Mitme masinaga arvutuskompleks(MMVC) - kompleks, mis sisaldab kahte või enamat arvutit (millest igaühel on protsessor, RAM, välisseadmete komplekt ja kus töötab oma operatsioonisüsteem), mille vahelised ühendused tagavad kompleksile määratud funktsioonide täitmise.
Arvutite kompleksiks ühendamisel seatavad eesmärgid võivad olla erinevad ja need määravad ära arvutitevaheliste ühenduste olemuse. Kõige sagedamini on MMVK loomise põhieesmärk kas tootlikkuse tõstmine või töökindluse suurendamine või mõlemad korraga. Samade eesmärkide saavutamisel võivad aga arvutitevahelised ühendused oluliselt erineda.
Arvutitevaheliste ühenduste olemuse alusel võib kompleksid jagada kolme tüüpi: kaudselt või nõrgalt ühendatud; otse ühendatud; satelliit.
IN kaudselt-, või nõrgalt seotud kompleksid Arvutid on omavahel ühendatud ainult väliste salvestusseadmete (ESD) kaudu. Selliste ühenduste tagamiseks kasutatakse kahe või enama sisendiga VCU juhtseadmeid. Sellise MMVK plokkskeem on näidatud joonisel fig. 1.5. Pange tähele, et siin ja allpool on lihtsuse huvides toodud diagrammid kahe masinaga süsteemide kohta. Kolme või enama arvutiga on kompleksid ehitatud sarnaselt. Kaudselt ühendatud kompleksides toimub arvutitevaheline suhtlus ainult teabe tasandil. Teabevahetus toimub peamiselt “postkasti” põhimõttel, st iga arvuti paigutab info ühisesse välismällu, juhindudes oma programmist ja vastavalt sellele saab teine arvuti selle info vastavalt oma vajadustele. Sellist ühenduste korraldust kasutatakse tavaliselt juhtudel, kui eesmärgiks on kompleksi töökindluse suurendamine üleliigsete arvutite abil. Sel juhul lahendab põhiarvuti etteantud probleemid, annab tulemusi ja jätab pidevalt üldmällu kogu info, mis on vajalik lahenduse jätkamiseks mis tahes ajahetkel. Teine arvuti, mis on varuarvuti, võib olla ooterežiimis, nii et põhiarvuti rikke korral saab see operaatori signaalil hakata täitma funktsioone, kasutades üldmällu salvestatud teavet. põhiarvutist.
Riis. 2.2. Ühendused arvutite ja MMVK vahel
Sellise ühenduse korral võib kompleksi töö korraldamiseks olla mitu võimalust.
1. Varuarvuti on väljalülitatud olekus (koormata reserv) ja lülitub sisse ainult siis, kui põhiarvuti tõrkeb. Loomulikult kulub selleks, et varuarvuti hakkaks põhiarvuti asemel tulemusi tootma, teatud aja, mille määrab arvuti sisselülitamiseks kuluv aeg, selle režiimi lülitumine ja ka tööks kuluv aeg. kontrollige selle töökõlblikkust. See aeg võib olla üsna pikk. Selline korraldus on võimalik, kui süsteem, milles arvuti töötab, ei ole mõne katkestuse või probleemide lahendamise protsessi peatumise korral kriitiline. Tavaliselt juhtub see juhtudel, kui arvuti ei anna juhtimisteavet.
2. Varuarvuti on täielikus valmisolekus ja võib igal ajal asendada põhiarvuti (laetud reserv) ning kas ei lahenda probleeme või töötab isejuhtimisrežiimis, lahendades juhtimisprobleemid. Sel juhul saab töö üleminek põhiarvutilt varuarvutile läbi viia üsna kiiresti, ilma tulemuste väljastamist praktiliselt katkestamata. Siiski tuleb märkida, et põhiarvuti värskendab üldmälus lahenduse jätkamiseks vajalikku teavet mitte pidevalt, vaid teatud diskreetsusega, nii et varuarvuti hakkab probleeme lahendama, naastes mõni aeg tagasi. Selline korraldus on vastuvõetav ka juhtudel, kui arvuti töötab otse juhtkontuuris ning juhitav protsess on üsna aeglane ning ajaline tagasitulek ei avalda märgatavat mõju.
Tööde korraldamisel esimese ja teise variandi järgi kasutatakse arvuteid ebaratsionaalselt: üks arvuti on alati jõude. Seisakuid saab vältida, kui koormate arvutit mõne põhiprotsessiga mitteseotud abiülesande lahendamisega. See suurendab süsteemi efektiivsust – tootlikkus peaaegu kahekordistub.
3. Tulemuste väljastamise katkestuste täielikuks kõrvaldamiseks lahendavad nii põhi- kui ka varuarvuti samad probleemid korraga, kuid tulemusi annab ainult põhiarvuti ja kui see ebaõnnestub, siis varuarvuti hakata tulemusi andma. Sel juhul kasutatakse ühist VZU-d ainult vastastikuseks kontrolliks. Mõnikord täiendatakse sellist kompleksi tulemuste võrdlemise seadmega kontrolli eesmärgil. Kui kasutatakse kolme arvutit, siis on võimalik kasutada hääletusmeetodit, mil lõpptulemus antakse vaid juhul, kui ülesande lahendamise tulemused vähemalt kahest arvutist kattuvad. See suurendab nii kompleksi kui terviku usaldusväärsust kui ka toodetud tulemuste usaldusväärsust. Loomulikult saavutatakse selle valiku korral kõrge töökindlus ja tõhusus väga kõrge hinnaga - süsteemi maksumuse tõus.
Tuleb märkida, et igasuguse töökorralduse ja lõdvalt ühendatud multimeediumiarvuti korral toimub arvuti ümberlülitamine kas operaatori käskude või lisavahendite abil, mis jälgivad arvuti töövõimet ja genereerivad vajalikke signaale. Lisaks on kiire üleminek tööle põhiarvutilt varuarvutile võimalik vaid siis, kui seadmete kasutamise efektiivsus on madal.
Otseühendatud MMVC-del on oluliselt suurem paindlikkus. Otseühendusega kompleksides on kolme tüüpi ühendusi (joon. 1.5): ühine RAM (GRAM); otsejuhtimine, muidu protsessor (P) – protsessori ühendus; kanali-kanali adapter (ACC).
Side jagatud RAM-i kaudu on palju tugevam kui suhtlus VPU kaudu. Kuigi ka esimene ühendus on oma olemuselt infoühendus ja infovahetus toimub “postkasti” põhimõttel, siis tänu sellele, et protsessoritel on vahetu juurdepääs RAM-ile, saavad kõik protsessid süsteemis edasi minna. oluliselt suuremal kiirusel ja lüngad tulemuste väljundis põhiarvutist varuarvutisse üleminekul on viidud miinimumini. Jagatud RAM-i kaudu suhtlemise puuduseks on see, et kui RAM, mis on keerukas elektrooniline seade, ebaõnnestub, on kogu süsteemi töö häiritud. Selle vältimiseks tuleb mitmest moodulist ja varuinfost ehitada ühine RAM. See omakorda toob kaasa arvutusprotsessi kui terviku korralduse ja lõpuks ka operatsioonisüsteemide keerukuse. Samuti tuleb märkida, et jagatud RAM-i kaudu suhtlemine on oluliselt kallim kui VRAM-i kaudu.
Protsessorite vaheline otsesuhtlus - otsene juhtimiskanal - võib olla mitte ainult informatiivne, vaid ka käsk, st otsese juhtimiskanali kaudu saab üks protsessor otseselt juhtida teise protsessori toiminguid. See loomulikult parandab põhiarvutilt varuarvutile ülemineku dünaamikat ja võimaldab arvutit täielikumat vastastikust kontrolli. Samal ajal on mis tahes oluliste teabekoguste edastamine otsese juhtimiskanali kaudu ebapraktiline, kuna sel juhul probleemide lahendamine peatub: protsessorid vahetavad teavet.
Suhtlus kanalitevahelise adapteri kaudu kõrvaldab suuresti jagatud RAM-i kaudu suhtlemise puudused ja samal ajal peaaegu ei vähenda arvutitevahelise teabevahetuse võimalusi võrreldes jagatud RAM-iga. Selle suhtlusmeetodi olemus seisneb selles, et kahe arvuti kanalid suhtlevad üksteisega spetsiaalse seadme - adapteri - abil. Tavaliselt on see seade ühendatud arvuti selektori kanalitega. See adapterühendus tagab üsna kiire infovahetuse arvutite vahel ning vahetust saab läbi viia suurte infohulkadega. Teabeedastuskiiruse osas ei jää ACC kaudu suhtlemine palju alla jagatud RAM-i kaudu toimuvale suhtlusele ja edastatava teabe mahu poolest on see halvem kui jagatud VSD kaudu. ACC funktsioonid on üsna lihtsad: see seade peab tagama kahe arvuti töö vastastikuse sünkroniseerimise ja teabe puhverdamise selle edastamise ajal. Kuigi ACC funktsioonid ja selle struktuur (joon. 1.5) on üsna lihtsad, muudab kahe arvuti töörežiimide suur valik ja vajadus nende režiimide rakendamiseks selle seadme oluliselt keerulisemaks.
Otseühendusega kompleksid võimaldavad rakendada kõiki MMVK korraldamise meetodeid, mis on iseloomulikud lõdvalt seotud kompleksidele. Kuid ühendusi veidi keerulisemaks muutes saab komplekside efektiivsust oluliselt tõsta. Eelkõige on otse ühendatud kompleksides võimalik kiire üleminek põhiarvutilt varuarvutile isegi juhtudel, kui varuarvuti on laaditud oma ülesannetega. See tagab kõrge töökindluse ja suure jõudluse.
Reaalsetes kompleksides ei kasutata korraga mitte ühte tüüpi arvutitevahelist suhtlust, vaid kahte või enamat. Lisaks on otseselt ühendatud kompleksides väga sageli ka kaudne ühendus VZ kaudu.
Kompleksidele koos satelliitarvutid Iseloomulik pole mitte suhtlusviis, vaid arvutiga suhtlemise põhimõtted. Satelliidikomplekside ühenduste struktuur ei erine tavapäraste MMC-de ühendustest: enamasti toimub arvutitevaheline suhtlus ACC kaudu. Nende komplekside eripära seisneb selles, et esiteks erinevad neis olevad arvutid oluliselt oma omaduste poolest ning teiseks on masinate teatud alluvus ja iga arvuti poolt täidetavate funktsioonide erinevus. Üks arvutitest, peamine, on reeglina suure jõudlusega ja mõeldud põhiteabe töötlemiseks. Teist, oluliselt vähem võimsat, nimetatakse satelliidiks või abiarvutiks. Selle eesmärk on korraldada teabevahetust põhiarvuti ja välisseadmete, OCD ja andmeedastusseadmete kaudu põhiarvutiga ühendatud kaugabonentide vahel. Lisaks saab satelliitarvuti teostada teabe eelsorteerimist, muutes selle põhiarvutis töötlemiseks mugavaks vormiks, viies väljundinfo kasutajale sobivasse vormi jne. Satelliitarvuti leevendab seega peamist kõrget - jõudlusarvuti arvukate toimingute sooritamisest, mis ei nõua suurt võimsust ega keerulisi toiminguid, st toiminguid, mille jaoks pole vaja suurt võimsat arvutit. Veelgi enam, võttes arvesse satelliitmasina tehtavate toimingute olemust, saab see keskenduda täpselt selle klassi toimingute sooritamisele ja pakkuda isegi suuremat tootlikkust kui põhiarvuti.
Mõned kompleksid hõlmavad mitte ühte, vaid mitut satelliitarvutit ja igaüks neist on keskendunud teatud funktsioonide täitmisele: näiteks üks suhtleb põhiarvutiga teabe sisend-/väljundseadmetega, teine suhtleb kaugtellijatega, kolmas korraldab failisüsteemi ja jne.
Odavate ja lihtsate mikroarvutite hiljutine ilmumine on suuresti kaasa aidanud satelliidikomplekside arengule. Satelliidikompleksid lahendavad ainult ühe probleemi: suurendavad kompleksi tootlikkust, avaldamata märgatavat mõju usaldusväärsuse näitajatele.
