Сопоставить материнскую плату с процессором

Занятие №5

--План теории--

  • Центральный процессор и его характеристики;

--План практики--

  • ознакомление с типами процессоров
  • виды сокетов (socket)
  • сопоставление сокета с процессором
  • измерения напряжения на материнской плате с помощью
  • Проверка домашнего задания

--Теория—

Центра́льный проце́ссор (ЦП; также центральное процессорное устройство — ЦПУ; англ. central processing unit, CPU, дословно — центральное обрабатывающее устройство) — электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера

Ранние ЦП создавались в виде уникальных составных частей для уникальных, и даже единственных в своём роде, компьютерных систем. Позднее от дорогостоящего способа разработки процессоров, предназначенных для выполнения одной единственной или нескольких узкоспециализированных программ, производители компьютеров перешли к серийному изготовлению типовых классов многоцелевых процессорных устройств. Тенденция к стандартизации компьютерных комплектующих зародилась в эпоху бурного развития полупроводниковых элементов, мейнфреймов иминикомпьютеров, а с появлением интегральных схем она стала ещё более популярной. Создание микросхем позволило ещё больше увеличить сложность ЦП с одновременным уменьшением их физических размеров. Стандартизация и миниатюризация процессоров привели к глубокому проникновению основанных на них цифровых устройств в повседневную жизнь человека. Современные процессоры можно найти не только в таких высокотехнологичных устройствах, как компьютеры, но и в автомобилях, калькуляторах, мобильных телефонах и даже в детских игрушках. Чаще всего они представлены микроконтроллерами, где помимо вычислительного устройства на кристалле расположены дополнительные компоненты (память программ и данных, интерфейсы, порты ввода/вывода, таймеры и др.). Современные вычислительные возможности микроконтроллера сравнимы с процессорами персональных ЭВМ десятилетней давности, а чаще даже значительно превосходят их показатели.

Socket - разъема для установки процессора на материнской плате. Как правило, тип сокета характеризуется количеством ножек и производителем процессора. Разные сокеты соответствуют разным типам процессоров.
Современные процессоры Intel используют сокет LGA1155 и LGA2011, процессоры AMD - сокеты AM3+ и FM1.

 

Сокеты Intel

Socket 1 — Intel 80486

Socket 2 — Intel 80486 и совместимые с ними процессоры других производителей

Socket 3 — Intel 80486 и совместимые с ними процессоры других производителей

Socket 4 — Pentium (ранние версии)

Socket 5 — Pentium, AMD K5, IDT WinChip C6, WinChip 2, Cyrix/IBM/TI M1/6x86

Socket 6 — 80486DX4, модифицированная версия Socket 3. В реальных платах не использовался.

Socket 7 — Pentium, Pentium MMX, AMD K6, IDT WinChip, Cyrix/IBM/TI 6x86L, MII/6x86MX, Rise mP6

Socket 8 — Pentium Pro

Socket 370 — Pentium III (500 MHz — 1,4 ГГц), Celeron, Cyrix III, VIA C3

Socket 423 — Pentium 4 и Celeron, ядро Willamette

Socket 478 — Pentium 4 и Celeron, ядра Willamette, Northwood, Prescott

Socket 479 — Pentium M и Celeron M, ядра Banias и Dothan

Socket 603/604 — Xeon, ядра Willamette и Northwood

PAC418 — Itanium

PAC611 — Itanium 2, HP PA-RISC 8800 и 8900

Socket B (LGA1366) — Core i7 с интегрированным трехканальным контроллером памяти и соединением QuickPath

Socket H (LGA1156) — Core i7/Core i5/Core i3 с интегрированным двуканальным контроллером памяти и без соединения QuickPath

Socket J (LGA771) — Intel Xeon серий 50xx, 51xx (ядра Dempsey и Woodcrest), 53xx (ядро Clovertown), 54xx (ядро Harpertown)

