Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Мета: навчальна

Скачати 311.8 Kb.

Мета: навчальна




Скачати 311.8 Kb.
Сторінка1/2
Дата конвертації08.11.2019
Розмір311.8 Kb.
  1   2

Тема: «Швидкодія процесора. Розгін процесора і небезпеки цього процесу. Кеш-пам'ять, організація її роботи.Напруги живлення процесорів. Нагрів і охолодження процесорів. Помилки в роботі процесора. Основні причини порушень у роботі процесора.»

 Мета: навчальна: актуалізувати раніше отримані знання про шину даних. Шина адреси. Внутрішні регістри (внутрішня шина даних). Режими роботи процесора.



розвивальна: розвивати логічне мислення та креативність;

виховна: виховувати інформаційну культуру, дбайливе ставлення до комп’ютерної техніки.

Тип уроку: Комбінований.

Хід уроку

І. Організаційний етап

привітання

перевірка присутніх

перевірка готовності учнів до уроку



ІІ. Актуалізація опорних знань

Шина даних та її адреси ?

Режими роботи Процесора?

Способи підвищення швидкодії

Для підвищення швидкодії процесорів, як центрального, так і графічного, розгін зводиться до підвищення тактової частоти. Для підвищення швидкодії пам'яті (в тому числі відеопам'яті) — до підвищення тактової частоти і зниження таймінгів. Для підвищення частоти роботи процесорів і пам'яті використовуються як вбудовані функції BIOS (в тому числі BIOS відеоадаптера), так і програмні засоби. У більшості випадків зростання тактової частоти центрального і графічного процесорів, а також модулів пам'яті супроводжується збільшенням розсіюваною потужності, що призводить до зростання температури розігнаних компонентів. Цьому явищу сприяє також часто застосовується для підвищення стабільності розігнаних компонентів збільшення напруги живлення. Для зниження негативних ефектів розгону застосовують поліпшені системи охолодження комп'ютерних компонентів.



Розгін ЦП і пам'яті за допомогою BIOS комп'ютера

BIOS багатьох материнських плат дозволяє експлуатувати центральний процесор і пам'ять у форсованих режимах. Деякі виробники навіть випускають материнські плати, що мають багато пристосувань, що полегшують розгін, таких, як поліпшене охолодження чіпсета, компонування елементів спрощує організацію ефективного охолодження, радіатори на імпульсних MOSFET — транзисторах перетворювачів живлення процесора, а також розширені налаштування BIOS зі збільшеними діапазонами регулювання напруг. Популярні у оверклокерів серії материнських плат:



DFI серії LanParty

ASUS

GIGABYTE

MSI

EVGA

Для розгону процесора застосовується зміна множника (параметри Multiplier, CPU Ratio), зміна частоти системної шини (параметри FSB Frequency, Host Frequency, Host Speed ​​і т. д.) або обидві процедури. Розгін пам'яті здійснюється збільшенням частоти, яке, в свою чергу, досягається підбором дільника частоти системної шини (параметри Memory Mode, Memory Speed ​​і т. д.). Розгін пам'яті також здійснюється модифікацією затримок (таймінгів) (параметри TRas, TCas, Precharge Delay і т. д., їх число може доходити, в залежності від моделі материнської плати, до 50).



Розгін CPU (ЦП) через розблокування ядра

У промисловому виробництві собівартість виробленого товару обернено пропорційна обсягу виробництва товару. Це також стосується виробництва процесорів. Набагато дешевше виявилося робити процесори з апаратним наявністю, наприклад, чотирьох ядер, але у частини процесорів відключати одне ядро ​​і продавати як більш дешеві моделі. Коли інформація про це дійшла до виробників материнських плат, вони розробили технологію «розблокування ядра», яка дозволяє це саме заблоковане ядро ​​задіяти. В деяких випадках розблоковані ядро ​​може працювати нестабільно. Ця функція є на багатьох сучасних материнських платах.



Розгін ЦП і відеокарт з ОС

Існує безліч програм, що здійснюють розгін процесора і оперативної пам'яті з під операційної системи. Таку можливість підтримують не всі материнські плати. Для розгону процесора і оперативної пам'яті під ОС Windows застосовуються такі утиліти:

SetFSB

ClockGen


Для моніторингу розігнаної системи найчастіше використовують:

CPU-Z [1] — базові відомості про компоненти комп'ютера

Native Specialist — повна інформація про процесори AMD64

NextSensor — моніторинг температур і напруг

Більшість сучасних відеоадаптерів підтримують зміну тактових частот графічного процесора (відеопроцесора) з операційної системи. В останніх версіях драйверів відеоадаптерів компаній ATIта NVIDIA є можливість розганяти відеокарти, не вдаючись до допомоги сторонніх утиліт. Для розгону популярних моделей відеоадаптерів з під ОС Windows використовуються утиліти:



RivaTuner — розгін і тестування стабільності відеокарт NVIDIA

ATI Tool — розгін і тестування стабільності відеокарт ATI, протестувати стабільність можна і відеокарти NVIDIA

ATI Tray Tools — розгін і тестування стабільності відеокарт ATI

Furmark — він же «бублик» — тестування стабільності. Завантажує систему по максимуму, не рекомендується використовувати навіть в штатних режимах зі слабкими блоками живлення.

З сторонніх утиліт для розгону та налаштування відеопідсистеми можна виділити популярну програму Powerstrip, підтримуючу безліч відеокарт різних виробників.



Підвищення стабільності розігнаної системи

Для підвищення стабільності розігнаних систем застосовують охолодження і поліпшення відведення тепла, підвищення живлять напруг (і, як наслідок, збільшення подається і розсіюваною потужностей), а також поліпшення якості цих самих напруг. Наприклад установка якісніших конденсаторів з Low-ESR.



Підвищення живлячих напруг з BIOS

BIOS більшості сучасних материнських плат дозволяє змінювати живлячи напруги процесора (параметри VCore, VCPU), північного моста з набору мікросхем материнської плати (параметр Vdd), а також модулів пам'яті (параметри Vdimm, Vmem). Слід пам'ятати, що підняття напруги, особливо при недостатньому охолодженні, може послужити причиною виходу компонента комп'ютера з ладу.



Підвищення живлячих напруг шляхом вольтмоду

Іноді діапазону регулювань напруг, передбачених материнської платою, виявляється недостатньо. В цьому випадку, а також для управління живлячими напругами графічного процесора і пам'яті відеоадаптерів вдаються до модифікації живлячих схем (вольт-модифікація, вольт-мод від англ.Voltage modification — зміна напруги). Для цього в схему живлення вносять такі конструктивні зміни, які призводять до підвищення напруги на виходах цих схем. Найчастіше для вольт-модифікації досить змінити номінал резистора в схемі живлення.

Процесор (Рис. 2.16) звичайно являє собою окрему чи мікросхему ж частина мікросхеми (у випадку мікроконтролера). В колишні роки процесор іноді виконувався на комплектах з декількох мікросхем, але зараз від такого підходу вже практично відмовилися. Мікросхема процесора обов'язково має виводи трьох шин: шини адреси, шини даних і шини управління. Іноді деякі сигнали і шини мультиплексуються, щоб зменшити кількість виводів мікросхеми процесора.

Найважливіші характеристики процесора - це кількість розрядів його шини даних, кількість розрядів його шини адреси і кількість керуючих сигналів у шині управління. Розрядність шини даних визначає швидкість роботи системи. Розрядність шини адреси визначає припустиму складність системи. Кількість ліній управління визначає розмаїтість режимів обміну й ефективність обміну процесора з іншими пристроями системи.



Крім виводів для сигналів трьох основних шин процесор завжди має вивід (чи два виводи) для підключення зовнішнього тактового сигнАЛП чи кварцового резонатора (CLK), тому що процесор завжди є тактованим пристроєм. Чим більша тактова частота процесора, тим він швидше працює, тобто тим швидше виконує команди. Утім, швидкодія процесора визначається не тільки тактовою частотою, але й особливостями його структури. Сучасні процесори виконують більшість команд за один такт і мають засоби для паралельного виконання декількох команд. Тактова частота процесора не зв'язана прямо і жорстко зі швидкістю обміну магістраллю, тому що швидкість обміну магістраллю обмежена затримками поширення сигналів і спотвореннями сигналів на магістралі. Тобто тактова частота процесора визначає тільки його внутрішню швидкодію, а не зовнішню. Іноді тактова частота процесора має нижню і верхню межі. При перевищенні верхньої межі частоти можливе перегрівання процесора, а також збої, причому, що саме неприємне, такі, що виникають не завжди і нерегулярно. Так що зі зміною цієї частоти треба бути дуже обережним.


