көбейтуге мүмкіндік береді, бұл процедура
екпін деп аталады. Процессордың үлкен жиілігін орнату оның тезəрекеттілігінің көрсеткіштерін де арттыруға мүмкіндік береді.
6.5 Процессордың кэш-жады
Кэш - бар болғаны процессордың жады, оның міндеттері жедел жадыға жүктелетін міндеттерге ұқсас. Процессор кэшті онда деректерді сақтау үшін пайдаланады. Жадының бұл түрінде аса жиі қолданылатын ақпараттар буферленеді, осының нəтижесінде келесі жүгінуде сұранысқа жұмсалатын уақыт едəуір қысқарады.
Процессорлардың көпядролығы
Заманауи орталық микропроцессорлардың ортасы ядромен жабдықталған. Бұл ядро кремний кристалынан тұрады, оның ауданы шамамен бір шаршы сантиметрдей болады. Микроскопиялық логикалық элементтер оның бетінде процессордың қағидалық сұлбасын, яғни архитектурасын (chіp archіtecture) жүзеге асыруға мүмкіндік берді. Орталық микропроцессорда бір процессорлық кристалл бетінде екі жəне одан да көп есептеуіш ядролардың болуы, жəне олар бір корпуста да бола алады.
Көпядролық процессордың артықшылықтары:
қосымшалардың жұмысын бірнеше ядрол арға бөліп беру мүмкіндігі туындайды;
қарқынды есептеулерді қажет ететін үдерістер едəуір жылдам жұмыс
істейді;
қосымшалардың жауап беру жылдамдығы артады жəне электр қуатын тұтыну азаяды;
ресурстық сыйымды мультимедиялық бағдарламаларды қолдану көбірек нəтижелі болады;
дербес компьютер пайдаланушыларының жұмысы едəуір жайлы
болады.
Арнайы бөлім
2 Процессорларға арналған ұяшықтар (socket)
Процессордың сокеті ағылшын тілінен аударғанда жалғағыш немесе ұяшық дегенді білдіреді. Бұл терминді компьютерге қатысты қолдансақ, онда ұяшық деп орталық процессор орналастырылған жер аталады. Процессордың əрбір моделі өзінің жалғағыш нұсқасымен жабдықталған. Орталық процессордың сокеті тесікті жалғағыш немесе ұяшықты жалғағыш түрінде болады, ол орталық процессорды орнату процесін оңтайландыруға арналған. Жалғағыштарды қолдану жөндеу жұмыстары немесе дербес компьютерді жетілдіру үшін процессорларды алмастыруды процесін едəуір жеңілдетеді.
.1 Қарастырылып отырған құрылғының жұмыс принципі жəне мақсаты
Микропроцессор көптеген операцияларды орындай алады. Бұл басқарушы ақпаратпен, бағдарламамен анықталады. Бағдарлама-бұл командалар (нұсқаулар) жиынтығы, яғни сандық кодтар, оларды декодтау арқылы процессор не істеу керектігін біледі. Бағдарламаны басынан аяғына дейін адам, бағдарламашы жасайды, ал процессор осы бағдарламаның мойынсұнғыш орындаушысы ретінде əрекет етеді, ол ешқандай бастама көтермейді (егер ол жұмыс істесе). Сондықтан процессорды мимен салыстыру өте дұрыс емес. Ол адам үшін алдын-ала жасалған алгоритмнің орындаушысы
ғана. Бұл алгоритмнен кез-келген ауытқу тек процессордың немесе микропроцессорлық жүйенің басқа түйіндерінің дұрыс жұмыс істемеуінен туындауы мүмкін.
Процессордың барлық командалары процессордың командалық жүйесін құрайды. Процессордың командалық жүйесінің құрылымы мен көлемі оның жылдамдығын, икемділігін, ыңғайлылығын анықтайды.
Процессордың бірнеше ондағаннан бірнеше жүзге дейінгі командалары болуы мүмкін. Командалар жүйесі шешілетін міндеттердің тар шеңберіне (мамандандырылған процессорлар үшін) немесе тапсырмалардың кең шеңберіне (əмбебап процессорлар үшін) есептелуі мүмкін. Командалық кодтарда əр түрлі сандар болуы мүмкін (бір Байттан бірнеше байтқа дейін). Әр команданың өзіндік жұмыс уақыты бар, сондықтан бүкіл бағдарламаның орындалу уақыты бағдарламадағы командалардың санына ғана емес, сонымен қатар қай командалар қолданылатынына да байланысты.
Барлық түйіндердің жұмысы процессордың жалпы сыртқы сағат сигналымен синхрондалады. Архитектураның бірнеше түрі бар:
CISC-процессорлар (Complex Instruction Set Computer) -- күрделі командалар жиынтығы бар есептеулер. Күрделі командалар жиынтығына негізделген процессорлық архитектура. Cisc-тің əдеттегі өкілдері-Intel x86 микропроцессорлар тобы (көптеген жылдар бойы бұл процессорлар тек сыртқы командалық жүйеде CISC болып келеді);
RISC-процессорлар.Reduced Instruction Set Computer - қысқартылған пəрмендер жиынтығы бар Есептеу. Қысқартылған нұсқаулық жиынтығы негізінде құрылған процессорлар архитектурасы. Ол белгіленген ұзындықтағы командалардың, көптеген регистрлердің, регистр-регистр сияқты операциялардың болуымен, сондай-ақ жанама адресацияның болмауымен сипатталады. RISC тұжырымдамасын IBM Research компаниясының Джон Кок (Джон кокк) жасаған, оны Дэвид Паттерсон (Дэвид Паттерсон) ойлап тапқан);
MISC-процессорлар.Minimum Instruction Set Computer-ең аз командалар жиынтығы бар Есептеу. Чак Мур командасының идеяларын одан əрі дамыту, RISC процессорлары үшін қарапайымдылық принципі тым тез артта қалды деп санайды. Максималды жылдамдық үшін күрестің қызуында RISC көптеген CISC процессорларын күрделілікпен қуып, басып озды.
Көп ядролы архитектуралар барлық алдыңғы сипаттамаларды бір архитектурада біріктіреді:
Nehalem қуатты тұтынуды азайту кезінде өнімділікті едəуір арттыруға мүмкіндік береді. Nehalem платформасы QuickPath Interconnect жүйесінің жаңа архитектурасын қолданады, оның құрамына кіріктірілген жад контроллері жəне компоненттер арасындағы жетілдірілген байланыс арналары кіреді. Nehalem негізіндегі процессорлар екіден сегізге дейін ядро алады жəне Simultaneous Multi-threading технологиясының арқасында төрт-он алты Нұсқаулық ағындарын өңдейді. Үшінші деңгейдегі кэш көлемі 8 Мб жетуі мүмкін;
Penryn ол 45nm технологиясы бойынша шығарылады жəне Core 3 ретінде белгіленеді.
.1 Фирмалар мен модельдерді талдау
Intel процессорлары-бір кездері Intel процессорлары жоғарыда келтірілген сұраққа жалғыз дұрыс жауап ретінде аталған. Сол күндері олардың атаулары Pentium (мысалы, Pentium 100) сөзінен кейін санмен ғана ерекшеленді (айтпақшы, сағат жиілігін білдіреді). Нарықта болған Pentium 4 жəне Pentium D. Жаңа процессорлардың сағат жылдамдығы бірнеше жыл бұрынғыдай тез өспейді (сол кезде пайдаланушылар жаңа өнімдердің пайда болуын бақылай алмады - əр апта сайын процессорлар 100-200 МГц жиілігінде қосылды). Алайда, жаңа процессорларда жүйелік шинаның жиілігі (1333 МГц-ке дейін) жəне екінші деңгейдегі кэш-жадтың көлемі (4 Мб-қа дейін) артты, бұл бүкіл компьютерлік жүйенің жылдамдығына əсер ете алмады.
Бұл процессорлардың ерекшеліктері жоғары сағат жиілігі, Екінші деңгейдегі үлкен кэш жəне FSB қолдау көрсетілетін айтарлықтай жиілік.
2019 жылдың 1-2 тоқсанына қарай екі компания төрт ядролы процессорлар желісін жаңартты. Intel əр түрлі жиіліктерде жұмыс істейтін үш модельден тұратын Core i7 отбасын ұсынды. Бұл процессордың басты ерекшелігі-үш арналы жад контроллерін (DDR-4 түрі) жəне сегіз өзекті эмуляциялау технологиясын қолдану (кейбір нақты тапсырмалар үшін пайдалы). Сонымен қатар, архитектураны жалпы оңтайландыру арқасында көптеген тапсырмалар түрлерінде процессордың жұмысын едəуір жақсартуға мүмкіндік туды. Core i7 пайдаланатын платформаның əлсіз жағы көрсетілген, оның шамадан тыс құны, өйткені бұл процессорды орнату үшін Intel X58 чипсетіне қымбат аналық плата жəне DDR4 типті үш арналы жад жиынтығы қажет, сонымен қатар қазіргі уақытта жоғары құны бар.
