Юрий Зозуля - Тонкая настройка компьютера с помощью BIOS. Начали!

□ Количество ядер.Поскольку тактовые частоты современных процессоров приблизились к физическому пределу, для повышения их производительности применяется объединение нескольких процессоров в одном корпусе. На момент написания книги процессоры с одним ядром (одноядерные) устанавливались только в самые дешевые системы, а в большинстве новых компьютеров использовались процессоры с 2-4 ядрами. В ближайших планах производителей – выпуск шести– и восьмиядерных процессоров.

□ Внутренняя архитектура.Современные процессоры умеют выполнять за один такт сразу несколько команд, и этот показатель постоянно увеличивается. При одинаковых значениях тактовой частоты и количестве ядер процессоры с более современной архитектурой будут работать быстрее. Например, одноядерный процессор Celeron 420 с тактовой частотой 1600 МГц работает приблизительно в два раза быстрее старых моделей Celeron с частотами 1700-2000 МГц.

□ Объем кэш-памяти.Процессор работает значительно быстрее, чем оперативная память, и при обращении к ней процессору приходится некоторое время простаивать в ожидании результата. Чтобы снизить простои, непосредственно на кристалле процессора устанавливается небольшой объем очень быстрой памяти, называемой кэшпамятью.

Современные процессоры имеют двух– или трехуровневую организацию интегрированной кэш-памяти. Кэш-память первого уровня (L1) обладает наивысшей скоростью и небольшим объемом (обычно 16-128 Кбайт). Кэш-память второго уровня (L2) характеризуется несколько меньшим быстродействием, а ее объем может составлять от 128 Кбайт до нескольких мегабайт, в зависимости от модели процессора. В некоторых моделях имеется также кэш-память третьего уровня (L3), например, AMD Phenom II имеет кэш L3 объемом 6 Мбайт, a Intel Core i7 – 8 Мбайт.

При маркировке современных процессоров обычно указывают название модели, по которому можно определить принадлежность процессора к определенному семейству, количество ядер и номер модели. Например, маркировка AMD Phenom II Х4 945 означает процессор фирмы AMD семейства Phenom II, который является четырехъядерным (Х4) и имеет номер модели 945. При использовании расширенной маркировки могут указываться дополнительные параметры, например тип разъема для установки, частота FSB/QPI/HT, объем кэшпамяти и др.

ПРИМЕЧАНИЕ

Главным параметром процессоров прежних лет выпуска была тактовая частота, которая и являлась основным обозначением модели. Компания AMD также использовала для маркировки не фактическую частоту, а условный рейтинг производительности. Но в последнее время и Intel и AMD указывают в маркировке просто номера моделей, по которым нельзя сравнивать скорость работы различных процессоров.

В современных процессорах также используются дополнительные функции и технологии, расширяющие возможности процессоров:

□ для работы с мультимедиа и большими объемами данных используются технологии 3DNow!, ММХ, SSE, SSE2, SSE3, SSE4;

□ для защиты от некоторых вирусов в процессорах AMD применяется технология NX-bit (No Execute), в процессорах Intel – XD (Execute Disable Bit), а в новых процессорах Intel появилась технология безопасности Intel Trusted Execution (TXT);

□ для снижения энергопотребления существуют технологии Cool'n'Quiet (в AMD), ТМ1/ТМ2, С1Е, EIST (в Intel);

□ для выполнения 64-битных инструкций используется AMD64 или ЕМТ64 (Intel);

□ для увеличения производительности при использовании виртуальных машин применяются технологии аппаратной виртуализации AMD-V и VT(Intel);

□ с помощью технологии Hyper-Threading (НТ) некоторые процессоры Intel Pentium 4 и Core i5/7 могут выполнять два потока команд одновременно;

□ технология Intel Turbo Boost позволяет автоматически повышать рабочую частоту процессоров Core i5/7 в зависимости от нагрузки.

Наиболее важные компоненты компьютера располагаются на системной плате (рис. 1.2). Основа любой системной платы – чипсет, то есть набор микросхем, которые обеспечивают взаимодействие между процессором, памятью, накопителями и другими устройствами. В его состав входят два основных чипа, которые обычно называются северным (Northbridge) и южным (Southbridge) мостами. В чипсетах для процессоров Intel северный мост обозначается МСН (Memory Controller Hub), а южный – ICH (Input/Output Controller Hub).

Рис. 1.2.Системная плата

Основная задача северного моста – обеспечить связь процессора с оперативной памятью, видеосистемой и другими устройствами. Данные между процессором и северным мостом передаются с помощью специальной шины, которая может иметь следующие названия:

□ FSB – в системах на базе процессоров Intel, кроме Intel Core i3/5/7, а также в старых системах AMD;

□ QPI – в системах на базе Intel Core i3/5/7;

□ НТ – во всех современных системах на базе процессоров AMD.

В чипсетах для процессоров Intel Core i3/5/7 и всех современных процессоров AMD контроллер оперативной памяти интегрирован непосредственно в процессор, а северный мост выполняет функции контроллера PCI Express. Поскольку северный мост чипсетов для Core i3/5/7 уже не выполняет функцию контроллера памяти, его название было сменено на ЮН (Input/Output Hub), а в некоторых новых чипсетах он вообще отсутствует.

Южный мост связан с северным с помощью специальной шины, а его основная задача – управление различными периферийными устройствами. Большинство контроллеров периферийных устройств интегрировано непосредственно в южный мост. Вот функциональный состав типичного южного моста:

□ контроллер Serial ATA/RAID;

□ контроллер IDE;

□ контроллер дисковода;

□ контроллер шин PCI и ISA;

□ USB-контроллер;

□ контроллеры портов ввода-вывода.

В составе южного моста могут присутствовать звуковой контроллер и сетевой интерфейс, но нередко эти устройства выполняются в виде отдельных чипов на системной плате. Кроме того, южный мост взаимодействует с микросхемами BIOS и CMOS. Во многих современных чипсетах микросхема CMOS интегрирована в состав южного моста.

Оперативная память – один из важнейших компонентов системы, она необходима для работы операционной системы и приложений, для обработки и временного хранения данных. Для оперативной памяти может использоваться обозначение ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) или RAM (Random Access Memory – память с произвольным доступом).

Во всех современных компьютерах используется так называемая динамическая память, или DRAM (Dynamic RAM); подобное обозначение можно встретить в названиях некоторых параметров BIOS. Динамическая память бывает различных типов, но в последние годы применяются следующие.