Socket M — Core Solo, Core Duo и Core 2 Duo

Socket N — Dual-Core Xeon LV

Socket P — замена Socket 479 и Socket M, 9 мая 2007 года

Socket T (LGA775) — Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium EE, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon серии 3000, Core 2 Quad (ядра Northwood, Yorkfield, Prescott, Conroe, Kentsfield, Allendale и Cedar Mill)

Socket H2 (LGA1155) — замена Socket H (LGA1156)

Socket B2 (LGA1356) — преемник Socket B (LGA1366)

Socket R (LGA2011) — замена Socket B (LGA1366)

Socket H3 (LGA1150) — замена Socket H2 (LGA1155) (2013 год)

Socket G3 (rPGA947) — замена Socket G2 (rPGA 988B) (2013 год)

 

Сокеты AMD

Super Socket 7 — AMD K6-2, AMD K6-2+, AMD K6-III, Rise mP6, Cyrix MII / 6x86MX; аналог Socket 7, но с поддержкой частоты шины 100 МГц

Socket A (Socket 462) — K7 (Athlon, Athlon XP, Sempron, Duron)

Socket 563 — мобильный Athlon XP-M с низким потреблением энергии

Socket 754 — Athlon 64 нижнего уровня, Sempron; поддержка одноканального режима работы с памятью DDR

Socket 939 — Athlon 64 и Athlon 64 FX; поддержка двухканального режима работы с памятью DDR

Socket 940 — Opteron и ранние Athlon FX (от Socket 939 отличается одной «ногой», которая используется для контроля правильности прочитанных данных из памяти, ECC); поддержка двухканального режима работы с памятью DDR

Socket AM2 — 940 контактов, но не совместим с Socket 940; поддержка памяти DDR2

Socket AM2+ — замена для Socket AM2, с поддержкой шины HyperTransport 3.0 (прямая и обратная совместимость с AM2 для всех планируемых материнских плат и процессоров)

Socket AM3 — замена для Socket AM2+; поддержка памяти DDR3

Socket AM3+ — замена для Socket AM3; поддержка процессоров AMD FX с кодовым именем «Zambezi» с микроархитектурой Bulldozer

Socket FM1 — 905 контактный разъем, предназначенный для установки процессоров с микроархитектурой AMD Fusion.

Socket FM2 — гнездо для процессоров Komodo, Trinity, Terramar (MCM - Многочиповый модуль), Sepang фирмы AMD, которые будут использовать архитектуру Bulldozer. Socket FM2 предполагается обозначить так же и в последующую архитектуру AMD K11.

Socket F (Socket 1207) — серверные Opteron

Socket F+ (Socket 1207+) — серверные Opteron с поддержкой шины HyperTransport 3.0

Socket C32 — серверные Opteron для одно- и двухпроцессорных конфигураций

Socket G34 — серверные Opteron для двух- и четырёх процессорных конфигураций

Socket S1 — мобильные Athlon 64, Turion 64 и Mobile Sempron

 

Количество ядер (от 1 до 16 ) Новая технология изготовления процессоров позволяет разместить в одном корпусе более одного ядра. Наличие нескольких ядер значительно увеличивает производительность процессора.

 

Типичными характеристиками ядра являются, например:

микроархитектура;

система команд;

количество функциональных блоков (ALU, FPU, конвейеров и т. п.);

объём встроенной кэш-памяти;

интерфейс (логический и физический);

тактовые частоты;

напряжение питания;

максимальное и типичное тепловыделение;

технология производства;

площадь кристалла.

Множитель Коэффициент умножения (от 6.0 до 37.0 ) Значение коэффициента умножения процессора, на основании которого производится расчет конечной тактовой частоты процессора.
Тактовая частота процессора вычисляется как произведение частоты шины (FSB) на коэффициент умножения. Например, частота шины (FSB) составляет 533 Mhz, коэффициент умножения - 4.5, получаем: 533*4.5= 2398,5 Mгц. Это и будет тактовой частотой работы процессора. Почти у всех современных процессоров данный параметр является заблокированным на уровне ядра и не поддается изменению.