Intel Core 2 Quad процессоры төрт физикалық ядродан тұрады, бұл оның жұмыс жылдамдығына айтарлықтай əсер етеді. Кентсфилд ядросындағы Intel Core 2 Quad, бұл бір корпуста екі Conroe кристалдарының жиынтығы. Бұл процессордың ұрпағы Yorkfield (45 нм) ядросындағы Intel Core 2 Quad болды, ол Кентсфилдке ұқсас, бірақ кэш пен жұмыс жиілігінің үлкен көлеміне ие.
AMD процессорлары-ұзақ уақыт бойы жəне Intel компаниясымен сəтті бəсекелеседі. Қазіргі уақытта сіз AMD Phenom II X3 жəне x4 процессорларын кездестіре аласыз. Оларды əзірлеу кезінде компания өзінің қателіктерін ескерді: Кэш көлемі ұлғайтылды, ал процессор өндірісі 45 нм техпроцесске ауыстырылды, бұл жылу бөлуді азайтуға жəне жұмыс жиілігін едəуір арттыруға мүмкіндік берді. Жалпы, AMD Phenom II X4, өнімділігі бойынша алдыңғы буын Intel процессорларымен (Yorkfield ядросы) жəне Intel Core i7- ден едəуір артта.
Салыстырмалы кесте 1, қазіргі уақытта неғұрлым оңтайлы процессорлардың сипаттамаларын береді.
2.1-кесте-процессорлардың салыстырмалы сипаттамасы.
Салыстырмалы сипаттамалары
Phenom II X3 720 Black Edition
Core 2 Duo E7500
Wolfdale-3M
Техпроцесс
45 нм
45 нм
Число ядер
3
2
Тактовая частота
2,8 ГГц
2,93 ГГц
Сокет
AM3
LGA 775
Кэш L1
3 x 128 кбайт
-
Кэш L2
3 x 512 кбайт
3 Мбайт
Кэш L3
6 Мбайт
-
HyperTransport
4000 МГц
-
FSB
-
1066 МГц
Тепловой пакет
95 Вт
65 Вт
əр түрлі компьютерлердің негізгі есептеу модулі орталық процессор болып табылады жəне арнайы элементтер деректерді сақтау үшін қолданылады. Тиісінше, құрылғы жұмыс істеп тұрған кезде деректерді процессордан дискіге беру үшін белгілі бір уақыт қажет. Алайда, NIST институты ұсынған жаңа типтегі магниттік жартылай өткізгіштердің арқасында жағдай түбегейлі өзгеруі мүмкін; бұл элементтер ақпаратты өңдей де, сақтай да алады. Бұл модульдер негізгі бөлігінен магниттік емес жұқа қабатпен бөлінген магниттің жұқа қабатымен жабылған жартылай өткізгіш элементтерден тұрады. Ферро-жəне диамагнетиканың ұқсас үйлесімі құрылғыға екі функцияны бірден сəтті орындауға мүмкіндік береді.
Флагмандық 32nm алты ядролы Gulftown процессоры 2010 жылдың бірінші тоқсанында да пайда болуы керек. Intel компаниясы өзінің skulltrail платформасында оған да орын дайындады. Intel X58 чипсетіне негізделген аналық платалардың иелері үшін олардың Gulftown чиптерімен дұрыс жұмыс істеу мүмкіндігі болуы мүмкін. Әрине, BIOS микробағдарламасын жаңарту қажет болады.
AMD Thuban алты ядролық серверлік Opteron Istanbul ұсынады. Процессор 45 нм техникалық процесс бойынша орындалады, біріктірілген DDR3 жад контроллерін, 3 Мб L2 кэшін жəне 6 Мб L3 кэшін алады. Бұл жағдайда дизайн қолданыстағы AM3 жəне AM2 + процессорлық ұяларымен үйлесімді болады. Жаңа чип Phenom II X6 белгісін алады деп күтілуде.2010 жылдың екінші тоқсанында сатылады деп күтілуде.
2019 жəне 2021 жылдарға жоспарланған процессорларда AMD кэш көлемін жəне қолдау көрсетілетін жедел жадтың сыйымдылығын арттыруды жоспарлап отыр. Алайда, AMD өкілдері Intel процессорларында белсенді қолданылатын көп ағынды мүмкіндік туралы əлі де айтпайды. Көп ағынды көп ядролы процессорға бір уақытта бірнеше есептеу ағындарын өңдеуге мүмкіндік береді.
.2 Нақты модельді таңдау жəне сипаттау
Intel Core i7-Intel компаниясының x86-64 процессорлар тобы. Бұл Intel Nehalem микроархитектурасын қолданатын алғашқы отбасы. Сондай-ақ, Intel Core 2 отбасының мұрагері. Төрт процессордың барлық үш моделі ядролық. Core i7 идентификаторы 20019-да іске қосылған Bloomfield жұмыс атауымен бастапқы отбасына да қолданылады. Core i7 атауы процессордың ұрпағын көрсетеді (Core 2 DuoQuadExtreme 6-шы буын болды).