Satelliitarvutite ühendamine on põhimõtteliselt võimalik mitte ainult ACC kaudu, vaid ka muul viisil, kuid kõige mugavam on side läbi ACC.
2.2. Arvutivõrgud
Kui olete huvitatud arvuti ja teiste arvutite ühendamiseks mõeldud seadme nimest, aitab see artikkel teid kindlasti. Seadet ühe arvuti ühendamiseks teistega nimetatakse adapteriks või võrgukaardiks. Mis see element on? Kuidas ta töötab? Milliseid funktsioone võrgukaart täidab? Sellest artiklist saate vastused neile ja paljudele teistele küsimustele.
Adapter: mis see on?
Adapter on arvuti välisseade, mis töötab otse andmeedastuskandjaga. Tänu adapterile või muude sideseadmete kasutamisel luuakse ühendused teiste arvutitega. See seade lahendab binaarandmete vahetamise usaldusväärsuse tagamise probleemi, mis esitatakse vastavate EM-signaalide kujul. Need andmed edastatakse väliste sideliinide kaudu. Kuna adapter on arvutikontroller, töötab see vastavate operatsioonisüsteemi draiverite kontrolli all. Olenevalt rakendusest võib funktsioonide lahusus nende vahel erineda.
Adapteri arendus
Teate juba, et seadet ühe arvuti ühendamiseks teistega nimetatakse adapteriks. Vaatame, kuidas see tehnoloogia arenes. Esimeste kohalike võrkude adapterid koos koaksiaalkaabli segmendiga kandsid kogu sideseadmete valikut. Tänu neile sai teoks arvutitevaheline suhtlus. Seejärel kasutati otsest suhtlust erinevate arvutite vahel. See tehnoloogia on kasutusel ka tänapäeval. Enamik kaasaegseid standardeid näevad aga ette ka mitmeid spetsiaalseid sideseadmeid, nagu lüliti, sild, jaotur ja ruuter. Need seadmed võtavad üle mõned andmevoo juhtimisega seotud funktsioonid.
Valed oletused
Üsna sageli on kuulda või lugeda, et ühe arvuti teistega ühendamise seade on protsessor. See väide ei vasta tõele. Seadet ühe elektroonilise arvuti teisega ühendamiseks nimetatakse võrgukaardiks või adapteriks ja mitte midagi muud. Pole täpselt teada, kust see eksiarvamus pärineb.
Andmete vormindamise ja kodeerimise funktsioon
Adapteri funktsioonid seisnevad selles, et teave tuleb edastada teatud vormingus kaadri kujul. Kodeerimine tähendab teabe esitamist teatud signaalide abil selliselt, et neid saab vastu võtta ka teine pool. Samal ajal ei tohiks neis sisalduv tähendus kaduda. Vaatame seda probleemi üksikasjalikumalt. Raamil on mitu teenindusvälja. Need väljad sisaldavad arvuti aadressi, kuhu andmed tuleb edastada, ja iga kaadri kontrollsummat. Kontrollsumma põhjal tehakse järeldus esitatud teabe õigsuse kohta. Kodeerimise kohta võime öelda, et selle protseduuri eesmärk on ületada häired ja anda vastuvõtvale seadmele võime vastuvõetud teavet ära tunda. Samuti on mõned tehnilised omadused. Näiteks lairibakaablite kasutamisel kohalikus võrgus ei kasuta adapterid signaali modulatsiooni, kuna see on vajalik ainult juhtudel, kui edastamine toimub kitsariba sideliinide kaudu. Need võivad olla kõnesageduslikud telefonikanalid.
Juurdepääsu funktsioon
Järgmist funktsiooni kasutatakse ainult koostoimes andmete tõlkimise keskkonnaga. Seda kasutatakse ainult juhtudel, kui juurdepääs on vajalik konkreetse algoritmi abil. See on vajalik jagatud andmete tõlkimise keskkonna toimimise tõttu. Tänapäeval on aga ilmnenud kindel tendents sellest lähenemisest loobuda üksikute arvutite ja võrgusideseadmete vaheliste sidekanalite kasuks. Sarnast põhimõtet kasutatakse traadiga telefonis.
Sünkroonimis- ja teisendusfunktsioon
Teabe esitamiseks loetaval kujul on vaja teisendamist ja sünkroonimist. Tänu adapterile saab teavet jadavormingust paralleelvormingusse teisendada ja vastupidi. Seda tuleb teha sel lihtsal põhjusel, et sünkroonimisülesande lihtsustamiseks edastatakse andmeid järk-järgult, bittide kaupa. Arvutis liigutatakse kogu teavet baithaaval. Sünkroonimise kohta võime öelda, et see on vajalik teabe vastuvõtja ja edastaja vahelise konfliktivaba suhtluse säilitamiseks. Selle probleemi lahendab adapter edukalt tänu spetsiaalsete kodeerimismeetodite kasutamisele, mis ei kasuta kellasignaalidega täiendavat siini. Seda meetodit kasutades on lihtne tagada edastatava signaali oleku perioodilised muutused. Lisaks bititaseme sünkroonimisprobleemidele lahendab adapter ka sarnaseid kaadrite ja baitide probleeme.
Tehnilised omadused
Adapterid eristuvad kasutatava tehnoloogia ja sisemise andmesiini poolest. Kui me räägime siinist, siis siin leidub järgmisi tüüpe: EISA, ISA, MCA, PCI. Võrgutehnoloogiate puhul on kõik üsna mitmetähenduslik. Tavaliselt toetab üks adapter ainult ühte võrgutehnoloogiat. See saavutatakse erinevate andmeedastusvahendite kasutamisega. Üks populaarsemaid tehnoloogiaid on Ethernet. See toetab hõlpsalt koaksiaal-, fiiberoptilisi ja varjestamata keerdpaarkaableid. Kui adapter toetab ainult ühte meediumit, saab kasutada transiivereid ja muundureid. Mis seadmed need on?
Konverterid ja transiiverid
Transiivereid nimetatakse ka transiiveriteks. Need on osa võrguadapterist ja kaablist väljuvad terminalseadmed. Tuleb märkida, et algselt asusid transiiverid kaablitel. Siis otsustati, et kõige mugavam on see adapterile asetada. Transiiveri asemel võiks kasutada konverterit. Seda kasutatakse teabe koordineerimiseks erinevate andmeedastuskandjate kasutamisel. Näiteks on kohalik koduvõrk, mis kasutab koaksiaalkaablit ja keerdpaari.
Järeldus
Ülesande võib lugeda lõpetatuks. Selgitatakse adapterite põhiterminoloogiat ja disainifunktsioone. Nüüd ei tohiks teil tekkida küsimusi selle seadme nime kohta, mida kasutatakse ühe arvuti ühendamiseks teistega. Lisaks vaatlesime selles artiklis, milliseid funktsioone adapterid täidavad, millise arengutee nad on läbinud ja kuidas neid paremaks muuta. Esitatud teabest ei piisa selle probleemi põhjalikumaks uurimiseks, kuid füüsilise andmeedastuse ülesehitusega seotud küsimuste esmaseks uurimiseks on see üsna sobiv.
A. Teabe kogumine
b. Informatsiooni töötlemine
V. Teabe sisestamine
d) teabe salvestamine
2. Personaalarvuti koosneb plokkidest:
A. Hiir
b. Klaviatuur
V. Riistvaraüksus
Xerox
3. Klaviatuuri kasutatakse:
A. Tippimine
b. Peopesa toena
V. Käskude sisestamine
d) ketaste sisestamine
4. Süsteemiüksus sisaldab:
a. Kõvaketas
b.Mälu
V. Klaviatuur
d. Protsessor
6. Kõvaketas võib olla järgmistes suurustes:
A. 1,44 MB
b. 1 GB
V. 40 GB
800 MB
7. Printerid on:
A. Laser
b. Fotokopeerimine
V. Tilguti
d) kopeerimine
8. Modemit kasutatakse:
A. internetiühendus
b. Teabe edastamiseks telefoniliini kaudu
V. mängude jaoks kohaliku võrgu kaudu
nt helide teisendamiseks
9. Multimeedia on kombinatsioon järgmistest elementidest:
A. Heli
b. Printer
V. Video
Kolonok
10. Kettad on:
a) Magnetiline
b) raske
c) pehme
d) vedelik
11. Arvuti on...
A. Klaviatuuri ja ekraaniga elektrooniline seade.
b. Seade arvutuste tegemiseks.
V. Universaalne seade teabe salvestamiseks, töötlemiseks ja edastamiseks.
d. Mänguseade
12. Arvutiseadmete minimaalne põhikomplekt sisaldab...
A. Monitor, klaviatuur, süsteemiüksus.
b. Kettadraiv, printer, monitor.
V. Monitor, printer, klaviatuur.
nt monitor, skanner, klaviatuur.
13. Määrake, millises seadmerühmas on sisend-/väljundseadmed loetletud
A. Streamer, kõvaketas, hiir.
b. Monitor, printer, klaviatuur.
V. Winchester, laserketas, diskett.
diskett, hiir, printer
14. Määrake, millises seadmerühmas sisendseadmed on loetletud
A. Printer, kõvaketas, hiir.
b. Hiir, klaviatuur, juhtkang, valguspliiats, skanner.
V. Monitor, printer, plotter, kõlarid.
nt skanner, monitor, plotter.
15. Märkige, milline loetletud seadmerühmadest kuulub arvuti välismällu?
A. Monitor, diskett, hiir.
b. Disketiseade, diskett, RAM.
c) Magnetlint, laserketas, diskett.
nt ketas, monitor, kõvaketas.
16. Millist väljundseadet saab kasutada dokumendi paberkoopia saamiseks?
A. Ekraan.
b. Printer.
V. Skänner.
nt klaviatuur.
17. Kuhu teave salvestatakse (ei kao) pärast arvuti väljalülitamist?
A. RAM-is.
b. Püsimälus.
V. Protsessoris.
d. Monitoris.
18. Kus kõvaketas tavaliselt asub?
A. Monitoril.
b. Süsteemiüksuses.
V. Sõidu ajal.
d. Printeris.
19. Milline seade on ette nähtud teabe teisendamiseks ja edastamiseks kaugarvutite vahel?
A. PROTSESSOR.
b. Sõida.
V. Modem.
nt monitor
20. Videomälu on RAM-i osa, mis on mõeldud...
A. Tekstiteabe salvestamine.
b. Ekraanil oleva graafilise kujutise teabe salvestamine.