 

Линейка Модельный ряд, или линейка, к которой относится процессор.
В рамках одной линейки процессоры могут значительно отличаться друг от друга по целому ряду параметров. У каждого производителя существует так называемая бюджетная линейка процессоров.

Например, у Intel это Celeron и Pentium а у AMD - Athlon и Phenom. Процессоры этих линеек отличаются от своих более дорогих собратьев отсутствием некоторых функций или меньшим значением параметров. Так, у процессора в бюджетной линейке может отсутствовать или быть значительно уменьшенной кэш-память разных уровней. Бюджетные линейки можно рекомендовать для офисных систем, не требующих большой производительности.

Для более ресурсоемких задач (игр, обработки видео и аудио) рекомендуются "старшие" линейки, например, Intel Core i3, Core i5, Core i7, AMD FX, A8, A10 и т.п.

Для серверных решений, как правило, используются специализированные линейки процессоров - Opteron, Xeon и прочие.

Максимальная рабочая температура (от 54.8 до 105.0 C) Допустимая максимальная температура поверхности процессора, при которой возможна нормальная работа.
Температура процессора зависит от его загруженности и от качества теплоотвода. В холостом режиме и при нормальном охлаждении температура процессора находится в пределах 25-40°C, при высокой загруженности она может достигать 60-70 градусов.
Для процессоров с высокой рабочей температурой рекомендуются мощные системы охлаждения.

Название графического ядра Название графического ядра процессора. Кроме стандартных нескольких ядер, у процессора может быть еще и ядро, занимающееся исключительно графическими вычислениями, что снижает нагрузку на графический чипсет или видеокарту, и увеличивает производительность.

Напряжение на ядре (от 0.45 до 1.75 В) Номинальное напряжение питания ядра процессора.
Этот параметр указывает напряжение, которое необходимо процессору для работы (измеряется в вольтах). Он характеризует энергопотребление процессора и особенно важен при выборе CPU для мобильной, нестационарной системы.

Объем кэша L1 (от 8 до 128 Кб) Объем кэш-памяти первого уровня.
Кэш-память первого уровня - это блок высокоскоростной памяти, расположенный прямо на ядре процессора. В него копируются данные, извлеченные из оперативной памяти. Сохранение основных команд позволяет повысить производительность процессора за счет более высокой скорости обработки данных (обработка из кэша быстрее, чем из оперативной памяти). Емкость кэш-памяти первого уровня невелика и исчисляется килобайтами. Обычно "старшие" модели процессоров обладают большим объемом кэша L1.
Для многоядерных моделей указывается объем кэш-памяти первого уровня для одного ядра.

 

Объем кэша L2 (от 128 до 16384 Кб) Объем кэш-памяти второго уровня.
Кэш-память второго уровня - это блок высокоскоростной памяти, выполняющий те же функции, что и кэш L1 (см. "Объем кэша L1"), однако имеющий более низкую скорость и больший объем. Если вы выбираете процессор для ресурсоемких задач, то модель с большим объемом кэша L2 будет предпочтительнее.
Для многоядерных процессоров указывается суммарный объем кэш-памяти второго уровня.

Объем кэша L3 (от 0 до 30720 Кб) Объем кэш-памяти третьего уровня.
Интегрированная кэш-память L3 в сочетании с быстрой системной шиной формирует высокоскоростной канал обмена данными с системной памятью. Как правило, кэш-памятью третьего уровня комплектуются только топовые процессоры и серверные решения. Кэш-памятью третьего уровня обладают, например, такие линейки процессоров, как AMD Opteron, AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon.

Поддержка 3DNow Поддержка технологии 3DNow!.
3DNow! - это технология, представляющая собой набор из 21 дополнительной команды. Она предназначена для улучшенной обработки мультимедийных приложений. Эта характеристика относится только к процессорам производства компании AMD.

