сро. СРО 3 (1). Контрольные вопросы по Лаб1 Лаб4 Лаб. 1 Контрольные вопросы Что понимают под конфигурацией компьютера
 Скачать 65.97 Kb.
|
|
СРО 3 Асан Ильяс Втипо 23 Задание: ответить письменно на контрольные вопросы по Лаб1 – Лаб4 Лаб.1Контрольные вопросыЧто понимают под конфигурацией компьютера? Какие компоненты ПК относят к аппаратным и программным средствам? Какие утилиты можно использовать для просмотра сведений об аппаратных частях компьютера? Какие виды конфигураций вы знаете? С чего начинается сборка компьютера? Каким основным критериям нужно следовать для подбора комплектующих? Чем необходимо руководствоваться при выборе комплектующих? В чем преимущества самостоятельной сборки ПК? Назовите достоинства и недостатки приобретения готовой конфигурации ПК? На какие параметры необходимо обращать внимание при выборе процессора? Лаб.2  Лаб.3 Контрольные вопросы1.Определение памяти ПК. 2.Определение внешней памяти. 3.Система внутренней памяти ПК. 4.Определение динамической памяти. 5.Определение статической памяти. 6.Основные характеристики микросхем памяти. 7.Модули памяти DIMM. 8.Модули памяти SIMM. 9.Понятие оперативной памяти. 10.Назовите основные типы модулей памяти, используемых в системной плате. Лаб.4 Контрольные вопросы1.Назовите основные частотные характеристики процессоров. Дайте определение кэш-памяти, назовите основные функции. Какими параметрами характеризуется тип процессора? 4.Дайте определение кэш-памяти, назовите основные функции. 5. Охарактеризуйте принципы тепловой защиты процессоров. 6. Назовите основные способы снижения тепловыделения, применяемые в процессорах. Назовите основные этапы эволюции техпроцессов процессоров Лаб1 совокупность его программных и аппаратных средств, особенности его конструкции (состав и характеристика осн. частей и вспом. средств и организации связей между ними). 2. Аппаратное обеспечение – это все внутренние и внешние устройства компьютера (интегральные микросхемы, дисководы, монитор, мышь и др.). Программное обеспечение – совокупность программ, необходимых для управления работой компьютера и выполнения с его помощью конкретных задач. 2 Конструктивно ПК состоит из основных блоков и дополнительных устройств (периферии). Основные блоки - устройства, которые присутствуют во всех без исключения компьютерах: 1. системный блок; 2. монитор (дисплей); 3. клавиатура; 4. мышь. Дополнительные устройства (периферия), наличие которых расширяет возможности компьютера, но не является обязательными для его работы, такие как принтер, модем, сканер, колонки, джойстик и т.д. 3) AIDA64, CPU Z, GPU Z, MSI autoburner 4)
5) 1.Процессор. «Мозг» вашего будущего ПК. Этот чип управляет всеми вычислительными процессами. 2. Материнская плата. Это плата, которая является связующим звеном между всеми элементами компьютера, именно к ней подключаются все остальные комплектующие. 3. Система охлаждения процессора. Может быть сделана в виде вентилятора (кулера) со стальным или медным радиатором или жидкостной системы охлаждения («водянка»). 4. Оперативная память. Это очень быстрая временная память компьютера, в которой хранится информация о выполняемых в конкретный момент задачах. Например, локация игры, которую вы проходите, или фотография, которую вы обрабатываете в «Фотошопе». Как только вы заканчиваете операцию или выключаете компьютер, оперативная память очищается. 5. Видеокарта. Устройство, отвечающее за преобразование битов и байтов информации в реальные визуальные образы, которые вы видите на мониторе. Чем лучше ваша видеокарта, тем лучше графика в играх и тем быстрее осуществляются все наиболее сложные процессы: 3D-моделирование и рендеринг, например. 6. Устройство хранения данных. Здесь компьютер хранит всю информацию: установленную систему, игры и даже недописанный курсач по экономике. Может быть выполнено в виде накопителя на жёстких магнитных дисках (HDD) или твердотельного накопителя (SSD). Если не вдаваться в детали, то первое медленнее и дешевле, а второе – быстрее и дороже. 7. Корпус. То, что постоянно на виду. Прекрасный (или не очень), вместительный (не всегда) «ящик», внутри которого вы расположите все выбранные комплектующие. 8. Блок питания. Узел, который получает энергию от общей электросети и питает все компоненты компьютера. Чем мощнее вы хотите собрать компьютер – тем больше внимания нужно уделить выбору блока питания. 6) Прежде всего, нужно понимать, для чего собираем компьютер — от этого зависит, по какому направлению будем двигаться: Игровой компьютер. Мощный компьютер с дорогой видеокартой, скоростной шиной, быстрыми процессором и оперативной памятью + памяти должно быть много. Хорошей идеей будет изучить рекомендуемые системные требования для игр, в которые хотим играть, и выбирать компьютер мощнее, чтобы хватило на несколько лет. Стандартный офисный вариант. Как правило, это низкопроизводительные компьютеры для запуска офисных программ и серфинга в Интернете. Но не стоит собирать компьютер из самых дешевых компонентов — во первых, браузеры и офисные пакеты не так мало потребляют ресурсов, как может показаться. Во-вторых, важна надежность изделия — недорогие детали могут часто выходить из строя. Для профессиональной деятельности. Имеется в виду запуск требовательных программ — Photoshop, Autocad, 3dMAX, CorelDRAW и так далее. В данном случае, нужно ссылаться на системные требования тех программ, которые необходимо будет запускать на компьютере. Стоит собирать систему с показателями немного выше требований. Сервер. Существует большое разнообразие серверов и серверных задач. Далеко не все требуют высокой производительности. Выбор серверных компонентов во многом зависит от требований и понимания задачи. 7) Что с чем должно быть совместимо: Материнская плата с процессором; Процессорный кулер с процессором; Оперативная память с материнской платой; Блок питания должен обладать достаточной мощностью для питания всех элементов; Корпус должен вмещать в себя все элементы; 8) Экономия – в среднем стоимость отдельных компонентов на 15-20 % меньше, чем готовой сборки с аналогичными устройствами. Возможность собрать любую по производительности и конфигурации систему. К тому же у каждого увлеченного игрока есть свои предпочтения относительно производителей процессоров , видеокарт и даже жестких дисков . Пользователь сам решает, на какие компоненты сделать основную ставку, а какие поставить в план на скорый апгрэйд. Так, например, при недостатке средств в базовую сборку можно приобрести мощный многоядерный процессор , а на твердотельных накопителях и оперативной памяти временно сэкономить, установив необходимый минимум. Есть возможность сократить бюджет покупки, если в наличии есть какие-то компоненты. Довольно часто компьютеры собираются на базе уже имеющегося в наличии корпуса, жестких дисков и даже блока питания от предыдущего ПК. В любой момент можно внести конструктивные изменения и без оглядки на гарантию заменить какой-либо узел. На некоторые устройства гарантийный срок составляет до 5 лет. В готовых ПК он обычно усредняется. 9) Покупатель получает сразу пригодное для использования устройство. К тому же можно выбрать различные варианты не только по производительности, но и по размеру. При покупке готового ПК полностью устраняются риски ошибок выбора комплектующих и последующей сборки. Все компоненты в системе четко соответствуют друг другу, а сам компьютер в обязательном порядке проходит тестирование на производстве. Готовый системный блок уже оснащен операционной системой и минимальным набором программ для ежедневного домашнего или офисного использования – браузер, редакторы документов, мультимедийные приложения. На готовые компьютеры предусмотрена единая гарантия. В зависимости от производителя она может составлять 2 – 3 года. При этом, в случае проблем пользователю не нужно будет самостоятельно искать причину и разбирать системный блок. Просто отвезите его в сервис, и специалисты разберутся с поломкой. 10) DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. ЛАБ 2 Материнская плата (мать, материнка, системная плата, главная плата) – это основная плата компьютера. На ней расположены слоты и разъемы для подключения комплектующих ПК, таких как: видеокарты, оперативная память, процессор, накопители данных, а также периферии. 2) Разнообразные порты для подключения как внутренних устройств (сокет процессора, слоты ОЗУ, слоты видеокарты), так и внешних — жестких дисков, оптических приводов, USB накопителей. Разъемы питания: процессора, вентиляторов. На самой материнке есть самый главный 24-pin порт питания, по которому она получает питание от БП. Разъемы на задней «стенке» системного блока, это аж целый блок портов для подключения устройств «ввода-вывода»: монитора, принтера, мышек, клавиатуры, динамиков, сетевого кабеля и др. Радиаторы и трубки охлаждения. Перемычки (управляющие штырьки), генераторы тактовых частот (клокеры) и батарейка, чипы (BIOS, аудиочип и др.). К чипам еще можно отнести северный и южный «мосты», или по-другому — чипсет. 3) Основными характеристиками материнской платы, можно назвать: слот процессора, модели северного и южного моста, тип памяти и скорость памяти, встроенная видеокарта (если имеется), различные доп. Характеристики и возможности. 4) Чипсет материнской платы — это блоки микросхем (дословно чип сет, то есть набор чипов), отвечающих за работу всех остальных компьютерных комплектующих. От него также зависит производительность и скорость работы ПК. 5) Северный мост отвечает за частоту системной шины, тип оперативной памяти и ее максимально возможный объем. Одной из основных функций северного моста является обеспечение взаимодействия системной платы и процессора, а также определение скорости работы. Также северный мост обеспечивает связь с южным мостом. 6) Южный мост (ЮМ) — тоже часть чипсета и тоже представляет собой контроллер, однако роль у него немного другая. Этот компонент служит концентратором всего ввода-вывода ПК. Микросхема объединяет Low Pin Count, Super I/O и все разъемы шин, необходимые для подключения периферийных устройств на материнке. 7) Шина данных По этой шине происходит обмен данными между процессором, картами расширения и памятью. Особую роль здесь играет так называемый DMA-контроллер (DirectMemoyAccess), через который происходит управление транспортировкой данных, минуя процессор. Адресная шина Данные, которые в большом количестве кочуют по шине через материнскую плату, должны, в конце концов, сделать где-нибудь помежкточную остановку. Местом для этой остановки являются отдельные ячейки памяти. Каждая ячейка должна иметь свой адрес. Шина управления Конечно же, незачем просто транспортировать данные по шине и располагать их в памяти, если непонятно, куда их нужно переслать и какое устройство в них нуждается. Разрешение этой проблемы на себя шина контроллера, называемая также системной шиной, или шиной управления. Шина PCI самая широко используемая шина на данный момент зачастую используется для подключения периферии 8) (BIOS — basic input/output system или базовая система ввода вывода) — программа, встроенная в материнскую плату (энергонезависимую память). Ее основные функции: Загрузка операционной системы; Поиск и диагностика оборудования; Предоставление интерфейса для настройки оборудования. 9) E ATX, ATX, micro ATX, mini ATX, mini STX 10) Компьютерная ши́на (англ. computer bus) в архитектуре компьютера — соединение, служащее для передачи данных между функциональными блоками компьютера. 11) Разрядность шины определяется числом параллельных проводников, входящих в неё (первая шина - возможность одновременно передавать 8 бит, современные шины - 64-разрядные). Пропускная способность шины определяется количеством байтов информации, передаваемых по шине за секунду. Для определения пропускной способности шины необходимо умножить тактовую частоту шины на её разрядность. Например, для 16-разрядной шины ISA пропускная способность определяется так: (16 бит*8,33Мгц)/8=16,66Мбайт/с 12) Шиной называется вся совокупность линий (проводников на материнской плате), по которым обмениваются информацией компоненты и устройства ПК. Шина имеет места для подключения внешних устройств - слоты, которые в результате становятся частью шины и могут обмениваться информацией со всеми другими подключенными к ней устройствами. Шина, связывающая только два устройства, называется портом. 