Файл: Дипломная работа тема Современные технологии создания компьютерных процессоров, материнских плат и их совместимость.docx

Частное профессиональное образовательное учреждение

«БАШКИРСКИЙ ЭКОНОМИКО-ЮРИДИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» (БЭК)

Предметно-методическая комиссия Компьютерных технологий
Специальность 09.02.03 Программирование в компьютерных системах
Допустить к защите:

Заместитель директора

по учебной и методической работе

И.М. Ситдиков

«»20г.


ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Тема: Современные технологии создания компьютерных процессоров, материнских плат и их совместимость
Студент: Руководитель дипломной работы:

Самад Муталов Фидель Азатович

Уфа 2023

СОДЕРЖАНИЕ

---

ВВЕДЕНИЕ

В современном высокоразвитом обществе, где без информационных технологий не обходится ни одна область деятельности людей, мы не можем представить свою жизнь без такого технического изобретения как компьютер. Сфера его использования с течением времени расширяется, внося ощутимый вклад в развитие общества, его производственных сил и в целом делая повседневную жизнь людей намного проще и органичнее.

Все персональные компьютеры обрабатывают нескончаемый поток информации с помощью специальной электронной микросхемы, которая получила название процессор. Без данной микросхемы невозможна работа любой ЭВМ (электронно-вычислительной машины), ведь процессор является центром вычислительных операций компьютера, главной его составляющей.

Основные и наиболее важные элементы персонального компьютера, а если быть точнее, то именно системного блока: видеокарта, центральный процессор, модули ОЗУ и большое количество микросхем располагаются именно на системной плате, а её более широко распространённое название – материнская плата. Актуальность данной темы обусловлена тем, что ПК (персональные компьютеры), прочно вошедшие в жизнь человека, непрерывно совершенствуются, меняются в лучшую сторону их технические характеристики, они становятся более адаптивными для пользователя и т.д. Но увеличение производительности компьютера наращивается с помощью совершенствования микропроцессора, который является основой любой ЭВМ (электронная вычислительная машина). Именно в этом заключается актуальность данной курсовой работы, задачей которой является выявление основных характеристик процессора, влияющих на его производительность и, следовательно, в целом на производительность всего ПК.

Предметом моего исследования являются современные модели процессоров различных компаний производителей, а также материнские платы новейшего поколения

Главная задача данной работы: узнать и рассказать все о новейших процессорах и материнских плат , проанализировать и сравнить, тем самым выявить

Объектом моей работы является понятие работы процессоров, а также их классификация.

---

Целью данной дипломной работы является изучение назначения, функции и классификации процессора персонального компьютера.

Для реализации поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:

- изучить историю центрального процессора;

- изучить совместимость процессоров и материнских плат;

-исследовать функционирование и назначение центрального процессора;

- изучить классификацию процессоров;

-провести сравнительный анализ основных характеристик процессоров.

Структура дипломной работы определяется целями и задачами исследования и состоит из введения, двух разделов, заключения, списка использованных источников. Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены цели и задачи, предмет исследования, раскрыта информационная база. В первом разделе рассмотрена история процессора и материнской платы , понятие и основные характеристики процессоров, а также основные элементы процессора. Во втором разделе рассматриваются назначение и функции центрального процессора, его функции и характеристики. В заключении обозначены выводы о проделанной работе.

---

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОЦЕССОРОВ И МАТЕРИНСКИХ ПЛАТ

1. История создания компьютерных процессоров и материнских плат

Процессоры на персональные компьютеры получились свое распространение в семидесятых годах прошлого столетия. Они выпускались большим количеством производителей. Практически каждой компании в то время, как собственно говоря и сейчас, хотелось использовать для их производства только самые новые технологии. Однако не у всех компаний получилось получить свое развитие настолько же сильно, как у Intel и AMD. Одни производители полностью пропали с рынка, другие же перешли в другую сферу деятельности.