Рис. 2.16. Схема увімкнення процесора.

Ще один важливий сигнал, що є в кожному процесорі, - це сигнал початкової ініціалізації RESET. При увімкненні живлення, при аварійній ситуації чи зависанні процесора подача цього сигнАЛП приводить до ініціалізації процесора, змушує його приступити до виконання програми початкового запуску. Аварійна ситуація може бути викликана завадами колами живлення і "землі", збоями в роботі пам'яті, зовнішніми іонізуючими випромінюваннями і ще безліччю причин. У результаті процесор може втратити контроль над виконуваною програмою і зупинитися на якійсь адресі. Для виходу з цього стану саме і використовується сигнал початкової ініціалізації. Цей же вхід може використовуватися для оповіщення процесора про те, що напруга живлення стала нижчою за встановлену межу. У такому випадку процесор переходить до виконання програми збереження важливих даних. По суті, цей вхід - це особливий різновид радіального переривання.

Іноді в мікросхеми процесора існує ще один-два входи радіальних переривань для обробки особливих ситуацій (наприклад, для переривання від зовнішнього таймера).

Шина живлення сучасного процесора звичайно має одну напругу живлення (+5В чи +3,3В) і загальний провід ("землю"). Перші процесори нерідко вимагали декількох напруг живлення. У деяких процесорах передбачений режим зниженого енергоспоживання. Узагалі, сучасні мікросхеми процесорів, особливо з високими тактовими частотами, споживають досить велику потужність. У результаті для підтримки нормальної робочої температури корпуса на них нерідко приходиться встановлювати радіатори, чи вентилятори навіть спеціальні мікрохолодильники.

Для підключення процесора до магістралі використовуються буферні мікросхеми, що забезпечують, якщо необхідно, демультиплексування сигналів і електричне буферизування сигналів магістралі. Іноді протоколи обміну системною магістраллю і шинами процесора не збігаються між собою, тоді буферні мікросхеми ще і узгоджують ці протоколи один з одним. Іноді в мікропроцесорній системі використовується кілька магістралей (системних і локальних), тоді для кожної з магістралей застосовується свій буферний вузол. Така структура характерна, наприклад, для персональних комп'ютерів.

Після увімкнення живлення процесор переходить на першу адресу програми початкового пуску і виконує цю програму. Дана програма попередньо записана в постійну (енергонезалежну) пам'ять. Після завершення програми початкового пуску процесор починає виконувати основну програму, що знаходиться в постійній чи оперативній пам'яті, для чого вибирає по черзі всі команди. Від цієї програми процесор можуть відволікати зовнішні переривання чи запити на ПДП. Команди з пам'яті процесор вибирає за допомогою циклів читання магістраллю. При необхідності процесор записує дані в пам'ять чи у пристрої вводу/виводу за допомогою циклів запису або ж читає дані з пам'яті чи з пристроїв вводу/виводу за допомогою циклів читання.

Таким чином, основні функції будь-якого процесора наступні:

вибірка (читання) виконуваних команд;

ввід (читання) даних з чи пам'яті пристрою вводу/виводу;

вивід (запис) даних у чи пам'ять у пристрої вводу/виводу;

обробка даних (операндів), у тому числі арифметичні операції над ними;

адресація пам'яті, тобто завдання адреси пам'яті, з яким буде відбуватися обмін;

обробка переривань і режиму прямого доступу.

Спрощено структуру мікропроцесора можна представити в наступному виді (Рис. 2.17).




Рис. 2.17. Внутрішня структура мікропроцесора.

 

Існують також пристрої випущені промислово для модифікації живлячих напруг компонент комп'ютера.



Повітряні системи охолодження


  1   2


Скачати 311.8 Kb.

  • Мета: навчальна
  • Тип уроку
  • ІІ. Актуалізація опорних знань
  • Розгін ЦП і памяті за допомогою BIOS компютера
  • Розгін CPU (ЦП) через розблокування ядра
  • Розгін ЦП і відеокарт з ОС
  • Підвищення стабільності розігнаної системи
  • Підвищення живлячих напруг з BIOS
  • Підвищення живлячих напруг шляхом вольтмоду
  • Повітряні системи охолодження