V. Graafilise teabe alaline salvestamine.
g.Heli salvestamine.
kust operatsioonisüsteem laaditakse?
ja alglaadimisdraiv
b alglaadimisdiskett
c alglaadimise partitsioon
2 graafilise vormingu nimi. Windows OS-is kasutatav pilt
pdf
b xml
c bmp
3 kettale esialgse salvestuse nimi, kuhu salvestatakse kettaga töötamiseks vajalik teave
bootstrap
b alglaadimise partitsioon
c alglaadimise sektor
Veiniprogramm on loodud täitma järgmist funktsiooni:
ning ssh-serveri konfigureerimiseks ja käitamiseks
b Windowsi programmide käitamiseks Linuxis
c virtuaalse kasti emulaatori käivitamiseks
d VMware käivitamiseks
e graafiku käivitamiseks. gnome os Linuxi liides
5 infokildu, mis on jäänud veebikliendi arvutisse veebiserveri poolel töötava programmi poolt. kasutatakse konkreetse kliendi jaoks spetsiifiliste andmete salvestamiseks.
nuhkvaraviirus trojan-spy.win32
b küpsis
c viiruse brauseri blokeerija
d viiruse bänner
6 Kuidas nimetatakse mälustandardit ja tehnoloogiat, mis kahekordistab andmeedastuskiirust mälu ja protsessori vahel?
ja dds
b dets
koos ddr
d dsl
7mis on tarkvarakomponendi nimi, mis võimaldab teil arvutiseadmetega suhelda
ja dsl
b unistuste kuduja
c tuletaja
d dünaamilised keeled
8mis on infobarjääri nimi, mis keelab juurdepääsu kaitstud võrku kõikide protokollide jaoks, välja arvatud lubatud?
välklamp
b tulemüür
c-faili killustatus
d tuletraat
9 protokoll andmete edastamiseks arvutite vahel. Tct-protokolli kasutatakse edastamise transpordimehhanismina
Bluetooth
b wifi
ftp-st
d irDA
12. Kuidas nimetatakse traadita side liidesestandardit?
ja ieee
b IEEE 802.11
koos igmp-ga
d ieee 802,11 b/g/n
14 nimetage esitluse loomise programm sarnaselt powerpoint mo-ga
viik
b muljet avaldama
c matemaatika
d alus
17 tehnoloogia mitme sisevõrgu IP-aadressi teisendamiseks välisteks aadressideks, mida kasutatakse Interneti-ühenduse loomiseks?
a dns
b http
c nat
d ip v4
18. Nendes akudes kasutatakse mürgise kaadmiumi asemel metalliühendeid vesinikuga
ja liitium-ioon soni Ericsson
b li-polümeer Nokia
c nikkelmetallhüdriid gp
20 milline programm mõne tarkvarapaketi võimalusi laiendab
esitusloend
b pistikprogramm
c kaasaskantav pehme
dpe-fail
21 spetsiaalset failivormingut, mille Microsoft on välja töötanud vormindatud tekstidokumentide vahetamiseks
txt
b djvu
koos rtf-ga
d pdf
e fb2
22 mis on 486, pentium ja pentium pro perekonda kuuluvate erinevat tüüpi protsessorite emaplaadile paigaldamise pistikute nimed
pistikupesa 7
b pesa 478
c pesa 1-8
d pistikupesa 486
23 milline programm ei ole OS-i emulaator
ja qemu
b virtuaalne kast
moba live CD-ga
dVMware mängija
g veini
24 mis funktsiooni vmdk laiendiga fail täidab?
virtuaalse kõvaketta parameetrite kirjeldus
b põhikonfiguratsioon virtuaalne OS-fail
c püsimälu ram
d virtuaalmasina vahetusfail
25 milline on Microsoft virtuaalarvuti 2007 arvutiprogrammis kasutajale määratud hindamisperiood
tasuta kasutamine 30 päeva
b bp 60 päeva
toiteallikaga 10 päeva
d kasutusaeg ei ole kindlaks määratud
Paigaldamisel ei pea maksma
tabelstruktureeritud andmete töötlemiseks
2) Rakendusprogramm kooditabelite töötlemiseks
3) PC-seade, mis juhib oma ressursse tabeliandmete töötlemise protsessis
4) Süsteemiprogramm, mis juhib tabeliandmete töötlemist
Küsimus 2. ET on mõeldud
1)tabelina esitatud arvandmete töötlemine
2) oluliste andmemahtude korrastatud säilitamine ja töötlemine
3)tabelites esitatud andmete struktuursete seoste visualiseerimine
4) suurte infomahtude toimetamine
Küsimus 3. ET on
1) ladina tähtedega nimetatud nummerdatud veergude ja ridade kogum
2) ladina tähtedega nimetatud nummerdatud ridade ja veergude kogum
3) nummerdatud ridade ja veergude kogum
4) ridade ja veergude kogum
Küsimus 4. ET read
1) on kasutaja poolt meelevaldselt nimetatud
2) tähistatakse ladina tähtedega
3) on tähistatud venekeelsete tähtedega
4) on nummerdatud
Küsimus 5. ET veerud
1) on tähistatud venekeelsete tähtedega
2) on nummerdatud
3) tähistatakse ladina tähtedega
4) on kasutaja poolt meelevaldselt nimetatud
Küsimus 6. ET lahter tuvastatakse kasutaja jaoks
1) lahtrile eraldatud masinasõna OP aadress
2) eriline koodsõna
3) määrates järjestikku veeru nime ja rea numbri, mille ristumiskohas lahter asub
4)kasutaja määratud nimi
Küsimus 7. Arvutusvalemid kirjutatakse ET lahtritesse
1) tavalises matemaatilises tähistuses
2) spetsiaalsel viisil, kasutades sisseehitatud funktsioone ja vastavalt programmeerimiskeeltes avaldiste kirjutamise reeglitele
3) ainult arvutustabelite jaoks vastuvõetud reeglite järgi
4) matemaatika reeglite järgi
Küsimus 8. Avaldis 3 (A1+B1) : 5 (2B1-3A2), kirjutatud vastavalt reeglitele,
matemaatikas aktsepteeritud ET-s on vorm
1)3* (A1+B1)/(5*(2*B1-3*A2))
2) 3(A1+B1)/5*(2B1-3A2)
3) 3(A1+B1)/(5*(2B1-3A2))
4)3*(A1+B1)/5*(2*B1-3*A2)
Küsimus 9. Leidke antud hulgast ET valem
2)A1=A3*B8+12
Küsimus 10. Valemi kirjutamine ET-s ei saa hõlmata
1) aritmeetiliste tehete märgid
2)numbrilised avaldised
3) lahtrinimed
Küsimus 11. ET-sse teisaldamisel või kopeerimisel absoluutsed viited
1) ära muuda
2) teisendatakse sõltumata valemi uuest asukohast
3) teisendatakse sõltuvalt valemi uuest asukohast
Küsimus 12. ET suhteliste linkide teisaldamisel või kopeerimisel
1) teisendatakse sõltuvalt valemi uuest asukohast
2) ära muuda
3) teisendatakse sõltumata valemi uuest asukohast
4) teisendatakse sõltuvalt valemi pikkusest
Küsimus 13. Vahemik on
1) lahtrite kogum, mis moodustab tabelis ristkülikukujulise ala
2) kõik ühe rea lahtrid
3) kõik ühe veeru lahtrid
4) kehtivate väärtuste komplekt
Küsimus 14. Aktiivne rakk on rakk
1) valemite kirjutamiseks
2) numbrite kirjutamiseks
3) arvude, valemite, teksti kirjutamiseks
4) millesse andmete sisestamine toimub
Küsimus 15. Milline valem saadakse valemi kopeerimisel E2-st E4-sse?
Küsimus 16. Milline valem saadakse valemi kopeerimisel E2-st E4-sse?
Küsimus 17. Milline valem saadakse valemi kopeerimisel E2-st E4-sse?
Küsimus 18. Mis on lahtris C1 väärtus, kui sisestate sellesse valemi =A1+B1?
Küsimus 19. Mis on väärtus lahtris C1, kui sisestate sellesse valemi
SUM(A1:B1)*2?
Küsimus 20. Sorteerimist kutsutakse
1) massiivi suurimate ja väiksemate elementide leidmise protsess
2) teatud komplekti osalise tellimise protsess
3) mis tahes ümberkorraldusprotsess
4) teatud hulga lineaarse järjestamise protsess
testige 7 lihtsat valikvastustega küsimust13. Protsessori taktsagedus on:
A. protsessori poolt ajaühikus sooritatud binaaroperatsioonide arv
B. sekundis genereeritud impulsside arv, mis sünkroniseerivad arvutisõlmede tööd
C. protsessori võimalike juurdepääsude arv RAM-ile ajaühiku kohta
D. protsessori ja sisend-/väljundseadmete vahelise infovahetuse kiirus
14. Märkige arvuti kasutamiseks mõeldud minimaalne nõutav seadmete komplekt:
A. printer, süsteemiüksus, klaviatuur
B. protsessor, RAM, monitor, klaviatuur
C. protsessor, striimer, kõvaketas
D. monitor, süsteemiüksus, klaviatuur
15. Mis on mikroprotsessor?
A. integraallülitus, mis täidab oma sisendis ja juhtseadmetes saadud käske
Arvuti töö
B. seade andmete salvestamiseks, mida sageli kasutatakse tööl
C. seade teksti või graafilise teabe kuvamiseks
D. seade tähtnumbriliste andmete väljastamiseks
16. Kasutaja suhtlemine tarkvarakeskkonnaga toimub kasutades:
A. operatsioonisüsteem
B. failisüsteem
C. Rakendused
D. failihaldur
17. Kasutaja saab tarkvara kasutades otse juhtida
Kõrval:
A. operatsioonisüsteem
B. GUI
C. Kasutajaliides
D. failihaldur
18. Andmete füüsilisele andmekandjale salvestamise meetodid määravad:
A. operatsioonisüsteem
B. rakendustarkvara
C. failisüsteem
D. failihaldur
19. Graafiline keskkond, kus kuvatakse Windowsi süsteemi objekte ja juhtelemente,
Kasutaja mugavuse huvides loodud:
A. riistvaraliides
B. kasutajaliides
C. töölaud
D. tarkvara liides
20. Arvuti kiirus sõltub:
A. Protsessori taktsagedus
B. ühendatud printeri olemasolu või puudumine
C. operatsioonisüsteemi liidese korraldus
D. väline mälumaht
Emaplaadi disain ja otstarve
Emaplaat ehk emaplaat on mitmekihiline trükkplaat, mis on arvuti aluseks, mis määrab selle arhitektuuri, jõudluse ja suhtleb kõigi sellega ühendatud elementide vahel ning koordineerib nende tööd.
1. Sissejuhatus.
Emaplaat on arvuti üks olulisemaid elemente, mis määrab selle välimuse ja tagab kõigi emaplaadiga ühendatud seadmete koostoime.
Emaplaat sisaldab kõiki arvuti põhielemente, näiteks:
Süsteemi loogikakomplekt ehk kiibistik on emaplaadi põhikomponent, mis määrab, millist tüüpi protsessorit, RAM tüüpi, süsteemisiini tüüpi saab kasutada;
Pesa protsessori paigaldamiseks. Määrab, millist tüüpi protsessoreid saab emaplaadiga ühendada. Protsessorid võivad kasutada erinevaid süsteemisiini liideseid (näiteks FSB, DMI, QPI jne), mõnel protsessoril võib olla integreeritud graafikasüsteem või mälukontroller, “jalgade” arv võib erineda jne. Sellest lähtuvalt on iga protsessoritüübi jaoks vaja installimiseks kasutada oma pesa. Sageli kuritarvitavad protsessorite ja emaplaatide tootjad seda, jahtides täiendavaid eeliseid ja loovad uusi protsessoreid, mis ei ühildu olemasolevate pesatüüpidega, isegi kui seda oleks saanud vältida. Selle tulemusena peate arvuti värskendamisel muutma mitte ainult protsessorit, vaid ka emaplaati koos kõigi sellest tulenevate tagajärgedega.
- keskprotsessor - arvuti põhiseade, mis teostab matemaatilisi, loogilisi operatsioone ja kõigi teiste arvuti elementide juhtimisoperatsioone;
RAM (Random Access Memory) kontroller. Varem oli RAM-i kontroller kiibistiku sisse ehitatud, kuid nüüd on enamikul protsessoritel sisseehitatud RAM-kontroller, mis suurendab üldist jõudlust ja leevendab kiibistiku koormust.
RAM on kiipide komplekt andmete ajutiseks salvestamiseks. Kaasaegsetel emaplaatidel on võimalus ühendada korraga mitu RAM-kiipi, tavaliselt neli või enam.