13) Основные характеристики центрального процессора Тактовая частота Тактовая частота процессора измеряется в мега-, гигагерцах (МГц, ГГц) и подразумевает под собой количество тактов (вычислений) в секунду. ... Частота шины, Множитель, Разрядность , Кэш-память Ядро , Техпроцесс , Напряжение 14) К основным характеристикам микросхем памяти можно отнести: Энергонезависимость. Наибольший объём записываемой информации (информационная ёмкость). Энергопотребление микросхем памяти — зависит от требуемой электрической мощности необходимой для работы устройства в каждом из режимов. ЛАБ 3 1) Компьютерная память (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемая в вычислениях систем в течение определённого времени. 2) Внешняя (долговременная) память — это место длительного хранения данных (программ, результатов расчётов, текстов и т. д.), не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера. 3) Под внутренней памятью современного компьютера принято понимать быстродействующую электронную память, расположенную на его системной плате. Наиболее существенная часть внутренней памяти называется оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). 4) dynamic random access memory — динамическая память с произвольным доступом) — тип компьютерной памяти, отличающийся использованием полупроводниковых материалов, энергозависимостью и возможностью доступа к данным, хранящимся в произвольных ячейках памяти (см. запоминающее устройство с произвольным доступом). 5) Статическая память или Static Ramdom Accesse — SRAM или СОЗУ – это полупроводниковая энергозависимая оперативная память с положительной обратной связью, обеспечивающей хранение двоичных или троичных разрядов. 6) К основным характеристикам микросхем памяти можно отнести: Энергонезависимость. Наибольший объём записываемой информации (информационная ёмкость). Организация. Один и тот же объём памяти в разных микросхемах может быть в различных сочетаниях, например 65 536 может быть поделено на 8, 16 или более частей. При этом внутренняя организация матрицы памяти неизменна, различен лишь внешний интерфейс и количество внешних выводов. Энергопотребление микросхем памяти — зависит от требуемой электрической мощности необходимой для работы устройства в каждом из режимов. Быстродействие памяти — определяется временем считывания информации, временем цикла обращения к памяти в устройствах с произвольным доступом. В устройствах с последовательным доступом быстродействие определяется временем необходимым на поиск и объёмом переданной в единицу времени информации в режиме чтения или записи. Напряжение питания микросхем памяти. Современные тенденции по уменьшению напряжения источников питания привели к разработке устройств требующих 3.3, 2.5 и 1.8 В. Диапазон температур — температура между минимальным и максимальным значениями, при которой микросхема сохраняет свои параметры 7) DIMM это форм фактор модулей памяти DRAM. Используется в пк 8) SO DIMM это форм фактор модулей памяти DRAM. Используется в мини пк или в ноутбуках. Компоктнее чем DIMM 9) Random Access Memory, RAM — память с произвольным доступом) — в большинстве случаев энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором. 10) DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. ЛАБ 4 1) Тактовая частота Тактовая частота процессора измеряется в мега-, гигагерцах (МГц, ГГц) и подразумевает под собой количество тактов (вычислений) в секунду. Как правило, тактовая частота процессора, пропорциональна частоте шины (FSB). Чем выше тактовая частота процессора, тем выше его производительность. 