Первое поколение (процессоры 8086 и 8088 и математический сопроцессор 8087) положило архитектурную основу – набор «неравноправных» 16-разрядных регистров, сегментную систему адресации в пределах 1 Мб с большим разнообразием режимов, систему команд, систему прерываний и ряд других атрибутов. В процессорах использовалась «малая» конвейеризация: пока одни узлы выполняли текущую команду, блок предварительной выборки выбирал из памяти следующую.

Втрое поколение (80286 и сопроцессор 80287) дополнило семейство так называемым «защищённым режимом», позволяющим пользоваться виртуальной памятью размером до 1Гб для каждой задачи, используя адресуемую физическую память в пределах 16 Мб. Защищённый режим стал основой для построения многозадачных операционных систем, в которых система привилегий жестко регламентирует взаимоотношения задач с памятью, операционной системой и друг с другом. Следует отметить, что производительность процессоров 80286 возросла не только в связи с ростом тактовой частоты, а также за счет значительного усовершенствования конвейера. Третье поколение (80386/80387 с «суффиксами» DX и SX, определяющими разрядность внешней шины) ознаменовалось переходом к 32-разрядной архитектуре. Кроме расширения диапазона представляемых величин (16 бит отображают целые числа в диапазоне от 0 до 65535 или от –32768 до +32767, а 32 бита – более четырёх миллиардов), увеличилась ёмкость адресуемой памяти. С этими процессорами начала широко использоваться операционная система Microsoft Windows.

---

Четвертое поколение (80486 также DX и SX) не добавило больших изменений в архитектуру, однако был принят ряд мер для повышения производительности. В этих процессорах был значительно усложнен исполнительный конвейер. Производители отказались от внешнего сопроцессора – его стали размещаться на одном кристалле с центральным.

Пятое поколение (процессор Pentium у фирмы Intel и К5 у фирмы AMD) дало суперскалярную архитектуру. Для быстрого снабжения конвейеров командами и данными из памяти шина данных этих процессоров сделана 64-разрядной. Позже у этого поколения появилось расширение ММХ (Matrics Math Extensions instruction set ) – набор команд для расширения матричных математических операций (первоначально Multimedia Extension instruction set ) – набор команд для мультимедиа-расширения)). Традиционные 32-разрядные процессоры могут выполнять операции сложение двух 8-разрядных чисел, размещая каждое из них в младших разрядах 32-разрядных регистров. При этом 24 старших разряда регистров не используются, и потому, получается, что при одной операции сложения ADD осуществляется просто сложение двух 8-разрядных чисел. Команды ММХ оперируют сразу с 64 разрядами, где могут храниться восемь 8-разрядных чисел, причем имеется возможность выполнить их сложение с другими 8-разрядными числами в процессе одной операции ADD. Регистры ММХ могут употребляться также для одновременного сложения четырех 16-разрядных слов или двух 32-разряных длинных слов. Этот принцип получил название SIMD (Single Instruction /Multiple Data - «один поток команд/много потоков данных»). Новые команды в основном были предназначены для ускорения выполнения мультимедийных программ, но использовать их с технологией мультимедиа. В ММХ появился и новый тип арифметики - с насыщением: если результат операции не помещается в разрядной сетке, то переполнения (или «антипереполнения») не происходит, а устанавливается максимально (или минимально) возможное значение числа.

Шестое поколение процессоров взяло своё начало с Pentium Pro и продолжилось в процессорах Pentium III, Celeron и Xeon (у фирмы AMD Примером могут служить процессоры К6, К6-2, К6-2+, К6-III). Основой здесь является динамическое исполнение, исполнение команд не в том порядке, который предписывает программный код, а в том, как будет более удобно для процессора. Здесь следует отметить, что здесь между процессорами пятого и шестого поколения существует сходство, а именно добавление расширения пятое поколение было дополнено расширением ММХ,шестое

---