PROM (BIOS), mis sisaldab tarkvara, mis testib arvuti põhikomponente ja konfigureerib emaplaadi. Ja CMOS-mälu, mis salvestab BIOS-i sätteid. Sageli paigaldatakse mitu CMOS-mälukiipi, et kiiresti taastada arvuti funktsionaalsus hädaolukorras, näiteks ebaõnnestunud ülekiirendamise katsel;
Laetav aku või aku, mis toidab CMOS-mälu;
I/O kanalite kontrollerid: USB, COM, LPT, ATA, SATA, SCSI, FireWire, Ethernet jne. Toetatud I/O kanaleid määrab kasutatava emaplaadi tüüp. Vajadusel saab paigaldada täiendavaid I/O kontrollereid laienduskaartide näol;
Kvartsostsillaator, mis toodab signaale, mis sünkroniseerivad arvuti kõigi elementide tööd;
Taimerid;
Katkestuse kontroller. Katkestussignaalid erinevatest seadmetest ei lähe otse protsessorisse, vaid katkestuskontrollerisse, mis seab katkestussignaali vastava prioriteediga aktiivsesse olekusse;
Pistikud laienduskaartide paigaldamiseks: videokaardid, helikaardid jne;
Pingeregulaatorid, mis muudavad algse pinge vajalikuks pingeks, et toita emaplaadile paigaldatud komponente;
Seirevahendid, mis mõõdavad ventilaatori pöörlemiskiirust, arvuti põhielementide temperatuuri, toitepinget jne;
Helikaart. Peaaegu kõik emaplaadid sisaldavad sisseehitatud helikaarte, mis võimaldavad teil saada korralikku helikvaliteeti. Vajadusel saate parema heli tagamiseks paigaldada täiendava diskreetse helikaardi, kuid enamikul juhtudel pole see vajalik;
Sisseehitatud kõlar. Kasutatakse peamiselt süsteemi jõudluse diagnoosimiseks. Seega saab arvuti sisselülitamisel helisignaalide kestuse ja järjestuse järgi kindlaks teha enamiku seadmete talitlushäireid;
Siinid on juhid signaalide vahetamiseks arvutikomponentide vahel.
2. Trükkplaat.
Emaplaadi aluseks on trükkplaat. Trükkplaadil on signaaliliinid, mida sageli nimetatakse signaaliradadeks, mis ühendavad kõiki emaplaadi elemente. Kui signaaliteed on üksteisele liiga lähedal, häirivad neid mööda edastatavad signaalid üksteist. Mida pikem on rada ja mida suurem on selle andmeedastuskiirus, seda rohkem häirib see külgnevaid radu ja seda haavatavam on see selliste häirete suhtes.
Selle tulemusena võivad talitlushäired esineda isegi väga töökindlates ja kallites arvutikomponentides. Seetõttu on trükkplaadi valmistamisel põhiülesanne paigutada signaalirajad nii, et häirete mõju edastatavatele signaalidele oleks minimaalne. Selleks tehakse trükkplaat mitmekihiliseks, suurendades oluliselt trükkplaadi kasulikku pinda ja radade vahelist kaugust.
Tavaliselt on tänapäevastel emaplaatidel kuus kihti: kolm signaalikihti, maanduskiht ja kaks toitetasandit.
Toite- ja signaalikihtide arv võib aga olenevalt emaplaatide omadustest erineda.
Radade paigutus ja pikkus on äärmiselt oluline kõigi arvutikomponentide normaalseks tööks, seetõttu tuleb emaplaadi valikul pöörata erilist tähelepanu trükkplaadi kvaliteedile ja radade paigutusele. See on eriti oluline, kui kavatsete kasutada mittestandardsete sätete ja tööparameetritega arvutikomponente. Näiteks protsessori või mälu kiirendamine.
Trükkplaat sisaldab kõiki emaplaadi komponente ja pistikuid laienduskaartide ja välisseadmete ühendamiseks. Alloleval joonisel on näidatud plokkskeem komponentide paigutusest trükkplaadil.
Vaatame lähemalt kõiki emaplaadi komponente ja alustame põhikomponendist – kiibistikust.
3. Kiibistik.
Kiibistik ehk süsteemiloogikakomplekt on emaplaadi põhiline kiipide komplekt, mis tagab keskprotsessori, RAM-i, videokaardi, välisseadmete kontrollerite ja muude emaplaadiga ühendatud komponentide ühise toimimise. Just tema määrab emaplaadi peamised parameetrid: toetatava protsessori tüübi, RAM-i helitugevuse, kanali ja tüübi, süsteemisiini ja mälusiini sageduse ja tüübi, välisseadmete kontrollerite komplektid ja nii edasi.
Kaasaegsed süsteemiloogikakomplektid on reeglina üles ehitatud kahe komponendi baasil, mis on eraldiseisvad kiibistikud, mis on omavahel ühendatud kiirsiiniga.
Viimasel ajal on aga kaldutud ühendama põhja- ja lõunasilda üheks komponendiks, kuna mälukontrollerit ehitatakse üha enam otse protsessorisse, leevendades seeläbi põhjasilda ning kiiremaid sidekanaleid koos välisseadmete ja laiendamisega. kaardid ilmuvad. Ja ka integraallülituste tootmise tehnoloogia areneb, muutes need väiksemaks, odavamaks ja tarbivad vähem energiat.
Põhja- ja lõunasilla ühendamine üheks kiibistikuks võimaldab suurendada süsteemi jõudlust, vähendades varem lõunasillaga ühendatud välisseadmete ja sisemiste komponentidega suhtlemise aega, kuid see raskendab oluliselt kiibistiku disaini, muudab uuendamise keerulisemaks. ja suurendab veidi emaplaadi hinda.
Kuid seni on enamik emaplaate valmistatud kaheks komponendiks jagatud kiibistiku põhjal. Neid komponente nimetatakse põhja- ja lõunasillaks.
Nimed Põhja ja Lõuna on ajaloolised. Need näitavad kiibistiku komponentide asukohta PCI siini suhtes: põhi on kõrgem ja lõunapool madalam. Miks sild? See nimi anti kiibistikule nende funktsioonide põhjal: need on mõeldud erinevate siinide ja liideste ühendamiseks.
Kiibistiku kaheks osaks jagamise põhjused on järgmised:
1. Erinevused kiirusrežiimides.
Northbridge töötab kiireimate ja enim ribalaiust nõudvate komponentidega. Nende komponentide hulka kuuluvad videokaart ja mälu. Kuid tänapäeval on enamikul protsessoritel sisseehitatud mälukontroller ja paljudel on sisseehitatud graafikasüsteem, mis on küll diskreetsetele videokaartidele palju madalam, kuid seda kasutatakse siiski sageli soodsates personaalarvutites, sülearvutites ja netbookides. Seetõttu väheneb iga aastaga põhjasilla koormus, mis vähendab vajadust jagada kiibistik kaheks osaks.
2. Välisseadmete standardite sagedasem uuendamine kui arvuti põhiosad.
Mälu, videokaartide ja protsessoritega sidesiinide standardid muutuvad palju harvemini kui laienduskaartide ja välisseadmetega suhtlemise standardid. See võimaldab välisseadmetega sideliidese muutmise või uue sidekanali väljatöötamise korral mitte muuta kogu kiibikomplekti, vaid asendada ainult lõunasild. Lisaks töötab põhjasild kiiremate seadmetega ja on keerulisem kui lõunasild, kuna süsteemi üldine jõudlus sõltub suuresti selle toimimisest. Seetõttu on selle vahetamine kallis ja raske töö. Kuid vaatamata sellele on kalduvus ühendada põhja- ja lõunasild üheks integraallülituseks.
3.1. Põhjasilla põhifunktsioonid.
Põhjasild täidab, nagu nimigi ütleb, andmevoo juhtimise ja suunamise funktsioone neljast siinist:
- Sidesiinid protsessori või süsteemisiiniga.
- Mälu siinid.
- Sidesiinid graafikaadapteriga.
- Sidebussid lõunasillaga.
Põhjasild on projekteeritud vastavalt täidetavatele funktsioonidele. See koosneb süsteemisiini liidesest, sidesiini liidesest lõunasillaga, mälukontrollerist ja sidesiini liidesest graafikakaardiga.
Hetkel on enamikel protsessoritel sisseehitatud mälukontroller, mistõttu võib põhjasilla mälukontrolleri funktsiooni lugeda aegunuks. Ja arvestades, et RAM-i on mitut tüüpi, tõstame esile eraldi artikli, mis kirjeldab mälu ja selle protsessoriga suhtlemise tehnoloogiat.
Eelarvearvutites on mõnikord põhjasilla sisse ehitatud graafikasüsteem. Praegu on aga levinum praktika paigaldada graafikasüsteem otse protsessorisse, mistõttu loeme ka selle põhjasilla funktsiooni aegunuks.
Seega on kiibistiku põhiülesanne kompetentselt ja kiirelt jaotada kõik protsessorilt, videokaardilt ja lõunasillalt tulevad päringud, seada prioriteedid ja vajadusel järjekord luua. Pealegi peab see olema nii tasakaalustatud, et võimalikult palju vähendada seisakuid, kui arvutikomponendid püüavad teatud ressurssidele juurde pääseda.
Vaatame lähemalt olemasolevaid sideliideseid protsessori, graafikaadapteri ja lõunasillaga.
3.1.1. Liidesed protsessoriga suhtlemiseks.
Hetkel on protsessori põhjasillaga ühendamiseks järgmised liidesed: FSB, DMI, HyperTransport, QPI.
FSB (saidibuss)- süsteemisiin, mida kasutati 1990ndatel ja 2000ndatel keskprotsessori ja põhjasilla vaheliseks suhtlemiseks. FSB töötas välja Intel ja seda kasutati esmakordselt Pentiumi protsessoritel põhinevates arvutites.
FSB siini töösagedus on arvuti töö üks olulisemaid parameetreid ja määrab suuresti kogu süsteemi jõudluse. Tavaliselt on see protsessori töösagedusest mitu korda väiksem.
Sagedustel, millel keskprotsessor ja süsteemisiin töötavad, on ühine tugisagedus ja need arvutatakse lihtsustatud kujul järgmiselt: Vп = Vo*k, kus Vп on protsessori töösagedus, Vo on tugisagedus, k on kordaja. Tavaliselt on kaasaegsetes süsteemides võrdlussagedus võrdne FSB siini sagedusega.
Enamik emaplaate võimaldab teil BIOS-i seadeid muutes käsitsi suurendada süsteemisiini sagedust või kordajat. Vanematel emaplaatidel muudeti selliseid sätteid hüppajate liigutamisega. Süsteemi siini sageduse või kordaja suurendamine suurendab arvuti jõudlust. Enamikus kaasaegsetes keskmise hinnaga protsessorites on kordaja aga lukus ja ainus viis arvutisüsteemi jõudluse suurendamiseks on süsteemisiini sageduse suurendamine.
FSB sagedus tõusis järk-järgult 50 MHz-lt Intel Pentiumi ja AMD K5 klassi protsessorite puhul 1990. aastate alguses 400 MHz-ni Xeoni ja Core 2 klassi protsessorite puhul 2000. aastate lõpus. Samal ajal kasvas läbilaskevõime 400 Mbit/s pealt 12800 Mbit/s peale.
FSB siini kasutati Atomi, Celeroni, Pentiumi, Core 2 ja Xeoni protsessorites kuni 2008. aastani. Hetkel on seda bussi asendanud DMI, QPI ja Hyper Transport süsteemibussid.
Hüpertransport– madala latentsusega universaalne kiire punkt-punkti siin, mida kasutatakse protsessori ühendamiseks põhjasillaga. HyperTransport siin on kahesuunaline, see tähendab, et igas suunas vahetamiseks eraldatakse oma sideliin. Lisaks töötab see DDR (Double Data Rate) tehnoloogia abil, edastades andmeid nii taktimpulsi tõusul kui ka langusel.
Tehnoloogia töötas välja AMD juhitud HyperTransport Technology konsortsium. Tasub teada, et HyperTransport standard on avatud, mis võimaldab erinevatel ettevõtetel seda oma seadmetes kasutada.
HyperTransporti esimene versioon võeti kasutusele 2001. aastal ja see võimaldas vahetada kiirusega 800 MT/s (800 Mega tehingut sekundis või 838860800 vahetust sekundis) maksimaalse läbilaskevõimega 12,8 GB/s. Kuid juba 2004. aastal ilmus HyperTransport siini uus modifikatsioon (v.2.0), mis tagab 1,4 GTr/s maksimaalse läbilaskevõimega 22,4 GB/s, mis oli peaaegu 14 korda suurem kui FSB siini võimalused.
18. augustil 2008 ilmus modifikatsioon 3.1, mis töötas kiirusega 3,2 GTr/s, läbilaskevõimega 51,6 GB/s. See on hetkel HyperTransport bussi kiireim versioon.
HyperTransport tehnoloogia on väga paindlik ja võimaldab varieerida nii siini sagedust kui ka selle bitisügavust. See võimaldab seda kasutada mitte ainult protsessori ühendamiseks põhjasilla ja RAM-iga, vaid ka aeglastes seadmetes. Samas võimaldab bitimahtu ja sagedust vähendada energiasäästu.
Minimaalne siini taktsagedus on 200 MHz, andmete edastamine toimub DDR-tehnoloogia tõttu kiirusega 400 MTr/s ning minimaalne bitilaius on 2 bitti. Minimaalsete parameetrite korral on maksimaalne läbilaskevõime 100 MB/s. Kõik järgmised toetatud sagedused ja bitisügavused on HyperTransport v 3.1 versiooni minimaalse taktsageduse ja bitisügavuse kordsed kuni kiiruseni – 3,2 GTr/s ja bitisügavus – 32 bitti.
DMI (otsene meediumiliides)– punkt-punkti jadasiin, mida kasutatakse protsessori ühendamiseks kiibistikuga ja kiibistiku lõunasilla ühendamiseks põhjasillaga. Inteli poolt välja töötatud 2004. aastal.
Protsessori ja kiibistiku vaheliseks suhtlemiseks kasutatakse tavaliselt 4 DMI kanalit, mis tagavad maksimaalse läbilaskevõime DMI 1.0 versiooni puhul kuni 10 GB/s ja 2011. aastal kasutusele võetud DMI 2.0 versiooni puhul 20 GB/s. Soodsad mobiilisüsteemid saavad kasutada kahe DMI-kanaliga siini, mis vähendab läbilaskevõimet 4-kanalilise valikuga võrreldes poole võrra.
Sageli on protsessorites, mis kasutavad DMI siini kaudu sidet kiibistikuga, koos mälukontrolleriga sisseehitatud PCI Expressi siinikontroller, mis tagab suhtluse videokaardiga. Sel juhul pole põhjasilda vaja ja kiibistik täidab ainult laienduskaartide ja välisseadmetega suhtlemise funktsioone. Selle emaplaadi arhitektuuriga pole protsessoriga suhtlemiseks vaja kiiret kanalit ja DMI siinil on ribalaiust enam kui piisav.
QPI (QuickPath Interconnect)– punkt-punkti jadasiin, mida kasutatakse protsessorite omavaheliseks ja kiibistikuga suhtlemiseks. Intel tutvustas seda 2008. aastal ja seda kasutatakse HiEnd protsessorites, nagu Xeon, Itanium ja Core i7.
QPI siin on kahesuunaline, see tähendab, et igas suunas on vahetamiseks eraldi kanal, millest igaüks koosneb 20 sideliinist. Seetõttu on iga kanal 20-bitine, millest kasulik koormus moodustab vaid 16 bitti. QPI siini töökiirus on 4,8 ja 6,4 GTr/s, maksimaalne läbilaskevõime on vastavalt 19,2 ja 25,6 GB/s.
Vaatasime lühidalt üle peamised liidesed protsessori ja kiibistiku ühendamiseks. Järgmisena vaatleme liideseid Põhjasilla ühendamiseks graafikaadapteriga.
3.1.2. Liidesed graafikaadapteriga suhtlemiseks.
Alguses kasutati graafikaprotsessoriga suhtlemiseks tavalist ICA, VLB ja seejärel PCI siini, kuid väga kiiresti ei piisanud nende siinide ribalaiusest enam graafikaga töötamiseks, eriti pärast kolmemõõtmelise graafika levikut, mis nõudis tohutut võimsust arvutuste tegemiseks ja suurt siini ribalaiust ülekandetekstuuride ja pildiparameetrite jaoks.
Tavalised siinid asendati spetsiaalse AGP siiniga, mis on optimeeritud graafikakontrolleriga töötamiseks.
AGP (kiirendatud graafikaport)– spetsiaalne 32-bitine siin graafikaadapteriga töötamiseks, mille töötas välja 1997. aastal Intel.
AGP-siin töötas taktsagedusel 66 MHz ja toetas kahte töörežiimi: DMA (Direct Memory Access) mäluga ja DME (Direct in Memory Execute) mäluga.
DMA režiimis loeti põhimäluks videoadapterisse sisseehitatud mälu ja DME režiimis videokaardi mälu, mis koos põhimäluga asusid ühes aadressiruumis ning videoadapter pääseb juurde nii arvuti sisseehitatud mälule kui ka põhimälule.
DME-režiimi olemasolu võimaldas vähendada videoadapterisse sisseehitatud mälumahtu ja seeläbi vähendada selle maksumust. DME-mäluga töötamise režiimi nimetatakse AGP-tekstuuriks.
Kuid üsna pea ei piisanud AGP siini ribalaiusest enam DME-režiimis töötamiseks ja tootjad hakkasid sisseehitatud mälu mahtu suurendama. Peagi ei aidanud sisseehitatud mälu suurendamine ja AGP siini ribalaius muutus absoluutselt ebapiisavaks.
AGP siini esimene versioon AGP 1x töötas 66 MHz taktsagedusel ja selle maksimaalne andmeedastuskiirus oli 266 MB/s, millest ei piisanud DME režiimis täielikuks tööks ega ületanud selle kiirust. eelkäija, PCI siini (PCI 2.1 – 266 MB/s). Seetõttu täiustati peaaegu kohe siini ja võeti kasutusele andmeedastusrežiim taktimpulsi serval ja langemisel, mis võimaldas samal taktsagedusel 66 MHz saavutada läbilaskevõime 533 MB/s. Seda režiimi kutsuti AGP 2x.
AGP 1.0 esimene versioon turul toetas AGP 1x ja AGP 2x töörežiime.
1998. aastal võeti kasutusele siini uus redaktsioon - AGP 2.0, mis toetab AGP 4x töörežiimi, milles edastati 4 andmeplokki ühe taktitsükli kohta, mille tulemusena jõudis läbilaskevõime 1 GB/s.
Samal ajal ei muutunud võrdlussiini taktsagedus ja jäi võrdseks 66 MHz-ga ning nelja andmeploki edastamiseks ühe taktitsükli jooksul võeti kasutusele lisasignaal, mis jookseb sünkroonselt võrdlustaktsagedusega, kuid sagedusega 133 MHz. Andmeid edastati lisasignaali taktimpulsi tõusu ja languse kohta.
Samal ajal vähendati toitepinget 3,3 V-lt 1,5 V-ni, mille tulemusena ei ühildunud ainult AGP 1.0 versiooni jaoks välja antud videokaardid AGP 2.0 videokaartidega ja AGP siini hilisemate versioonidega.
2002. aastal anti välja AGP siini versioon 3.0. Siini referentssagedus jäi muutumatuks, kuid tugisagedusega sünkroonselt vallandatud täiendav taktimpulss oli juba 266 MHz. Samal ajal kanti 8 plokki 1 tugisageduse taktitsükli kohta ja maksimaalne kiirus oli 2,1 GB/s.
Kuid hoolimata kõigist AGP siini täiustustest arenesid videoadapterid kiiremini ja nõudsid võimsamat siini. Seega asendati AGP siini PCI ekspresssiiniga.
PCI express on kahesuunaline punkt-punkti jadasiin, mille töötas 2002. aastal välja mittetulundusühing PCI-SIG, kuhu kuulusid sellised ettevõtted nagu Intel, Microsoft, IBM, AMD, Sun Microsystems jt.
Peamine PCI ekspresssiini ees seisev ülesanne on AGP graafikasiini ja paralleelse universaalse PCI siini väljavahetamine.
PCI express 1.0 siini versioon töötab taktsagedusel 2,5 GHz, samas kui ühe kanali koguläbilaskvus on 400 MB/s, kuna iga 8 edastatava andmebiti kohta on 2 teenindusbitti ja siin on kahesuunaline, See tähendab, et vahetused mõlemas suunas toimuvad samaaegselt. Siin kasutab tavaliselt mitut kanalit: 1, 2, 4, 8, 16 või 32, olenevalt nõutavast ribalaiusest. Seega on PCI expressil põhinevad siinid üldiselt sõltumatute jadaandmeedastuskanalite kogum.
Nii et PCI ekspresssiini kasutamisel kasutatakse videokaartidega suhtlemiseks tavaliselt 16-kanalilist siini ja laienduskaartidega ühekanalilist siini.
32 kanaliga siini teoreetiline maksimaalne koguläbilaskvus on 12,8 GB/s. Samal ajal, erinevalt PCI siinist, mis jagas ribalaiuse kõigi ühendatud seadmete vahel, on PCI ekspresssiin ehitatud "tähe" topoloogia põhimõttel ja igale ühendatud seadmele antakse kogu siini ribalaius ainuomandis.
PCI express 2.0 versioonis, mis võeti kasutusele 15. jaanuaril 2007, suurendati siini ribalaiust 2 korda. Ühe siinikanali puhul oli kogu läbilaskevõime 800 MB/s ja 32 kanaliga siinil – 25,6 GB/s.
2010. aasta novembris esitletud PCI express 3.0 redaktsioonis suurendati siini läbilaskevõimet 2 korda ja tehingute maksimaalne arv tõusis 5 miljardilt 8 miljardile ning maksimaalne läbilaskevõime 2 korda tänu muudatusele teabe kodeerimise põhimõte, kus iga 129 andmebiti kohta on ainult 2 teenindusbitti, mis on 13 korda vähem kui versioonides 1.0 ja 2.0. Nii kujunes ühe siinikanali koguläbilaskvuseks 1,6 GB/s ja 32-kanalilise siini puhul 51,2 GB/s.
PCI express 3.0 on aga alles turule tulemas ja esimesed seda siini toetavad emaplaadid hakkasid ilmuma 2011. aasta lõpus ning PCI express 3.0 siini toetavate seadmete masstootmine on planeeritud 2012. aastasse.
Väärib märkimist, et praegu on PCI express 2.0 läbilaskevõime videoadapterite normaalseks toimimiseks täiesti piisav ja üleminek PCI express 3.0-le ei anna protsessori ja videokaardi kombinatsiooni jõudluse olulist suurenemist. Aga nagu öeldakse, oota ja vaata.
Lähiajal on plaanis välja anda PCI express 4.0 redaktsioon, milles kiirust suurendatakse veel 2 korda.
Viimasel ajal on olnud tendents integreerida PCI ekspressliides otse protsessorisse. Tavaliselt on sellistel protsessoritel ka sisseehitatud mälukontroller. Selle tulemusena puudub vajadus põhjasilla järele ning kiibistik on ehitatud ühe integraallülituse baasil, mille põhiülesanne on tagada interaktsioon laienduskaartide ja välisseadmetega.
Sellega lõpetatakse põhjasilla ja videoadapteri vaheliste sideliideste ülevaade ning liigutakse edasi põhjasilla ja lõunasilla vaheliste sideliideste ülevaatamise juurde.
3.1.3. Sideliidesed lõunasillaga.
Üsna pikka aega kasutati põhjasilla ühendamiseks lõunasillaga PCI siini.
PCI (Peripheral komponent interconnect) on siin 1992. aastal Inteli poolt välja töötatud laienduskaartide ühendamiseks emaplaadiga. Seda kasutati pikka aega ka põhjasilla ühendamiseks lõunasillaga. Kuna aga laiendusplaatide jõudlus kasvas, muutus selle ribalaius ebapiisavaks. See tõrjuti algselt põhja- ja lõunasilla ühendamise ülesannetest välja võimsamate bussidega ning viimastel aastatel hakati laienduskaartidega suhtlemiseks kasutama kiiremat siini - PCI express.
PCI siini peamised tehnilised omadused on järgmised:
| Audit | 1.0 | 2.0 | 2.1 | 2.2 | 2.3 |
| vabastamise kuupäev | 1992. aasta | 1993. aasta | 1995. aasta | 1998 | 2002. aasta |
| Biti sügavus | 32 | 32 | 32/64 | 32/64 | 32/64 |
| Sagedus | 33 MHz | 33 MHz | 33/66 MHz | 33/66 MHz | 33/66 MHz |
| Ribalaius | 132 MB/s | 132 MB/s | 132/264/528 MB/s | 132/264/528 MB/s | 132/264/528 MB/s |
| Signaali pinge | 5 V | 5 V | 5/3,3 V | 5/3,3 V | 5/3,3 V |
| Kuum vahetus | Ei | Ei | Ei | Seal on | Seal on |
PCI siinidel on ka teisi redaktsioone, näiteks kasutamiseks sülearvutites ja muudes kaasaskantavates seadmetes või üleminekuvõimalusi peamiste versioonide vahel, kuid kuna hetkel on PCI liides praktiliselt asendatud kiiremate siinidega, siis ma ei hakka täpsemalt kirjeldama kõigi redaktsioonide omadused.