Core i7 төрт ядроларын шығару Intel-дің ең өнімді шешімдер саласындағы артықшылығын нығайтты. Сонымен қатар, Core i7 хабарландыруымен Hyper-Threading технологиясы бір физикалық ядро ішіндегі мəліметтерді көп ағынды өңдеуді қамтамасыз етеді. Бұл факт бағдарламалық жасақтама жасаушыларды екіден көп ядросы бар процессорлар үшін бағдарламалық жасақтаманы одан əрі оңтайландыруға шақыруы керек.
Nehalem бірқатар жетілдірулерді қолданды жəне оның бұрынғы Intel микроархитектураларынан түбегейлі айырмашылықтары бар деп айтуға болады. Nehalem негізінде процессорларды құрудың негізгі принципі- модульділік, ол өзектердің санын өзгертуге жəне процессор жүйесінің жабдықтарын мақсатына жəне қажетті өнімділігіне байланысты басқа блоктармен (соның ішінде графикалық) өзгертуге мүмкіндік береді.
Микроархитетураның жаңалықтары қазірдің өзінде қолданылған AMD процессорларының құрылымына қатты ұқсайды, бірақ Core өзектерінің есептеу қуатымен толықтырылған. Core i7, сондай-ақ AMD процессорларында кірістірілген жад контроллері бар, бұл ядроларға жүйелік тақтадағы DDR
модульдерімен тікелей байланысуға мүмкіндік береді, бұл процессор мен жедел жад арасындағы мəліметтер алмасуды едəуір жылдамдатады. Кірістірілген жад контроллері максималды өткізу қабілеті 25,6 Гбайтс.сонымен қатар, дəстүрлі екі арналы алмасу жүйесінің орнына DDR3 1066 МГц модульдерін қолдайтын үш арналы жүйе қолданылады.
Дəстүрлі FSB параллель типті Quad Pumped процессоры AMD процессорларында бұрыннан бері қолданылып келе жатқан сериялық интерфейспен алмастырылды. Core i7 Чипсет элементтерімен QuickPath Interconnect (QPI) брендімен сериялық автобус арқылы байланысады. Nehalem микроархитектурасы бір процессор үшін осындай бірнеше сыртқы интерфейстерді пайдалануға мүмкіндік береді. QuickPath интерфейсі, егер олар компьютерлік жүйеде қолданылса, бірнеше процессорларды біріктіруге мүмкіндік береді. QuickPath 20 екі бағытты байланыс арнасынан тұрады. Деректермен алмасу жүйесі деп аталатындарға негізделген. нүкте-нүкте принципі, яғни ядролар жеке арналарды қолдана отырып, сыртқы құрылғыларға жеке қосылады. Өткізу қабілетін арттыру үшін бірнеше арнаны пайдалануға болады.
Мұндай шина əр бағытта 12,8 Гбайтс Өткізу жолағы немесе екі бағытта да 25,6 Гбайтс бола отырып, секундына 6,4 млн.дейін беріліс орындай алады. Ескі Intel Quad Pumped Bus шинасы тек 12,8 Гбайтс жетуге мүмкіндік берді, дəл қазір AMD процессорларында қолданылатын HyperTransport 3.0 QPI шинасы 24 Гбайтс максималды өткізу қабілетіне ие.
Процессорды ұйымдастырудың жаңа принциптері маңызды, бірақ 4- суретте келтірілген Nehalem микроархитектурасының жалғыз жаңалықтарынан алыс. Ең маңызды инновациялардың бірі SMT көп ағынды технологиясын қолдау болып табылады. Simultaneous Multi-Threading). Бұл технология төрт ядроның əрқайсысына бір уақытта екі тапсырманы орындауға мүмкіндік береді. Осылайша, Операциялық жүйе үшін жаңа процессорлар сегіз ядроға айналады жəне бұл бір уақытта көп тапсырмаларды орындау арқылы көп ағынды қосымшалардың жұмысын тездетеді. SMT-бұл бір кездері бір ядролық процессорлар үшін жасалған Intel Hyper-Threading технологиясының реанимациясы.