1 МГц равен 1 миллиону тактов в секунду и соответственно 1 миллиард операций в секунду для 1 ГГц. Частота шины Тактовая частота (в МГц), с которой происходит обмен данными между процессором и системной шиной материнской платы (например, для загрузки/выгрузки данных из/в оперативную память). Множитель Коэффициент умножения, на основании которого производится расчет конечной тактовой частоты процессора, методом умножения частоты шины (FSB) на коэффициент (множитель). Например, частота шины (FSB) составляет 200 МГц, а множитель равен 20, получаем тактовую частоту процессора: 200 * 20 = 4 ГГц. Путем изменения множителя, можно изменять рабочую частоту процессора. Для этого материнская плата должна поддерживать разгон системы (overclocking), а процессор иметь разблокированный множитель (линейка Black Edition). Разрядность Разрядность (32/64 bit) — максимальное количество бит информации, которые процессор может обрабатывать и передавать одновременно. Процессоры с поддержкой 64-bit способны адресовать свыше 4 Гб оперативной памяти, чего не могут 32-bit процессоры. Но не стоит забывать о том, что для использования преимуществ 64-bit процессоров необходимо, чтобы операционная система «умела» работать с данным типом процессоров. Кэш-память Кэш-память первого уровня, L1 — это блок высокоскоростной памяти, который расположен на ядре процессора, в него помещаются данные из оперативной памяти. Сохранение основных команд в кэше L1 повышает быстродействие процессора, так как обработка данных из кэша происходит быстрее, чем при непосредственном взаимодействии с ОЗУ. Кэш-память второго уровня, L2 — это блок высокоскоростной памяти, выполняющий те же функции, что и кэш L1, однако имеющий более низкую скорость и больший объем. Интегрированная кэш-память L3 в сочетании с быстрой системной шиной формирует высокоскоростной канал обмена данными с ОЗУ. Кэш-память третьего уровня обычно присутствует в серверных процессорах или специальных линейках для настольных ПК. Ядро Определяет большинство параметров центрального процессора: тип сокета, диапазон рабочих частот и частоту работы FSB. Ядро процессора характеризуется следующими параметрами: техпроцесс, объем кэша L1 и L2, напряжение на ядре и тепловыделение. В рамках одной линейки могут существовать процессоры с разными ядрами. 2022 Техпроцесс Масштаб технологии (мкм), которая определяет размеры полупроводниковых элементов, составляющих основу внутренних цепей процессора. Совершенствование технологии и пропорциональное уменьшение размеров элементов способствуют улучшению характеристик процессоров. Для сравнения, у ядра Willamette, выполненного по техпроцессу 0.18 мкм — 42 миллиона элементов, а у ядра Prescott, техпроцесс 0.09 мкм — 125 миллионов. Напряжение Этот параметр указывает напряжение (В), которое необходимо процессору для работы и характеризует энергопотребление. Параметр особенно важен при выборе процессора для мобильной, нестационарной системы. Тепловыделение Мощность (Вт), которую должна отводить система охлаждения, чтобы обеспечить нормальную работу процессора. Чем больше значение этого параметра, тем сильнее греется процессор при работе. Процессор с низким тепловыделением легче охлаждать, и, соответственно, его можно сильнее «разогнать». Тип сокета Разъём для установки процессора на материнской плате. Как правило, тип сокета характеризуется разным количеством ножек и зависит от производителя процессора. К примеру, современные процессоры Intel используют сокет LGA1156 и LGA1366, процессоры AMD — сокеты AM3, AM4 и FM2+. P.S. При выборе процессора не стоит полагаться на его тактовую частоту. Производительность процессора зависит от ряда приведенных показателей. 