Kui kasutate siini põhja- ja lõunasilla ühendamiseks, näeb emaplaadi plokkskeem välja järgmine:
Nagu jooniselt näha, ühendati põhja- ja lõunasild koos laienduskaartidega PCI siiniga. Siini ribalaius jagati kõigi sellega ühendatud seadmete vahel ja seetõttu vähendati deklareeritud tippläbilaskevõimet mitte ainult edastatava teenuseinfo, vaid ka siiniga ühendatud konkureerivate seadmete tõttu. Selle tulemusena hakkas aja jooksul bussi ribalaiusest piisama ning põhja- ja lõunasilla vaheliseks sidepidamiseks hakati kasutama busse nagu: hub link, DMI, HyperTransport ja PCI-siin jäi lühikeseks ajaks liiniks. ühendus laienduskaartidega.
Rummu lingi siin oli esimene, mis asendas PCI.
hublink buss– Inteli välja töötatud 8-bitine punkt-punkti siin. Siin töötab sagedusel 66 MHz ja edastab 4 baiti taktsageduse kohta, mis võimaldab maksimaalset läbilaskevõimet 266 MB/sek.
Hublink siini kasutuselevõtt muutis emaplaadi arhitektuuri ja vabastas PCI siini. PCI siini kasutati ainult välisseadmete ja laienduskaartidega suhtlemiseks ning hublink siini ainult põhjasillaga suhtlemiseks.
Hublink siini läbilaskevõime oli võrreldav PCI siini omaga, kuid kuna see ei pidanud kanalit teiste seadmetega jagama ning PCI siini oli maha koormatud, oli läbilaskevõime täiesti piisav. Kuid arvutustehnoloogia ei seisa paigal ja jaoturbiini siini ebapiisava kiiruse tõttu praegu praktiliselt ei kasutata. Selle on asendanud rehvid nagu DMI ja HyperTransport.
Jaotises oli DMI siini ja HyperTransporti lühikirjeldus antud, seega ei hakka seda kordama.
Põhjasilla ja lõunasilla ühendamiseks oli ka teisi liideseid, kuid enamik neist on juba lootusetult vananenud või kasutusel harva, nii et me ei keskendu neile. Sellega lõpetatakse ülevaade põhjasilla põhifunktsioonidest ja kujundusest ning liigutakse edasi lõunasilla juurde.
3.2. Lõunasilla põhifunktsioonid.
Lõunasild vastutab aeglaste arvutikomponentidega suhtlemise korraldamise eest: laienduskaardid, välisseadmed, sisend-/väljundseadmed, masinatevahelised sidekanalid jne.
See tähendab, et Lõunasild edastab sellega ühendatud seadmete andmed ja päringud Põhjasillale, mis edastab need protsessorile või RAM-ile ning võtab Põhjasillalt vastu protsessorikäsud ja andmed RAM-ist ning edastab need seadmetele, mis on ühendatud seda.
Lõunasild sisaldab:
Sidesiini kontroller põhjasillaga (PCI, hublink, DMI, HyperTransport jne);
Sidesiini kontroller laienduskaartidega (PCI, PCIe jne);
Kontroller sideliinidele välisseadmete ja muude arvutitega (USB, FireWire, Ethernet jne);
Kõvaketta sidesiini kontroller (ATA, SATA, SCSI jne);
Sidesiinide kontroller aeglaste seadmetega (ISA, LPC, SPI siinid jne).
Vaatame lähemalt lõunasilla kasutatavaid sideliideseid ja sellesse sisseehitatud välisseadmete kontrollereid.
Põhjasilla ja lõunasilla sideliideseid oleme juba käsitlenud. Seetõttu liigume kohe laienduskaartidega sideliideste juurde.
3.2.1. Sideliidesed laienduskaartidega.
Hetkel on laienduskaartidega vahetamise peamised liidesed PCI ja PCIexpress. PCI-liidest aga hakatakse aktiivselt välja vahetama ning lähiaastatel saab sellest praktiliselt ajalugu ning seda hakatakse kasutama vaid mõnes spetsialiseeritud arvutis.
Olen selles artiklis juba andnud PCI ja PCIexpressi liideste kirjelduse ja lühiomadused, nii et ma ei korda seda. Liigume otse välisseadmete, sisend-väljundseadmete ja muude arvutitega suhtlemise liideste käsitlemise juurde.
3.2.2. Sideliidesed välisseadmete, sisend-väljundseadmete ja muude arvutitega.
Välisseadmete ja muude arvutitega suhtlemiseks on väga erinevaid liideseid, millest levinumad on emaplaadile sisse ehitatud, kuid mis tahes liideseid saab lisada ka PCI või PCIexpressi siini kaudu emaplaadiga ühendatud laienduskaartide abil.
Annan lühikirjelduse ja kõige populaarsemate liideste omadused.
USB (Universal Serial Bus)– universaalne jadaandmeedastuskanal keskmise ja väikese kiirusega välisseadmete ühendamiseks arvutiga.
Siin on rangelt orienteeritud ja koosneb kanalikontrollerist ja mitmest sellega ühendatud terminalseadmest. Tavaliselt on USB-kanali kontrollerid sisse ehitatud emaplaadi lõunasillasse. Kaasaegsed emaplaadid mahutavad kuni 12 USB-kanalikontrollerit, millest igaühel on kaks porti.
Kahte kanalikontrollerit või kahte lõppseadet on võimatu ühendada, seega ei saa kahte arvutit või kaht välisseadet USB-kanali kaudu üksteisega otse ühendada.
Kahe kanalikontrolleri vaheliseks suhtlemiseks saab aga kasutada lisaseadmeid. Näiteks Etherneti adapteri emulaator. Kaks arvutit ühenduvad sellega USB-kanali kaudu ja mõlemad näevad lõppseadet. Etherneti adapter edastab ühest arvutist vastuvõetud andmed teise, emuleerides Etherneti võrguprotokolli. Siiski on igasse ühendatud arvutisse vaja installida konkreetsed Etherneti adapteri emulaatori draiverid.
USB liidesel on sisseehitatud toiteliinid, mis võimaldab andmevahetusel kasutada ilma oma toiteallikata seadmeid või samaaegselt laadida lõppseadmete, näiteks telefonide akusid.
Kui aga kanalikontrolleri ja lõppseadme vahel kasutatakse kordajat (USB-jaoturit), siis peab sellel olema täiendav väline toide, et kõik sellega ühendatud seadmed saaksid USB-liidese standardis nõutava võimsusega. Kui kasutate USB-jaoturit ilma täiendava toiteallikata, siis kui ühendate mitu seadet ilma oma toiteallikata, siis need tõenäoliselt ei tööta.
USB toetab lõppseadmete kuumühendamist. See on võimalik tänu signaaliviigudest pikemale maandustihvtile. Seetõttu suletakse terminalseadme ühendamisel esmalt maanduskontaktid ning võrdsustatakse potentsiaalide erinevus arvuti ja lõppseadme vahel. Seetõttu ei too signaalijuhtide edasine ühendamine kaasa pingetõusu.
Hetkel on USB-liidesel kolm peamist versiooni (1.0, 2.0 ja 3.0). Lisaks ühilduvad need alt üles, see tähendab, et versioonile 1.0 mõeldud seadmed töötavad vastavalt versiooni 2.0 liidesega, USB 2.0 jaoks mõeldud seadmed töötavad USB 3.0-ga, kuid USB 3.0 jaoks mõeldud seadmed tõenäoliselt ei tööta. USB 2.0 liidesega.
Vaatame olenevalt versioonist liidese põhiomadusi.
USB 1.0 on USB-liidese esimene versioon, mis ilmus 1995. aasta novembris. 1998. aastal viidi revisjon lõpule, vead ja puudused kõrvaldati. Sellest tulenev USB 1.1 versioon oli esimene, mis sai laialt levinud.
Redaktsioonide 1.0 ja 1.1 tehnilised omadused on järgmised:
Andmeedastuskiirus – kuni 12 Mbit/s (täiskiirusega režiim) või 1,5 Mbit/s (madala kiirusega režiim);
Maksimaalne kaabli pikkus on 5 meetrit madala kiirusega režiimis ja 3 meetrit täiskiiruse režiimis;
USB 2.0 – 2000. aasta aprillis välja antud versioon. Peamine erinevus eelmisest versioonist on maksimaalse andmeedastuskiiruse tõus 480 Mbit/s-ni. Praktikas ei ole suurte viivituste tõttu andmeedastuse päringu ja edastuse alguse vahel võimalik saavutada kiirust 480 Mbit/s.
Redaktsiooni 2.0 tehnilised omadused on järgmised:
Andmeedastuskiirus – kuni 480 Mbit/s (Hi-speed), kuni 12 Mbit/s (Full-Speed-režiim) või kuni 1,5 Mbit/s (Low-Speed-režiim);
Sünkroonne andmeedastus (nõudmisel);
Pooldupleksvahetus (ülekanne on võimalik korraga ainult ühes suunas);
Maksimaalne kaabli pikkus on 5 meetrit;
Ühe kontrolleriga ühendatud seadmete maksimaalne arv (kaasa arvatud kordajad) on 127;
Ühe USB-kontrolleri külge on võimalik ühendada erineva ribalaiusega režiimides töötavad seadmed;
Välisseadmete toitepinge – 5 V;
Maksimaalne vool – 500 mA;
Kaabel koosneb neljast sideliinist (kaks liinist andmete vastuvõtmiseks ja edastamiseks ning kaks liini välisseadmete toiteks) ja maanduspunutisest.
USB 3.0 – versioon avaldati novembris 2008. Uues redaktsioonis suurendati kiirust suurusjärgu võrra, 4800 Mbit/s-ni ja voolutugevust peaaegu kaks korda, 900 mA-ni. Samal ajal on pistikute ja kaablite välimus kõvasti muutunud, kuid ühilduvus ülespoole jääb. Need. Seadmed, millel on USB 2.0, saavad ühenduda 3.0 pistikuga ja töötavad.
Redaktsiooni 3.0 tehnilised omadused on järgmised:
Andmeedastuskiirus – kuni 4800 Mbit/s (SuperSpeed režiim), kuni 480 Mbit/s (Hi-speed režiim), kuni 12 Mbit/s (Full-Speed režiim) või kuni 1,5 Mbit/ s (madala kiirusega režiim) );
Kahe siini arhitektuur (madal-/täis-/kiirebuss ja eraldi SuperSpeed-buss);
Asünkroonne andmeedastus;
Dupleksvahetus SuperSpeed režiimis (võimalik andmete samaaegne edastamine ja vastuvõtmine) ja simpleks muudes režiimides.
Maksimaalne kaabli pikkus on 3 meetrit;
Ühe kontrolleriga ühendatud seadmete maksimaalne arv (kaasa arvatud kordajad) on 127;
Välisseadmete toitepinge – 5 V;
Maksimaalne vool – 900 mA;
Täiustatud toitehaldussüsteem energia säästmiseks, kui lõppseadmed on jõude;
Kaabel koosneb kaheksast sideliinist. Neli sideliini on samad, mis USB 2.0 puhul. Täiendavad kaks sideliini - andmete vastuvõtmiseks ja kaks - edastamiseks SuperSpeed-režiimis ja kaks maanduspunutist: üks andmeedastuskaablite jaoks madala kiirusega/täiskiirusega/kiire režiimis ja üks kaablite jaoks kasutatakse SuperSpeed režiimis.
IEEE 1394 (elektri- ja elektroonikainseneride instituut)– 1995. aastal vastu võetud kiire jadasiini standard. Erinevad ettevõtted nimetavad selle standardi järgi loodud rehve erinevalt. Apple'il on FireWire, Sonyl i.LINK, Yamahal on mLAN, Texas Instrumentsil on Lynx, Creative'il on SB1394 jne. See põhjustab sageli segadust, kuid vaatamata erinevatele nimedele on tegemist sama rehviga, mis töötab sama standardi järgi.
See siin on mõeldud kiirete välisseadmete (nt välised kõvakettad, digitaalsed videokaamerad, muusikasüntesaatorid jne) ühendamiseks.
Rehvi peamised tehnilised omadused on järgmised:
Maksimaalne andmeedastuskiirus varieerub 400 Mbit/s IEEE 1394 versiooni puhul kuni 3,2 Gbit/s versiooni IEEE 1394b puhul;
Maksimaalne side pikkus kahe seadme vahel varieerub 4,5 meetrist IEEE 1394 versiooni puhul 100 meetrini IEEE 1394b ja vanemate versioonide puhul;
Ühe kontrolleriga järjestikku ühendatud seadmete maksimaalne arv, sealhulgas IEEE jaoturid, on 64. Sel juhul jagavad kõik ühendatud seadmed siini ribalaiust. Iga IEEE jaotur võib ühendada veel kuni 16 seadet. Seadme ühendamise asemel saate ühendada siini hüppaja, mille kaudu saate ühendada veel 63 seadet. Kokku saate ühendada kuni 1023 siini hüppajat, mis võimaldab teil korraldada 64 449 seadmest koosneva võrgu. Te ei saa ühendada rohkem seadmeid, kuna IEEE 1394 standardis on igal seadmel 16-bitine aadress;
Võimalus ühendada mitu arvutit võrku;
Seadmete kuumalt ühendamine ja lahtiühendamine;
Võimalus kasutada siini toitega seadmeid, millel pole oma toiteallikat. Sel juhul on maksimaalne vool kuni 1,5 amprit ja pinge 8 kuni 40 volti.
Ethernet on standard pakettandmeedastustehnoloogial põhinevate arvutivõrkude ehitamiseks, mille töötas välja 1973. aastal Robert Metclough ettevõttest Xerox PARC.
Standard määratleb elektriliste signaalide tüübid ja juhtmega ühenduste reeglid, kirjeldab kaadrivorminguid ja andmeedastusprotokolle.
Standardil on kümneid erinevaid versioone, kuid tänapäeval on kõige levinumad standardite rühm: Fast Ethernet ja Gigabit Ethernet.
Fast Ethernet pakub andmeedastust kiirusega kuni 100 Mbit/s. Ja andmeedastusulatus ühes võrgusegmendis ilma repiiteriteta on 100 meetrist (100BASE-T standardrühm, kasutades andmeedastuseks keerdpaarkaablit) kuni 10 kilomeetrini (standardrühm 100BASE-FX, kasutades andmeedastuseks ühemoodilist optilist kiudu) .
Gigabit Ethernet pakub andmeedastuskiirust kuni 1 Gbit/s. Ja andmeedastusulatus ühes võrgusegmendis ilma repiiteriteta on 100 meetrist (1000BASE-T standardrühm, kasutades andmeedastuseks nelja keerdpaari) kuni 100 kilomeetrini (standardgrupp 1000BASE-LH, kasutades andmeedastuseks ühemoodilist kiudu).
Suurte infomahtude edastamiseks on olemas kümme, nelikümmend ja sada gigabitist Etherneti standardit, mis töötavad fiiberoptiliste sideliinide baasil. Kuid rohkem üksikasju nende standardite ja Etherneti tehnoloogia kohta üldiselt kirjeldatakse eraldi artiklis, mis on pühendatud masinatevahelisele suhtlusele.
WiFi– traadita sideliin, mille lõi 1991. aastal Hollandi ettevõte NCR Corporation/AT&T. WiFi põhineb IEEE 802.11 standardil. ja seda kasutatakse nii välisseadmetega suhtlemiseks kui ka kohalike võrkude korraldamiseks.
Wi-Fi võimaldab ühendada kaks arvutit või arvuti ja välisseadme otse, kasutades punkt-punkti tehnoloogiat, või korraldada võrku pääsupunkti abil, millega saab korraga ühenduse luua mitu seadet.
Maksimaalne andmeedastuskiirus sõltub kasutatava IEEE 802.11 standardi versioonist, kuid praktikas on see deklareeritud parameetritest oluliselt madalam, mis on tingitud üldkuludest, takistuste olemasolust signaaliteel, signaaliallika vahelisest kaugusest ja vastuvõtja ja muud tegurid. Praktikas on keskmine läbilaskevõime parimal juhul 2–3 korda väiksem deklareeritud maksimaalsest läbilaskevõimest.
Olenevalt standardi versioonist on Wi-Fi läbilaskevõime järgmine:
| Standardi läbivaatamine | Kella sagedus | Väidetav maksimaalne võimsus | Keskmine andmeedastuskiirus praktikas | Sideulatus sees/väljas |
| 802.11a | 5 GHz | 54 Mbit/s | 18,4 Mbit/s | 35/120 m |
| 802.11b | 2,4 GHz | 11 Mbit/s | 3,2 Mbit/s | 38/140 m |
| 802,11 g | 2,4 GHz | 54 Mbit/s | 15,2 Mbit/s | 38/140 m |
| 802.11n | 2,4 või 5 GHz | 600 Mbit/s | 59,2 Mbit/s | 70/250 m |
Välisseadmetega suhtlemiseks ja kohalike võrkude korraldamiseks on palju muid liideseid. Siiski on need emaplaadile harva sisse ehitatud ja tavaliselt kasutatakse neid laienduskaartidena. Seetõttu käsitleme neid liideseid koos ülalkirjeldatutega artiklis, mis on pühendatud masinatevahelisele suhtlusele, ja nüüd liigume edasi kõvaketastega lõunasilla sideliideste kirjelduse juurde.
3.2.3. Lõunasilla sidebusside liidesed kõvaketastega.
Algselt kasutati kõvaketastega suhtlemiseks ATA-liidest, kuid hiljem asendati see mugavamate ja kaasaegsemate SATA- ja SCSI-liidestega. Siin on nende liideste lühike ülevaade.
ATA (täiustatud tehnoloogia manus) või PATA (parallel ATA) on paralleelsuhtlusliides, mille töötas välja 1986. aastal Western Digital. Sel ajal kandis see nime IDE (Integrated Drive Electronics), kuid hiljem nimetati see ümber ATA-ks ning SATA liidese tulekuga 2003. aastal sai PATA nimeks PATA.
PATA liidese kasutamine tähendab, et kõvaketta kontroller ei asu emaplaadil ega laienduskaardi kujul, vaid on kõvaketta enda sisse ehitatud. Emaplaadil, nimelt lõunasillas, on ainult PATA kanalikontroller.
PATA-liidesega kõvaketaste ühendamiseks kasutatakse tavaliselt 40-juhtmelist kaablit. PATA/66 režiimi kasutuselevõtuga ilmus selle 80-juhtmeline versioon. Kaabli maksimaalne pikkus on 46 cm Ühe kaabli külge saab ühendada kaks seadet, millest üks peab olema master ja teine alluv.
PATA liidesel on mitu versiooni, mis erinevad andmeedastuskiiruse, töörežiimide ja muude funktsioonide poolest. Allpool on toodud PATA liidese peamised versioonid.
Praktikas on siini läbilaskevõime märgitud teoreetilisest läbilaskevõimest palju madalam vahetusprotokolli korraldamise üldkulude ja muude viivituste tõttu. Lisaks, kui siiniga on ühendatud kaks kõvaketast, jagatakse ribalaius nende vahel.
2003. aastal asendati PATA liides SATA liidesega.
SATA (jada-ATA)– 2003. aastal välja töötatud jadaliides lõunasilla ja kõvaketaste vaheliseks suhtluseks.
SATA-liidese kasutamisel on iga draiv ühendatud oma kaabliga. Pealegi on kaabel palju kitsam ja mugavam kui PATA liideses kasutatav kaabel ning selle maksimaalne pikkus on kuni 1 meeter. Eraldi kaabel annab kõvakettale toite.
Ja kuigi kaablite koguarv PATA-liidesega võrreldes suureneb, muutub iga draiv kahe kaabliga ühendatud, süsteemiüksuse sees olev vaba ruum oluliselt suuremaks. See toob kaasa jahutussüsteemi tõhususe paranemise, lihtsustab juurdepääsu arvuti erinevatele elementidele ja süsteemiüksus näeb seestpoolt esinduslikum välja.
Praegu on SATA-liidesel kolm peamist versiooni. Allolevas tabelis on toodud redaktsioonide peamised parameetrid.
SCSI-liides erineb nendest liidestest.
SCSI (väikese arvutisüsteemi liides)– universaalne siin kiirete seadmete, nagu kõvakettad, DVD- ja Blue-Ray-draivid, skannerid, printerid ja nii edasi ühendamiseks. Bussil on suur läbilaskevõime, kuid see on keeruline ja kallis. Seetõttu kasutatakse seda peamiselt serverites ja tööstuslikes arvutisüsteemides.
Liidese esimene versioon esitati 1986. aastal. Hetkel on rehvil umbes 10 versiooni. Allolevas tabelis on näidatud kõige populaarsemate versioonide peamised parameetrid.
| Liidese läbivaatamine | Biti sügavus | Andmeedastussagedus | Max läbilaskevõime | Kaabli pikkus (m) | Max seadmete arv | Välja antud |
| SCSI-1 | 8 bitine | 5 MHz | 40 Mbit/s | 6 | 8 | 1986 |
| SCSI-2 | 8 bitine | 10 MHz | 80 Mbit/s | 3 | 8 | 1989 |
| SCSI-3 | 8 bitine | 20 MHz | 160 Mbit/s | 3 | 8 | 1992 |
| Ultra-2 SCSI | 8 bitine | 40 MHz | 320 Mbit/s | 12 | 8 | 1997 |
| Ultra-3 SCSI | 16 bitine | 80 MHz | 1,25 Gbit/s | 12 | 16 | 1999 |
| Ultra-320 SCSI | 16 bitine | 160 MHz | 2,5 Gbit/s | 12 | 16 | 2001 |
| Ultra-640 SCSI | 16 bitine | 320 MHz | 5 Gbit/s | 12 | 16 | 2003 |
Paralleelliidese läbilaskevõime suurendamine on seotud mitmete raskustega ja esiteks on see kaitse elektromagnetiliste häirete eest. Ja iga sideliin on elektromagnetiliste häirete allikas. Mida rohkem sideliine paralleelsiini sees on, seda rohkem need üksteist segavad. Mida kõrgem on edastussagedus, seda rohkem on elektromagnetilisi häireid ja seda rohkem see mõjutab andmeedastust.
Lisaks sellele probleemile on ka vähem olulisi, näiteks:
- paralleelsiini tootmise keerukus ja kõrge hind;
- sünkroonse andmeedastuse probleemid kõigil siiniliinidel;
- seadme keerukus ja siinikontrollerite kõrge hind;
- täisdupleksseadme korraldamise keerukus;
- igale seadmele oma siiniga varustamise raskus jne.
Tänu sellele on lihtsam loobuda paralleelliidest kõrgema taktsagedusega jadaliidese kasuks. Vajadusel saab kasutada mitut üksteisest kaugemal asuvat jadasideliini, mis on kaitstud põimitud varjestusega. Seda nad tegid, kui liikusid paralleelselt PCI siinilt jada-PCI ekspressile, PATA-lt SATA-le. SCSI-siin järgis sama arenguteed. Nii ilmus 2004. aastal SAS-i liides.
SAS (serial Attached SCSI)– punkt-punkti jadasiin, mis asendas paralleelse SCSI siini. SAS-siinil suhtlemiseks kasutatakse SCSI käsumudelit, kuid läbilaskevõimet on suurendatud 6 Gbit/s-ni (SAS-i redaktsioon 2, välja antud 2010. aastal).
2012. aastal on plaanis välja anda SAS 3 redaktsioon, mille läbilaskevõime on 12 Gbit/s, kuid seda versiooni toetavaid seadmeid hakatakse massiliselt ilmuma alles 2014. aastal.
Samuti ärge unustage, et SCSI-siin oli tavaline, võimaldades ühendada kuni 16 seadet ja kõik seadmed jagasid siini ribalaiust. Ja SAS-siin kasutab punkt-punkti topoloogiat. Seetõttu on iga seade ühendatud oma sideliiniga ja võtab vastu kogu siini ribalaiuse.
SCSI- ja SAS-kontrollerit ehitatakse emaplaadile harva, kuna need on üsna kallid. Tavaliselt ühendatakse need laienduskaartidena PCI või PCI ekspresssiiniga.
3.2.4. Sideliidesed aeglaste emaplaadi komponentidega.
Emaplaatide aeglaste komponentidega suhtlemiseks, näiteks kohandatud ROM-i või väikese kiirusega liidese kontrolleritega, kasutatakse spetsiaalseid siine, nagu ISA, MCA, LPS ja teised.
ISA (Industry Standard Architecture) siin on 16-bitine siin, mis töötati välja 1981. aastal. ISA töötas taktsagedusel 8 MHz ja selle läbilaskevõime oli kuni 8 MB/s. Rehv on juba ammu vananenud ja seda ei kasutata praktikas.
ISA siini alternatiiviks oli MCA (Micro Channel Architecture) siin, mille töötas välja 1987. aastal Intel. See siin oli 32-bitine andmeedastussagedusega 10 MHz ja ribalaiusega kuni 40 Mbit/s. Toetatud Plug and Play tehnoloogia. Bussi suletud olemus ja IBMi range litsentsipoliitika muutsid selle aga ebapopulaarseks. Hetkel bussi praktikas ei kasutata.
ISA tegelik asendus oli LPC (Low Pin Count) siin, mille Intel töötas välja 1998. aastal ja on kasutusel tänaseni. Siin töötab taktsagedusel 33,3 MHz, mis tagab 16,67 Mbit/s läbilaskevõime.
Siini ribalaius on üsna väike, kuid see on emaplaadi aeglaste komponentidega suhtlemiseks täiesti piisav. Selle siini abil on lõunasillaga ühendatud multifunktsionaalne kontroller (Super I/O), mis sisaldab kontrollereid aeglaste sideliideste ja välisseadmete jaoks:
- paralleelliides;
- jadaliides;
- infrapuna port;
- PS/2 liides;
- disketiseade ja muud seadmed.
LPC-siin võimaldab juurdepääsu ka BIOS-ile, millest räägime meie artikli järgmises osas.
4. BIOS (Basic Input-Output System).
BIOS (Basic Input-Output System) on programm, mis sisestatakse kirjutuskaitstud mällu (ROM). Meie puhul on ROM sisse ehitatud emaplaadile, kuid oma BIOS-i versioon on olemas peaaegu kõigis arvuti elementides (videokaart, võrgukaart, kettakontrollerid jne) ja peaaegu kõigis elektroonikaseadmetes (mõlemad). printerites ja videokaameras ning modemis jne).
Emaplaadi BIOS vastutab emaplaadi sisseehitatud kontrollerite ja enamiku sellega ühendatud seadmete (protsessor, mälu, videokaart, kõvakettad jne) funktsionaalsuse kontrollimise eest. Test toimub siis, kui arvuti lülitatakse sisse Power-On Self Test (POST) programmis.
Järgmisena lähtestab BIOS emaplaadile sisseehitatud kontrollerid ja mõned nendega ühendatud seadmed ning määrab nende põhilised tööparameetrid, näiteks süsteemisiini sageduse, protsessori, RAM-kontrolleri, kõvaketaste tööparameetrid, sisseehitatud kontrollerid. emaplaat jne d.
Kui testitavad kontrollerid ja riistvara on töökorras ja konfigureeritud, annab BIOS juhtimise üle operatsioonisüsteemile.
Kasutajad saavad enamikku BIOS-i sätteid hallata ja isegi värskendada.
BIOS-i värskendust on vaja väga harva, kui näiteks arendajad on mõne seadme lähtestamisprogrammis avastanud ja parandanud põhimõttelise vea või kui on vaja tuge uuele seadmele (näiteks uus protsessori mudel). Kuid enamikul juhtudel nõuab uut tüüpi protsessori või mälu vabastamine arvuti radikaalset "uuendust". Ütleme selle eest elektroonikatootjatele "aitäh".
BIOS-i parameetrite konfigureerimiseks on ette nähtud spetsiaalne menüü, millele pääseb juurde, vajutades POST-testide ajal monitori ekraanil näidatud klahvikombinatsiooni. Tavaliselt peate BIOS-i seadistusmenüüsse sisenemiseks vajutama DEL-klahvi.
Selles menüüs saate määrata süsteemiaega, disketi- ja kõvaketaste tööparameetreid, suurendada (või vähendada) protsessori, mälu- ja süsteemisiinide, sidesiinide taktsagedust ning seadistada muid arvuti tööparameetreid. Siin peaksite aga olema äärmiselt ettevaatlik, kuna valesti seatud parameetrid võivad põhjustada töövigu või isegi arvutit kahjustada.
Kõik BIOS-i sätted salvestatakse lenduvasse CMOS-mällu, mille toiteallikaks on emaplaadile paigaldatud aku või aku. Kui aku või aku on tühi, ei pruugi arvuti sisse lülituda või ei pruugi korralikult töötada. Näiteks on mõne seadme süsteemiaeg või tööparameetrid valesti seadistatud.
5. Muud emaplaadi elemendid.
Lisaks ülalkirjeldatud elementidele sisaldab emaplaat kellageneraatorit, mis koosneb kvartsresonaatorist ja kellageneraatorist. Kella generaator koosneb kahest osast, kuna kvartsresonaator ei ole võimeline genereerima impulsse tänapäevaste protsessorite, mälu ja siinide jaoks vajalikul sagedusel, mistõttu kvartsresonaatori poolt genereeritud taktsagedust muudetakse kellageneraatori abil, mis korrutab või jagab algsagedused vajaliku sageduse saamiseks.
Emaplaadi kellageneraatori põhiülesanne on genereerida väga stabiilne perioodiline signaal arvuti elementide töö sünkroniseerimiseks.
Arvutuste kiiruse määrab suuresti taktimpulsside sagedus. Kuna iga protsessori sooritatav toiming nõuab teatud arvu taktisagedusi, siis mida kõrgem on taktsagedus, seda suurem on protsessori jõudlus. Loomulikult kehtib see ainult sama mikroarhitektuuriga protsessorite kohta, kuna erineva mikroarhitektuuriga protsessorid võivad sama käsujada täitmiseks vajada erinevat arvu taktisagedusi.
Loodud taktsagedust saab suurendada, suurendades seeläbi arvuti jõudlust. Kuid see protsess on täis mitmeid ohte. Esiteks, kui taktsagedus suureneb, väheneb arvutikomponentide stabiilsus, seetõttu on pärast arvuti mis tahes "ülekiiretamist" vaja selle töö stabiilsuse kontrollimiseks tõsist testimist.
Samuti võib "ülekiirendamine" põhjustada arvutikomponentide kahjustamist. Pealegi ei ole elementide rike tõenäoliselt hetkeline. Elementide kasutusiga, mida kasutatakse muudes kui soovitatud tingimustes, võib lihtsalt järsult väheneda.
Lisaks kella generaatorile on emaplaadil palju kondensaatoreid, mis tagavad sujuva pingevoolu. Fakt on see, et emaplaadiga ühendatud arvutielementide energiatarbimine võib dramaatiliselt muutuda, eriti kui töö peatatakse ja jätkatakse. Kondensaatorid tasandavad selliseid pingetõususid, suurendades seeläbi kõigi arvutielementide stabiilsust ja kasutusiga.
Võib-olla on need kõik kaasaegsete emaplaatide põhikomponendid ja siin saame lõpetada emaplaadi disaini ülevaate.
Arvuti ehitamise põhiprintsiibid sõnastas Ameerika teadlane John von Neumann 20. sajandi 40. aastatel:
- 1. Iga arvuti koosneb kolmest põhikomponendist: protsessor, mälu ja sisend/väljundseadmed (I/O).
- töötlemiskäskude (programmide) komplekt;
- töödeldavad andmed.
3. Nii käsud kui ka andmed sisestatakse mällu (RAM) – salvestatud programmi põhimõte.
4. Töötlemist juhib protsessor, mille juhtplokk (CU) valib RAM-ist käsud ja korraldab nende täitmise ning aritmeetika-loogiline üksus (ALU) teeb andmetega aritmeetilisi ja loogilisi toiminguid.
5. Sisend/väljundseadmed (I/O) on ühendatud protsessori ja RAM-iga.
Kaasaegsete personaalarvutite arhitektuur põhineb selgroog-modulaarne põhimõte. Infosuhtlus arvutiseadmete vahel toimub läbi süsteemisiin(teine nimi on süsteemi kiirtee).
Siin on kaabel, mis koosneb paljudest juhtidest. Üks rühm dirigente - andmesiin töödeldud teave edastatakse, teisalt - aadressibuss- mälu või välisseadmete aadressid, millele protsessor ligi pääseb. Kiirtee kolmas osa - juhtbuss, selle kaudu edastatakse juhtsignaale (näiteks signaal, et seade on töövalmis, signaal seadme töö alustamiseks jne).
Süsteemsiini iseloomustatakse kella sagedus ja biti sügavus. Nimetatakse siinil samaaegselt edastatud bittide arvu bussi laius. Kella sagedus iseloomustab elementaarsete andmeedastusoperatsioonide arvu 1 sekundi jooksul. Siini laiust mõõdetakse bittides, taktsagedust megahertsides.
Protsessorilt teistele seadmetele andmesiini kaudu edastatava teabega on kaasas aadress edastatakse aadressi siini kaudu. See võib olla mäluelemendi aadress või välisseadme aadress. On vajalik, et siini laius võimaldaks mäluelemendi aadressi edastamist. Seega piirab siini laius sõnades arvuti RAM-i hulka, see ei saa olla suurem kui , kus n on siini laius. On oluline, et kõigi siiniga ühendatud seadmete jõudlus oleks ühtlane. Ei ole mõistlik omada kiiret protsessorit ja aeglast mälu või kiiret protsessorit ja mälu, vaid aeglast kõvaketast.
Allpool on diagramm arvutist, mis on ehitatud selgroo põhimõttel:
Kaasaegsetes arvutites on see rakendatud avatud arhitektuuri põhimõte, võimaldades kasutajal vajaliku arvutikonfiguratsiooni kokku panna ja vajadusel uuendada. Seadistamine Arvuti viitab tegelikule arvutikomponentide kogumile, millest arvuti koosneb. Avatud arhitektuuri põhimõte võimaldab muuta arvutiseadmete koostist. Infokiirteega saab ühendada täiendavaid välisseadmeid ning osa seadmemudeleid saab asendada teistega.
Välisseadme riistvaraühendus selgrooga füüsilisel tasandil toimub spetsiaalse ploki - kontrolleri (muud nimetused - adapter, plaat, kaart) kaudu. Kontrollerite paigaldamiseks emaplaadile on spetsiaalsed pistikud - teenindusajad.
Välisseadme töö tarkvara juhtimine toimub programmi kaudu - autojuht, mis on operatsioonisüsteemi komponent. Kuna arvutisse saab installida tohutult erinevaid seadmeid, on igal seadmel tavaliselt kaasas draiver, mis suhtleb selle seadmega otse.
Arvuti suhtleb välisseadmetega läbi sadamad– spetsiaalsed konnektorid arvuti tagapaneelil. Eristama järjestikused Ja paralleelselt sadamad. Jadaporte (COM-porte) kasutatakse manipulaatorite, modemi ühendamiseks ja väikese teabe edastamiseks pikkade vahemaade taha. Paralleelseid (LPT - porte) kasutatakse printerite, skannerite ühendamiseks ja suurte teabekoguste edastamiseks lühikestel vahemaadel. Viimasel ajal on laialt levinud universaalsed jadapordid (USB), millega saab ühendada erinevaid seadmeid.
Arvuti minimaalne konfiguratsioon sisaldab: süsteemiseadet, monitori, klaviatuuri ja hiirt.