Corei7 процессорлары SSE4.2 нұсқауларының жаңа жиынтығын қолдайды, тиімді жəне жылдам кэшке ие. Жоғарыда айтылғандардың бəрін қорытындылай келе, Nehalem архитектурасының негізгі ерекшеліктері:
екі, төрт немесе сегіз ядроның болуы;
1. жетілдірілген ядролар үлкен есептеу қуатына ие;
2. SMT технологиясы, əрбір ядро өнімділігін арттырады;
3. үш деңгейлі кэш қолданылады: бір ядроға 64MB L1 ,бір ядроға 256KB L2, 24mb L3 дейін (жалпы кэш);
4. DDR4 қолдауымен біріктірілген үш арналы жад контроллері;
5. Жаңа өнімді сыртқы процессор шинасы - QPI;
6. Графикалық ядро салу мүмкіндігі.
7. 4-Intel Nehalem Микроархитектурасы
2-кестеде Intel Core i7 бірінші отбасының процессорларының негізгі сипаттамалары көрсетілген, үш процессор негізінен сағат жылдамдығымен ерекшеленеді (2,66 ГГц; 2,93 ГГц жəне 3,2 ГГц).
2.1-кесте. процессорлардың сипаттамалары.
Яд ро саны
Жиіл ігі ,ГГц
эш кб
К L2,
К
эш L3, Mб (совм.)
T DP, Вт
t
Socke
Cor e i7 920
4
2,66
56
2
8
30
1
1366
LGA
Cor e i7 940
4
2,93
56
2
8
30
1
1366
LGA
Cor e i7 965
4
3,2
56
2
8
30
1
1366
LGA
Ең өнімді Core i7 965 Extreme Edition-да QuickPath-тің алдыңғы жағында əлдеқайда жылдам нұсқасы бар. Барлық процессорларда 64 кбайт L1 деңгейіндегі кэш жады, 256 кбайт L2 кэш жады жəне 8 Мб L3 кэш ядролары бөліседі. Core i7 барлық қосымша Intel нұсқаулықтарын қолдайды: MMX, SSE, SSE2, SSE3 жəне SSSE3, SSE4.1 жəне SSE4.2. Ең қуатты Core i7 965 xe процессорында жад пен ядро үшін бөлек құлыптан босатылатын көбейткіштер бар, бұл оның артық жүктелуіне мүмкіндік береді.
Айтарлықтай жақсартулар мен жоғары техникалық деректер жаңа процессорлардың жұмысын едəуір арттырады. Алайда, іс жүзінде олардың нақты тиімділігі көбінесе шешілетін міндеттердің түріне байланысты болады. Core i7 дəстүрлі көп ядролы core процессорларынан бір ағынды жүктеу кезінде айқын артықшылыққа ие болмайды. Төрт Intel Core i7 ядролық процессорлары көптеген сынақтарда рекордтық өнімділікті көрсетеді, бұл Intel брендтік процессорлық технологияларын қолдануға мүмкіндік береді:
Intel Turbo Boost - қажет болған жағдайда жұмыс істейтін ядроларға сағат жиілігін (133 МГц қадамымен) жылу қорғанысының максималды деңгейіне дейін арттыруға мүмкіндік береді. Пайдаланылмаған ядроларды бағдарламалық түрде нөлдік қуат режиміне ауыстыруға болады;
Intel Smart Cache технологиясы ең заманауи көп ағынды ойындар үшін оңтайландырылған кэш-жадтың жоғары өнімділігі мен тиімділігін қамтамасыз етеді;
Intel QuickPath Interconnect технологиясы өткізу қабілетін арттыруға жəне алмасу процесінде кідірістерді азайтуға арналған. Extreme Edition процессорларымен 25,6 ГБ с дейін жалпы деректер жылдамдығына қол жеткізуге мүмкіндік береді;
Intel HD Boost технологиясы Мультимедиялық тапсырмаларда өнімділікті едəуір жақсартады. Қосымша нұсқаулар жиынтығындағы командалар бір сағаттық циклде орындалады, бұл SSE4 пəрмендерінің жиынтығы үшін оңтайландырылған қосымшалармен тиімділіктің жаңа деңгейіне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Ресми мəліметтерге сəйкес, алғашқы Nehalem процессорлары кем дегенде 731 миллион транзисторға ие, бұл Пенрин Йоркфилдтің "квадраттарынан" 10,7% аз. Сонымен қатар, Core i7 кристалының ауданы 214-тен 263 мм2-ге дейін ұлғайтылды, көрсетілген.
Bloomfield процессорлары төрт ядролы дизайнға ие, ал олардың алдындағы құрылым - Core 2 Quad - Core 2 Duo жұпынан көп чипті модуль болды. Core i7 кристалының негізгі элементтерінің қатарына төрт физикалық ядро, бөлінген үшінші деңгейлі кэш, кірістірілген DDR3 жад контроллері жəне QuickPath Interconnect (QPI) шинасы кіреді.
