Многоядерный процессор это центральный процессор, содержащий 2 или более вычислительных ядра на одном процессорном кристалле или в одном корпусе.
Многоядерные процессоры делятся на :
· Процессоры с поддержкой когерентности Кеш памяти между ядрами
· Без поддержки
При использовании многоядерных процессоров основной проблемой является организация эффективного взаимодействия между ядрами процессора. в настоящее время используются следующие способы взаимодействия:
1) Разделяемая шина – принцип работы аналогичен общей шине.
2) Сеть типа «точка-точка»
3) Сеть с коммутатором
4) Общая Кеш память
Современный тренд это увеличение в микропроцессорах количества ядер. С 2011 освоено производство 8-и процессоров для домашних компьютеров и 16-и ядерных для серверных систем.
Материнская плата представляет собой многослойную печатную плату, предназначенную для организации электрических соединений между составными частями компьютера, часть электрических соединений выполняется на разъемах , что позволяет легко реконфигурировать компьютер.
Концепцию материнской платы предложила фирма IBM. В настоящее время на материнской плате содержатся следующие устройства:
· Чипсет (набор микросхем). В его состав входят контроллер шин, контроллер прерываний (как минимум 16-и канальный), контроллер прямого доступа к памяти (как минимум 4-х канальный), таймер, контроллеров слотов расширения типа PCI, AGP и т.д., контроллеры портов ввода-вывода (PCI\2, USB, LPT, COM);
· Разъем под процессор;
· Слоты расширения, предназначенные для установки внешних устройств (видеокарта, WI-FI модуль);
· Разъемы портов ввода-вывода ( USB и т.д.);
· BIOS
· Аккумулятор к батарейке подключен таймер, что позволяет помнить время даже на выключенном компьютере.
ШИНЫ
По функциональному назначению чаще других используются шины адреса, данных и управления. Это минимально необходимый набор шин на материнской плате. Управляет работой шин специальный контроллер шин из чипсета. Все устройства на материнской плате имеют уникальный диапазон адресов, и все они параллельно подключены к шине адреса. Процессор, путем изменения адресов на шине адреса, выбирает требуемое для обмена устройства материнской платы. Для указания типа конкретной операции обмена используется шина управления. К шине управления также подключены все компоненты материнской платы. В шину управления чаще всего входят следующие сигналы:
· Выбор направления обмена;
· Запрос и подтверждение прерывания;
· Запрос и подтверждения ожидания;
· Запрос и подтверждение режима ПДП
· Сигналы управления портами ввода Выводов
Сама информация передается между компонентами материнской платы через шину данных.
Шины данных бывают последовательные и параллельные.
У параллельных передаются за единицу времени несколько бит одновременно. Количество одновременно передаваемых бит называется разрядностью шины. Разрядность шины в общем случае может не совпадать с разрядностью процессора. Последовательные шины передают информацию побитно за единицу времени.
На современных материнских платах, как правило, используется большее количество шин, чем ранее перечислено. Это было сделано для ускорения обмена информацией, в частности можно выделить дополнительно следующие шины. Шина Кеш-памяти предназначена для обмена информацией между процессором и Кэш-памятью.
Шина памяти используется только для обмена данными
Шины устройств ввода-вывода. Если шина связываем между собой только 2 усторойства и одно из этих устройств является внешним по отношению к системе, то ее приято называть портом. Различают:
· Стандартные порты
· Локальные
Основной характеристикой порта является разрядность пропускная способность. Пропускная способность вычисляется как произведение тактовой частоты шины на ее разрядность и измеряется в бит\сек. Наиболее распространены следующие шины ввода-вывода:
