10/11 МОЦИ_Теория / Кузнецов Олег Вячеславович

1 "История создания мыши". Описываете как историю создания мыши вообще, так и развитие шариковой и лазерной технологий. Обязательно включить описание какой-нибудь суперсовременной разработки, технологии или модели, у производителей они есть, т.е. ищите описания у самых известных производителей мышей (Гениус, Логитеч, А4Теч и др.). Не забывайте иллюстрировать реферат.
Формат отчета – Word

2 "Эволюция клавиатуры". Описываете историю создания и развития клавиатуры. Обязательно включить описание какой-нибудь суперсовременной разработки, технологии или модели. Не забывайте иллюстрировать реферат.

Формат отчета – Word.

Отчеты (рефераты) присылаете на адрес почты, указанной в разделе "Контакты".

Сроки сдачи - 07.12.2020 до 19.00

Занятие 28.11.2020

Тема: "Системная (материнская) плата"

Теорию переписываете в тетрадь. Тетради проверю на первом очном занятии. В конце, после теории, найдете контроль.

Системная плата (SB, СП) – это сложная многослойная печатная плата, содержащая набор компонент электроники, с помощью которых осуществляется взаимодействие узлов (устройств) компьютера. Системная плата покрыта сетью медных проводников-дорожек, по которым подается электропитание и осуществляется передача данных между узлами(устройствами) компьютера. Системная плата является физической реализаций понятия "системная шина"

Системная плата является основной компонентой компьютера. Приоритет системной платы не случаен, так как она:

- во-первых, обеспечивает связь между компонентами;

- во-вторых, отвечает за функционирование устройств, осуществляя передачу питания для всех элементов;

- в-третьих, она контролирует состояния важнейших узлов.

Существуют разновидности конструкции СП:

1 на плате жестко закреплены все необходимые для работы микросхемы — сейчас такие платы используются в мобильных вычислительных устройствах, называемых одноплатными;

2 непосредственно на системной плате размещается лишь минимальное количество микросхем, а все остальные компоненты объединяются при помощи системной шины и конструктивно устанавливаются на дополнительных платах (платах расширения), устанавливаемых в специальные разъемы (слоты), имеющиеся на системной плате; компьютеры, использующие такую технологию, относятся к вычислительным системам с шинной архитектурой. Современные персональные компьютеры имеют именно шинную архитектуру.

На СП непосредственно расположены:

разъем для подключения микропроцессора;

набор системных микросхем (чипсет, chipset), обеспечивающих работу микропроцессора и других узлов машины;

микросхема постоянного запоминающего устройства, содержащего программы базовой системы ввода-вывода (Basic Input-Output System — BIOS);

микросхема энергонезависимой памяти (питается от автономного, расположенного на МВ, аккумулятора), по типу используемых электронных элементов называемая CMOS;

разъемы для подключения модулей оперативной памяти;

наборы микросхем и разъемы для различных типов машинного интерфейса (шины, к примеру PCI-e, SATA);

разъемы для подключения элементов передней панели системного корпуса (индикаторы, кнопка включения, разъемы шины USB;

локальный элемент питания для CMOS;

шина питания;

задняя панель.

Архитектура системной платы определяется разработчиком (производителем) материнской платы. При её конструировании используется понятие форм-фактора (form factor).

Форм-фактор представляет собой физические параметры платы и определяет тип корпуса, в котором она может быть установлена. Форм-факторы системных плат могут быть стандартными (т.е. взаимозаменяемыми) или нестандартными. Форм-фактор, или типоразмер системной платы, определяет ее габариты, параметры электропитания, расположение монтажных элементов (отверстий, клипсов), размещение разъемов различных интерфейсов и т. д

Наиболее распространенными являются:

• Standard-ATX или просто ATX — самый распространенный форм-фактор. Отлично подходит, как для игровых машин, так и для рабочей системы. Размеры материнских плат ATX формата — 305/244 миллиметра (и меньше). Хорошо совместимы с большинством типов корпусов. Достаточно большая площадь снижает вероятность перегрева, поскольку места для комплектующих много и им не приходится быть зажатыми в ограниченном по размеру корпусе, что положительно сказывается на потоке воздуха между ними. Позволяет устанавливать в системный блок несколько видеокарт;

• Micro-ATX уступают в размерах предыдущему типу (244/244 миллиметра (и меньше)) за счет чего позволяют собрать более компактный системный блок. Однако за уменьшение размеров приходится платить функциональностью. Так материнки формата Micro-ATX имеют, как правило меньший набор слотов PCI Express и разъемов под ОЗУ в сравнении с платами ATX. Пригодны больше для рабочих ПК, но также часто используются и в игровых сборках;

• Mini-ITX — одни из наиболее компактных материнок с габаритами 170/170 миллиметров. При желании повозится с подбором оборудования и корпуса на Mini-ITX можно собрать мощный игровой ПК. Однако проще использовать такую компактность для рабочей машины.

Чипсеты системных плат

Чипсе́т (англ. chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора заданных функций.

Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате, выполняет функцию связующего компонента (моста), обеспечивающего взаимодействие МП c различными типами памяти, устройствами ввода-вывода, контроллерами и адаптерами (контроллер(controller) управляет машинным интерфейсом и обеспечивает его работоспособность, адаптер(adapter) отвечает за совместимость интерфейсов) ВУ, как непосредственно через себя (и имея некоторые из них в своём составе), так и через другие контроллеры и адаптеры, с помощью многоуровневой системы шин, так как МП, как правило, не может взаимодействовать с ними напрямую. Чипсет определяет функциональность системной платы. Он включает в себя интерфейс шины МП и определяет в конечном счете тип и быстродействие используемого МП. Определяет во многом тип, объём, быстродействие и вид поддерживаемой памяти, рабочие частоты различных шин, их разрядность и тип, поддержку плат расширения, их количество и тип, и т. д. Таким образом, этот набор микросхем относится к числу наиболее важных компонентов системы, во многом определяя её быстродействие, расширяемость, стабильность работы при различных настройках и условиях, модернизируемость, сферу применения и т. д. Являясь по сути основой системной платы, чипсеты встречаются и в других устройствах, например, в сотовых телефонах и сетевых медиаплеерах.

Системные наборы обычно состоят из двух базовых микросхем с условными именами северный мост (North bridge) и южный мост (South bridge).

Схематическое изображение традиционного чипсета SB

Состав чипсета

1 Северный мост— системный контроллер-концентратор памяти, являющийся одним из элементов чипсета системной платы и отвечающий за работу МП (CPU) с ОЗУ (RAM), видеокартой и южным мостом.

От параметров северного моста (тип, частота, пропускная способность) зависят параметры подключённых к нему устройств:

- параметры системной шины и, косвенно, параметры МП, а соответственно, степень, до которой компьютер может быть «разогнан»;

- параметры ОЗУ, такие как тип, максимальный объём, канальность и скорость

- параметры видеокарты, в том числе тип шины для подключения внешней (дискретной)

Во многих случаях по параметрам северного моста также выбирают шины, позволяющие расширить возможности компьютера.

Обычно северный мост оснащён радиатором для пассивного охлаждения. Если при усложнении внутренней схемы чипа технологии производства не позволяют скомпенсировать возрастающее тепловыделение, помимо радиатора используется вентилятор или другая система охлаждения.

2 Южный мост — функциональный контроллер, также известен как контроллер-концентратор ввода-вывода.

Обычно это одна микросхема, которая связывает «медленные» (по сравнению со связкой МП-ОЗУ) взаимодействия на системной плате с МП через северный мост, который обычно подключён напрямую к МП компьютера.

Иногда в состав чипсета включают микросхему Super I/O, которая подключается к южному мосту и отвечает за низкоскоростные шины, к которым например, могут подключаться мышь и клавиатура (PS/2).

Общее направление в дизайне МП шло к реализации все большего количества функций меньшим набором компонентов. Это позволяло снижать общую стоимость системных плат и улучшало производительность. Так, контроллер памяти, отвечавший за общение МП с ОЗУ, был перемещен на кристалл МП. Благодаря переносу северного моста внутрь процессора уменьшились задержки при обращении процессора к памяти, а также количество активных компонентов системной (материнской) платы, из-за чего упростилось её проектирование.

В 2011 г. северный мост был полностью заменен «системным агентом» (systemagent), который фактически выполнял все функции северного моста и при этом был интегрирован в кристалл процессора, находясь на одной подложке вместе с ядрами процессора, контроллером памяти и графическим процессором. Следовательно, физически чипсет на современном этапе развития состоит только из одной микросхемы - южного моста.

Для обобщения перейдите по ссылке и посмотрите короткий фильм о системной плате

https://www.youtube.com/watch?v=c1RJTuYWLDk

Контрольное задание.

Домашняя работа №5 (срок сдачи - до 19.00 01.12.2020).

Исследование "Chipset домашнего ПК".

1. Определить с помощью программ диагностики чипсет домашнего ПК. Снимок экрана для подтверждения.
2. Найти в интернете описание этого чипсета со схемой.
Формат отчета – Word

Создано на конструкторе сайтов Okis при поддержке Flexsmm - накрутка инстаграм