Bloomfield төрт ядросының əрқайсысы өз кезегінде 6-суретте көрсетілген кіші блоктарға бөлінеді. Процессор ядросы құрылғысы көрсетілген, ол бірінші деңгейдегі деректер кэшінен, Екінші деңгейдегі үзілістер кэшінен, бірінші деңгейдегі кэш нұсқаулығынан, декодтық нұсқаулардан жəне əлемдік бағдарламалардан, жад пен орындалудың реттілігінен, құрылғылардың орындалуынан, жоспарлау тəртібінен, своп пен болжам тармақтарынан тұрады. Көп ядролы процессордың өзегі бізге жаңа SSE4.2 құралын, жақсартылған қолдау құлпын, қосымша кэш пен иерархияны, жетілдірілген циклді, жақсартылған болжамды тармақты, жылдам виртуализацияны, бір уақытта көп ағынды жəне терең буферді ұсынады.
Core i7 конвейерінің ені бір цикл үшін 4 Нұсқаулық деңгейінде сақталады; брондау, жүктеу, сақтау жəне операцияларды кезектен тыс орындау буферлері айтарлықтай кеңейтілген. Бұл өзгерістер CPU қуатын тұтынуды оңтайландыруға жəне есептеулерді тиімді параллельдеуге көмектеседі.
Core i7 процессорларының өміршеңдігі Intel X58 Express (Tylersburg) чипсетіне негізделген аналық платаларды қамтамасыз етеді. Аталған логика жиынтығы, өз кезегінде, X58 IOH Солтүстік көпірінен жəне 775-ші розеткадағы қазіргі сөйлемдермен таныс ICH20(R) Оңтүстік көпірінен тұрады. Intel X58 чипсетінің құрылымдық схемасы 7-суретте көрсетілген.
Ресми түрде Core i7-ді DDR4-3200 (8,5 Гбитс) жолақтарымен пайдалану ұсынылады, бірақ Intel X58 МГц жəне одан жоғары номиналды жад модульдерінің тақталарында сəтті жұмыс туралы сенімді ақпарат бар. Үш арналы ЖЖҚ жиынтықтарына есептегенде, əдетте, 3 немесе 6 ЖЖҚ слоттары көзделеді; Орнатылатын DDR3 максималды көлемі - бір ұяшыққа 4 ГБ. Бұл жағдайда ddr1366 үшін lga2 аналық платалары шығарылмайтынын ескеріңіз, өйткені DDR екінші буынын қолдау контроллер деңгейінде жүзеге асырылмайды. Процессор Nehalem микроархитектурасы негізінде жұмыс істеген кезде x86 нұсқаулары L1 Нұсқаулық кэшінен (Instruction Сасһе) 32 Кбайт өлшемімен таңдалады (сурет. 2). Командалар кэштен бекітілген ұзындықтағы блоктармен жүктеледі, олардан декодтауға бағытталған нұсқаулар бөлінеді. X86 нұсқауларының өзгермелі ұзындығы жəне кэштен жүктелген блоктар бекітілген ұзындыққа ие болғандықтан, командаларды декодтау кезінде жеке командалар арасындағы шекараны анықтау керек.
Командалардың мөлшері туралы ақпарат L1 Нұсқаулық кэшінде арнайы өрістерде сақталады (əрбір Нұсқаулық байтына 3 бит ақпараттан). Командалардың шекараларын анықтау үшін бұл ақпаратты декодтау процесінде тікелей декодерде қолдануға болады. Декодтау алдында таңдалған блоктан командалар таңдалады. Бұл процедура алдын-ала декодтау (PreDecode) деп аталады жəне командалардың ұзындығы мен құрылымына қарамастан декодтаудың тұрақты қарқынын сақтауға мүмкіндік береді.
Nehalem микроархитектурасы бар процессорларда, сондай-ақ Intel Core микроархитектурасы бар процессорлардағыдай, командаларды іріктеу 16 байт блоктармен жүргізіледі, яғни кэштен əрбір сағат үшін 16 байт командалар блогы жүктеледі.