Поддержка AMD64/EM64T Поддержка технологии AMD64 или EM64T.
Процессоры с 64-битной архитектурой могут работать как со старыми 32-битными приложениями, так и с 64-битными, которые становятся в последнее время все более популярными. Примеры линеек с 64-битной архитектурой: AMD Athlon 64, AMD Opteron, Core 2 Duo, Intel Xeon 64 и прочие. Процессоры с поддержкой 64-битной адресации работают с оперативной памятью свыше 4 Гб, что недоступно традиционным 32-битным CPU. Для использования преимуществ 64-битных процессоров необходимо, чтобы ваша операционная система была адаптирована к ним.
Реализация 64-битных расширений в процессорах AMD называется AMD64, в моделях от Intel - EM64T.

Поддержка HT Поддержка технологии Hyper-Threading (HT).
Технология Hyper-Threading, разработанная компанией Intel, позволяет процессору выполнять параллельно два потока команд (или две части программы). Это значительно повышает эффективность выполнения специфических приложений, связанных с аудио- и видео редактированием, 3D-моделированием и т.п., а также работы в многозадачном режиме. Однако в некоторых приложениях использование этой технологии может приводить к обратному эффекту, поэтому при необходимости ее можно отключить.

Поддержка Intel vPro Поддержка процессором технологии Intel vPro.
Технология Intel vPro позволяет удаленно диагностировать состояние компьютера, изолировать его от других компьютеров в сети в случае обнаружения вредоносного ПО, устанавливать обновления и т.д. Причем производить эти действия можно независимо от состояния ОС.

Поддержка NX Bit Поддержка технологии NX Bit.
NX Bit представляет собой технологию, которая может предотвращать исполнение вредоносного кода некоторых видов вирусов. Она поддерживается в операционной системе Windows XP при обязательной установке SP2 и во всех 64-битных операционных системах.

Поддержка SSE2 Поддержка технологии SSE2.
Технология SSE2 включает в себя набор команд, разработанных компанией Intel в дополнение к своим предыдущим технологиям SSE и MMX. Эти команды позволяют добиться существенного прироста производительности в приложениях, оптимизированных под SSE2. Данную технологию поддерживают практически все современные модели.

Поддержка SSE3 Поддержка технологии SSE3.
SSE3 - технология, представляющая собой набор из 13 новых команд, призванных улучшить производительность процессора в ряде операций потоковой обработки данных.

Поддержка SSE4 Поддержка технологии SSE4.
SSE4 - технология, представляющая собой набор из 54 новых команд. Они призваны увеличить производительность процессора в работе с медиаконтентом, в игровых приложениях, задачах трехмерного моделирования.

Поддержка Virtualization Technology Поддержка Virtualization Technology.
Virtualization Technology позволяет запускать на одном компьютере несколько операционных систем одновременно. Таким образом, с помощью виртуализации одна компьютерная система может функционировать как несколько виртуальных систем.

Тепловыделение (от 10 до 220 Вт) Величина тепловыделения процессора.
Тепловыделение - это мощность, которую должна отводить система охлаждения, чтобы обеспечить нормальную работу процессора. Чем больше значение этого параметра, тем сильнее греется процессор при работе.
Этот показатель важен для оверклокеров: процессор с низким тепловыделением легче охлаждать, и, соответственно, его можно сильнее разогнать.
Однако следует обратить внимание, что производители процессоров по разному измеряют тепловыделение, поэтому их сравнение корректно только в рамках одного производителя

Техпроцесс Техпроцесс - это масштаб технологии, которая определяет размеры полупроводниковых элементов, составляющих основу внутренних цепей процессора (эти цепи состоят из соединенных соответствующим образом между собой транзисторов). Совершенствование технологии и пропорциональное уменьшение размеров транзисторов способствуют улучшению характеристик процессоров. Для сравнения, у ядра Willamette, выполненного по техпроцессу 0.18 мкм - 42 миллиона транзисторов, а у ядра Prescott, техпроцесс 0.09 мкм - 125 миллионов.

Частота процессора (от 900 до 4700 МГц) Тактовая частота процессора.
Тактовая частота - это количество тактов (операций) процессора в секунду. Тактовая частота процессора пропорциональна частоте шины (FSB, см. "Частота шины"). Как правило, чем выше тактовая частота процессора, тем выше его производительность. Но подобное сравнение уместно только для моделей одной линейки, поскольку, помимо частоты, на производительность процессора влияют такие параметры, как размер кэша второго уровня (L2), наличие и частота кэша третьего уровня (L3), наличие специальных инструкций и другие.

Частота шины Частота шины данных (Front Side Bus, или FSB). Шина данных - это набор сигнальных линий для передачи информации в процессор и из него.
Частота шины - это тактовая частота, с которой происходит обмен данными между процессором и системной шиной компьютера.
Нужно отметить, что в процессорах Intel Pentium 4, Pentium M, Pentium D, Pentium EE, Xeon, Core и Core 2 используется технология Quad Pumping, которая позволяет передавать четыре блока данных за один такт. При этом эффективная частота шины увеличивается в четыре раза. Для указанных процессоров в поле "Частота шины" приводится эффективная, то есть увеличенная в четыре раза, частота шины.
В процессорах компании AMD Athlon 64 и Opteron использована технология HyperTransport. Она позволяет процессору и оперативной памяти взаимодействовать эффективнее, что положительно сказывается на общей производительности системы.

Ядро Название ядра в процессоре.
Ядро - это главная часть центрального процессора (CPU). Оно определяет большинство параметров CPU, прежде всего - тип сокета (гнезда, в которое вставляется процессор), диапазон рабочих частот и частоту работы внутренней шины передачи данных (FSB). Ядро процессора характеризуется следующими параметрами: технологический процесс (см. "Техпроцесс"), объем внутреннего кэша первого и второго уровня (см. "Объем кэша L1", "Объем кэша L2"), напряжение (см. "Напряжение на ядре") и теплоотдача (насколько сильно будет нагреваться процессор, см. "Тепловыделение"). Прежде чем покупать CPU с тем или иным ядром, необходимо удостовериться, что ваша материнская плата сможет работать с таким процессором. В рамках одной линейки могут существовать CPU с разными ядрами. Например, в линейке Intel Core i5 присутствуют процессоры с ядрами Lynnfield, Clarkdale, Arrandale, Sandy Bridge и Ivy Bridge.

 

 

--Задание 1—

Высчитать

Тактовая частота процессора вычисляется как произведение частоты шины (FSB) на коэффициент умножения. Например, частота шины (FSB) составляет 533 Mhz, коэффициент умножения - 4.5, получаем: 533*4.5= 2398,5 Mгц на одно ядро

Вам известна тактовая частота и кол-во ядер (вписать в таблицу), остальное расчитать!

Название CPU Частота FSB Множитель (мин/макс) Кол-во ядер Общая частота Реальная частота (тактовая частота)
Core i5-3570K Ivy Bridge (3400MHz, LGA1155, L3 6144Kb)          
Core i7-4770T Haswell (2500MHz, LGA1150, L3 8192Kb)          
Core i3-4130 Haswell (3400MHz, LGA1150, L3 3072Kb)          
Core i5-2550K Sandy Bridge (3400MHz, LGA1155, L3 6144Kb)          
Core 2 Quad Q8200 Yorkfield (2333MHz, LGA775, L2 4096Kb, 1333MHz)          
Celeron G540 Sandy Bridge (2500MHz, LGA1155, L3 2048Kb)          
Core 2 Duo E4700 Allendale (2600MHz, LGA775, L2 2048Kb, 800MHz)          

 

--Задание 2—

Сопоставить материнскую плату с процессором

Материнская плата CPU
ASUS MAXIMUS VI HERO  
MSI Z77A-G45  
ASUS B75M-PLUS  
GIGABYTE GA-Z87X-D3H (rev. 1.0)  
ASUS M5A78L-M LE  
ASUS P8H77-M LE  
ASRock P4i65G  

--Задание 3—


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 171; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