2) Кэш-память – это память, обладающая высокой скоростью доступа. Основные ее функции заключаются в создании ускорений во время обращения к данным компьютера, находящимся в его основной памяти, где преобладает значительно меньшая скорость доступа. Кэширование используется в ЦПУ, жестких дисках, браузерах и веб-серверах. Когда процессору нужно обратиться в память для чтения или записи данных, он сначала проверяет, доступна ли их копия в кэше. В случае успеха проверки процессор производит операцию, используя кэш, что значительно быстрее использования более медленной основной памяти. Подробнее о задержках памяти см. Латентность SDRAM: tCAS, tRCD, tRP, tRAS. Данные между кэшем и памятью передаются блоками фиксированного размера, также называемыми линиями кэша (англ. cacheline) или блоками кэша. Большинство современных микропроцессоров для компьютеров и серверов имеет как минимум три независимых кэша: кэш инструкций для ускорения загрузки машинного кода, кэш данных для ускорения чтения и записи данных, и буфер ассоциативной трансляции (TLB) для ускорения трансляции виртуальных (логических) адресов в физические, как для инструкций, так и для данных. Кэш данных часто реализуется в виде многоуровневого кэша (L1, L2, L3, L4). 3) Основными параметрами процессоров являются: рабочее напряжение, разрядность, рабочая тактовая частота, коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты и размер кэш-памяти. Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один раз (за один такт). 4) Технология Thermal Monitor реализована следующим образом: при нагревании процессора до некоторой критической температуры генерируется специальный сигнал, в результате чего активируется режим тепловой защиты процессора, при котором он остывает. При достижении нормальной температуры процессор возвращается к обычному режиму работы. Естественно, что в режиме активации тепловой защиты процессор работает не на полную мощность, то есть его остывание происходит за счет потери производительности. Рассмотрим данную технологию более подробно. Для контроля температуры во все современные процессоры Intel встроены два термодатчика (термодиода), один из которых сообщает системе аппаратного мониторинга материнской платы температуру ядра процессора, а еще один является частью схемы Thermal Monitor и расположен в самой «горячей» точке ядра процессора — возле блоков ALU. При достижении некоторого критического значения температуры (по состоянию термодатчика, расположенного возле блоков ALU) генерируется специальный сигнал PROCHOT#, который активирует специальный модуль Thermal Control Unit. Температура, при которой «выставляется» сигнал PROCHOT#, индивидуально калибруется для каждого процессора в процессе производства исходя из величины рассеиваемой им мощности. Однажды заданное значение температуры для сигнала PROCHOT# уже не может быть изменено. 5) Чтобы снизить тепловыделение, исследователи под руководством Рэма Кришнамурти разработали новую схему ALU, которая позволяет повысить производительность процессора и снизить тепловыделение. За свою выдающуюся работу эта группа получила в 2003 году специальную премию корпорации Intel «За выдающиеся достижения». «Новая технология позволяет в четыре раза снизить потери мощности на тепловыделение, — говорит Стив Павловски (Steve Pawlowski), директор Microprocessor Technology Lab и почетный сотрудник Corporate Technology Group. — Группе Кришнамурти удалось получить микропроцессорные элементы с наивысшими показателями быстродействия в отрасли: работающий с частотой 10 ГГц 32-разрядный целочисленный ALU, изготовленный по технологии 130 нм, и работающий с частотой 7 ГГц 64-битный целочисленный ALU, изготовленный по технологии 90 нм. Подобные результаты в два-три раза превосходят все, что сегодня существует в отрасли». Группа Кришнамурти разработала также дизайн ALU, который делает возможным использование как 32-, так и 64-разрядного кода, что позволяет Intel изготавливать чипы, работающие с обоими типами ПО. Новому ALU дали кодовое имя Nozomi — в честь высокоскоростного японского поезда. Nozomi производится по технологии 90 нм и подготовлен к встраиванию в настольные ПК, серверы и карманные компьютеры, поскольку технология с одинаковым успехом вписывается в 32- и 64-битные архитектуры, а также в архитектуру Intel XScale. «Сила новой разработки заключается в том, что от нее выигрывают все, кто использует микропроцессоры Intel, — говорит Стив Павловски. — Сегодня группа Кришнамурти разрабатывает оптимальный метод “изъятия” старых ALU и установки новых на их место». |