Практикалық бөлім
2 ҚҰРЫЛҒЫҒА ТЕХНИКАЛЫҚ ҚЫЗМЕТ КӨРСЕТУ ЖӘНЕ ДИАГНОСТИКА
Intel процессорлары - LGA1366 платформасында процессорды орнату көрсетілген 775 Розетка процессорын орнатуға құрылымдық жағынан ұқсас. Алдыңғы модельдерден айырмашылығы, бұл процессорлар "аяқтармен" жабдықталмаған, осылайша дұрыс жұмыс істемеген кезде оны зақымдау қаупі азаяды. Розетканың 775 процессорында байланыс нүктелері, ал" аяқтар " жүйелік тақтаның өзінде орналасқан. Сонымен, бізде аналық плата мен процессор бар. Тақтаның ортасында қорғаныш қақпақпен қорғалған Розетка орналасқан. Процессорды орнату үшін келесі əрекеттерді орындау керек:
розеткаға Розетка тұтқасын алыңыз жəне көтеріңіз; бекіту тақтасын ашыңыз;
розетканың қорғаныш қақпағын алыңыз;
процессорды қораптан алып, қара қорғаныс тақтасын алыңыз. Процессорды тек шетінен ұстаңыз, контактілерге қол тигізбеңіз! Опустите процессор в сокет ана ақысын қатаң тік жол бермей, қисаю. Процессордың бұрыштарының біріндегі сары көрсеткіге жəне розеткадағы көрсеткіге назар аударыңыз-бұл көрсеткілер процессордың розеткаға қай жағын салу керектігін көрсетеді. Өз кезегінде розеткада шығыңқы жерлер бар-бұл "кілтпен" қорғаныс. Процессор орнатылғаннан кейін, бекіту тақтасын жауып, Розетка тұтқасын орнына түсіріңіз. Көрсетілген процессорға радиаторды орнатыңыз. Розетканың бұрыштарына жақын төрт тесікке назар аударыңыз. Радиатор төрт түйреуішпен жабдықталған. Радиаторды процессорға барлық төрт түйреуіш тесіктерге түсетін етіп орнатыңыз. Бұдан əрі кезек-кезек басыңыз оларға. Әр бекіткішті басқан кезде нұқу естіледі. Әрі қарай, сіз барлық бекітпелердің мықтап бекітілгеніне көз жеткізуіңіз керек. Процессорды салқындатқышты аналық платада CPU-FAN деп белгіленген коннекторға қосу ғана қалады. AMD процессорлары Intel процессорларынан процессордың өзінде "аяқтарының" болуымен ерекшеленеді, сондықтан компьютерді құрастыру сəл өзгеше болады. Intel платформасы сияқты, орнату көрсетілген "кілтпен" де өтеді. 939 жəне AM2 розеткаларының процессорларында оның бұрыштарының бірінде бірнеше "аяқтар" басқаларына қарағанда басқаша орналасқан. Бұл орын сары көрсеткімен белгіленген, аналық платаның розеткасында сол көрсеткі бар. Әрі қарай, розетканың тұтқасын итеріп, процессорды орнатыңыз жəне орынның тұтқасын қайтарыңыз.
Радиатор мүлдем басқаша орнатылады: розетканың екі жағында радиатордың металл тақтайшасы желімделген пластикалық шығыңқы жерлер бар. Бұдан əрі опускаем шағын иінтірегі, жақсы сжимаем радиатор к процессору жəне подключаем кулер.
.3 Процессорлардың алдын алу жəне техникалық қызмет көрсету Процессордың алдын-алу жылу пастасын ауыстыру жəне жылуды
жақсы кетіру үшін процессордың салқындатқышын тазарту, процессорға электр қуатын беруді болдырмау болып табылады.
Сондай-ақ, көрсетілген wmprogram бағдарламасын қолдана отырып, процессордың өзегіне жүктемені бөлудің бағдарламалық алдын-алуды жүргізуге болады. Тізімде сол жақта жұмыс орны таңдалады. Оң жақта қандай ядроларды қолдануға болатындығы көрсетілген. Бұл опция тапсырмалар диспечерінің сəйкестігін əр процесс үшін қолмен орнату мүмкіндігін жоққа шығармайды.
Процессорларда қалыпты жұмыс кезінде кейбір контактілер жай қайталанады. Жəне негізгі байланыс зақымдалған жағдайда қолданылады. Яғни, егер процессордағы контакттың бір түрі құлап кетсе, онда оның орнына дубльдің қай жіптен аяғын дəнекерлеуге болады.
Тазарту-бұл процессордың жұмысын ішінара немесе толығымен қалпына келтіруге, оның тұрақты жұмысының шегін арттыруға жəне кернеу мен қуат тұрақтылығына, салқындауға, физикалық жəне басқа зақымдарға байланысты емес жиі сəтсіздіктер кезінде тұрақтылықты арттыруға мүмкіндік беретін процесс. Тазарту процессорды оның субстратындағы дəнекерді ерітуге жақын температураға дейін қыздырудан жəне оны бірнеше минут бойы осы режимде ұстап тұрудан тұрады. Кейбір жағдайларда бұл əдіс процессордың жұмысын толығымен қалпына келтіруге жəне оның үдеткіш əлеуетін өзгертуге мүмкіндік береді. Күйдіру технологиясы, құралдар мен құрылғылар:
сізге температураны біртіндеп өзгертуге мүмкіндік беретін қыздыру элементі қажет болады. Мысалы, дəнекерлеу пеші немесе тұрмыстық пеш. Термометр осы мақсаттар үшін жарамсыз, өйткені оның көмегімен берілген температураға төтеп беру өте қиын жəне сіз жай ғана CPU субстратынан аяқтарды үрлей аласыз. Сонымен қатар, термометрді қолданған кезде температураның күрт ауытқуы мүмкін, бұл процессордың кристалының бұзылуына əкелуі мүмкін. Микротолқынды пеш жылытуға да жарамайды;
300 ' C ішіндегі температураны өлшейтін құрылғы қажет, мысалы, термопарасы бар мультиметр, инфрақызыл термометр жəне т.б. процессорды фольгаға орап, дəнекерлеуші балқу температурасынан асқан кезде аяқтарын бекіту үшін аздап ұсақтаған жөн. Әрі қарай, процессор суық пешке жанбайтын материалдың қалың субстратына қойылады жəне қыздыру циклі басталады. Тəжірибе жүзінде тазарту үшін оңтайлы температура 180-220 ' C екендігі анықталды.процессорды осы температурада кем дегенде 5 минут ұстап тұру керек, содан кейін температураны біртіндеп минимумға дейін төмендетіңіз. Температураның 250' - ден жоғары көтерілуіне жол бермеу жəне кенеттен секірулердің болмауын қамтамасыз ету маңызды.
.4 Процессорды диагностикалаудың бағдарламалық құралдары Процессорларды сынау үшін көптеген бағдарламалар бар:
ü Futuremark 3dmark06 1.1.0 нұсқасы;
ü CineBench R10, CPUmark06 нұсқалары; ü Everest нұсқасы 4.60.1500;
ü Fritz Chess Benchmark;
ü NucleaRUS 2.0.0 нұсқасы;
ü ScienceMark 2.0.0 нұсқасы; ü SuperPi 1.5 нұсқасы;
ü TechArp X264 HD нұсқасы 0.59.819 M; ü WinRAR нұсқасы 3.71;
ü wPrime нұсқасы 1.55.
CPU-Z утилитасы-бұл утилита процессор туралы ең толық ақпаратты көрсетеді: аты, Розетка, кернеу, кэш өлшемі, процессор ядросы, нұсқаулар, ядро мен автобус жиілігі, көбейткіш. Сондай-ақ, аналық плата, видиокарт туралы жалпы ақпаратты көрсетеді.
EVEREST Ultimate Edition-ДК пайдаланушылары үшін жетекші жүйелік диагностика жəне анықтамалық тестілеу шешімдері. EVEREST Lavalys эталоны жүйенің жұмысын өлшеу үшін бірнеше əдістерді ұсынады. Бұл эталондар синтетикалық болып табылады, яғни нəтижелер жүйенің тек теориялық (максималды) өнімділігін көрсетеді. Қолданбалы сынақтардан айырмашылығы, синтетикалық эталондар компьютердің" нақты " жұмысын көрсетуге бейім емес. Бұл сілтемелер компьютерлер арасында жылдам жəне қарапайым салыстыруды қамтамасыз етеді, мысалы, жүйелік конфигурацияда белгілі бір параметрлер (орталық процессордың сағат жылдамдығы, жадты синхрондау жəне т.б.) өзгерген кезде.
EVEREST өзгермелі нүкте операциялары үшін орталық процессор жəне копроцессордың анықтамалық сынақтары Lavalys анықтамалық тестінің көп ағынды механизміне негізделген, ол бір уақытта 32-ге дейін өңдеу ағындарын қолдайды. Қол жеткізілген нəтижелер мультипроцессорлық жүйеде (SMP), мультипроцессорлық жүйеде (CMP) жəне HyperThreading рұқсат етілген жүйелерде кеңейтіледі. EVEREST Ultimate Edition AMD Phenom X4, AMD Opteron жəне Intel Core 2 Duo жəне i7 процессорлары сияқты орталық процессорлық технологиялардың толық əлеуетін пайдалана алады. Бағдарламаның сыртқы түрі 14-суретте көрсетілген.
3.4 Процессорды суыту
Желдеткіш немесе кyлep -- процессорды суытуды қамтамасыз етуші құрал. Кулерлердің əртүрлі модельдері болады, алайда көп жағдайда олар процессордың өзінің үстінгі жағында орнатылады. Кyлepлер белсенді (активті) жəне сылбыр (пассивті) болады. ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz