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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Дипломная работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 198

Скачиваний: 8

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Частное профессиональное образовательное учреждение

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОЦЕССОРОВ И МАТЕРИНСКИХ ПЛАТ

Современные технологии создания процессоров и материнских плат

Совместимость процессоров и материнских плат

1.4 Характеристика компьютерных процессоров и материнских плат

ГЛАВА 2 АНАЛИЗ И СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ПРОЦЕССОРОВ И МАТЕРИНСКИХ ПЛАТ

2.1 Современные процессоры и материнские платы, выход которых планируется в скором будущем

2.2 Сравнение процессоров и материнских плат

Рисунок 4 – Intel Core i9 12900KS против i9 12900K.

2.3 Изменения компьютерных процессоров и материнских плат, которые произошли за последние несколько лет. За последние несколько лет процессоры и материнские платы значительно усовершенствовались. В этой подглаве мы рассмотрим изменения и улучшения которые произошли с составляющими ПК (процессоры, мат. платы) за последние несколько лет.2017 год оказался очень странным периодом в нашей жизни. С одной стороны, за это время вышло много крутого железа: постарались на славу все, а особенно — AMD. С другой стороны, именно в 2017 году наступил майнинг-апокалипсис: если видеокарты и продавались в компьютерных магазинах, то по каким-то нереальным ценам. Рисунок 7 – Intel Confidential и Intel Core i7Год начался очень хорошо. Intel представила серию процессоров Kaby Lake — платформа LGA1151-v1 получила чуть улучшенные 2- и 4-ядерные чипы, построенные на все той же архитектуре Skylake. Знакомство с ними оставило двоякое впечатление. И вроде чипы стали быстрее благодаря увеличению тактовой частоты, однако разница в производительности, например, между Core i7-6700K и Core i7-7700K оказалась ничтожно малой Впервые за долгое время процессорам Pentium вернули поддержку технологии Hyper-Threading. У таких моделей, как G4560, G4600 и G4620, появилось четыре потока — в этом плане они сравнялись с серией Core i3. Установка в стартовую сборку Pentium G4560 позволила нам серьезно сэкономить, но не сделать ПК сильно хуже.Четыре поточный Pentium G4560 оказался настолько успешным, что повлиял (не в лучшую сторону) на продажи Core i3. Осенью во многих магазинах Pentium G4560 стоил больше Pentium G4600. Рисунок 8 – видеокарта Radeon RX 470При этом в январе-феврале заметно подешевели видеокарты. Radeon RX 470 4 Гбайт и GeForce GTX 1060 3 Гбайт можно было купить за 12-13 тысяч рублей, но ведь еще совсем недавно за 11 000 рублей приходилось ставить в сборку Radeon RX 460.Изменения не в лучшую сторону начались летом 2017 года. В августе заметно увеличилась стоимость оперативной памяти. Еще весной модуль DDR4-2400 объемом 8 Гбайт можно было взять за 4 000 рублей, но в ноябре точно такую же ОЗУ продавали за 6,5-7 тысяч рублей. Доходило до того, что «палка» памяти в стартовой сборке стоила больше процессора. А ведь 8 Гбайт — это необходимый минимум в игровом ПК тех времен. Рисунок 9 – Эволюция стартовой сборки Вплоть до августа в стартовой сборке присутствовала платформа AM3+ и 8-ядерник FX-8320E. Его сменил самый недорогой 4-ядерный Zen — модель Ryzen 3 1200 появилась в стартовой сборке в августе. Выходит, AM3+ служила нам очень долго, и сложила свои полномочия только спустя более чем три года с момента появления рубрики, а по факту — больше шести лет. Даже после выхода процессоров Ryzen платформа AM3+ и чипы FX пользовались некоторой популярностью. Дело в том, что вся обвязка «процессор — плата — память» стоили очень немного. Например, осенью 2018 года вы могли взять за 30 000 рублей системный блок с FX-6300, 8 Гбайт DDR3-1866 и GeForce GTX 1050 Ti. При использовании высокого качества графики такая сборка уступала конфигурации с Ryzen 3 1200 и 8 Гбайт DDR4-3200 в среднем 11 %.В июле видеокарты сначала заметно подорожали, а потом попросту исчезли из продажи. Возьмем базовую сборку. Уже в июне видеокарты AMD среднего ценового диапазона начали исчезать их продажи. Из-за майнинг-бума цена на ускорители AMD во второй половине 2017 года категорически не желала падать. В ноябре 8-гигабайтную Radeon RX 580 реально было взять за 23-28 тысяч рублей.Ситуация доходила до комичного: пользователи знакомились с новинками исключительно в обзорах, купить саму видеокарту было просто невозможно. Рисунок 10 – Эволюция стартовой сборки Точно так же прошел и анонс адаптеров Vega, нереференсные версии которых появились на прилавках компьютерных магазинов ближе ко второй половине… 2018 года. Напомню, модели Radeon Vega 56 и Radeon Vega 64 официально вышли в августе 2017 года. В декабре 2018 года стоимость GeForce GTX 1070 начиналась от 28 000 рублей, за модель Sapphire Pulse (самый дешевый нереференс 56-й «Веги») просили 39 000 рублей.Пик популярности Radeon Vega 56 и Radeon Vega 64 в качестве игрового ускорителя, а не добытчика криптовалюты, на мой взгляд, пришелся на конец 2019 года. В целом же появление Radeon Vega 56 и Radeon Vega 64 показало, что микроархитектура GCN и энергоэффективность — это плохо совместимые вещи. Все должны были исправить новое поколение ускорителей Navi и перевод производства GPU на 7-нм «рельсы» Рисунок 11 – Radeon Vega 64Хочется отметить, что, возможно, «красные» грамотно воспользовались майнинг-апокалипсисом и заработали на этом явлении очень много денег, только, на мой взгляд, бренд Radeon в 2017 году и 2018 году заметно пострадал в плане узнаваемости среди геймеров. Судите сами: человек, который не разбирается в компьютерной технике (а таких — большинство), при посещении интернет-магазина видит в продаже только видеокарты GeForce. Проходит несколько лет, этот же пользователь меняет видеокарту в своем компьютере. Как думаете, ускоритель какого чипмейкера он приобретет с большой долей в марте 2017 года. Флагманский Ryzen 7 1800X в итоге оказался чуть медленнее Core i7-6900K. Другими словами, 500-долларовый чип практически ни в чем не уступил 1100-долларову флагману HEDT-платформы Intel LGA2011-v3.Единственной сферой, в которой процессоры Intel смотрелись все еще хорошо, оказались компьютерные игры. В них Ryzen 7 1800X уступал даже Core i7-7700K. В 2020 году ситуация в топ-сегменте (с некоторыми оговорками) не изменилась. Intel все еще держит пальму первенства как компания, представляющая лучшие игровые массовые платформы.Если же говорить о ресурсоемких задачах, то изменить отношение к Ryzen не помогло даже появление в июне 2017 года семейства чипов Skylake-X для новой платформы LGA2066 — потому что 8-ядерный Core i7-7820X все равно стоил заметно больше. Да и недорогих материнских плат для этих процессоров попросту не было.Определенное время бюджет оптимальной сборки позволял рассматривать 8-ядерный Ryzen 7 1700, но со временем я стал устанавливать в оптимальную конфигурацию шестиядерный Ryzen 5 1600X. Самое интересное, что без разгона 6-ядерник в играх с производительной видеокартой оказывается даже быстрее 8-ядерника — во многом за счет более высоких тактовых частот. Покупка Ryzen 7 — это все же инвестиции в будущее и заметно более быстрое выполнение задач, связанных с обработкой графики, кодированием видео, криптографией и архивированием данных.Все Ryzen-чипы оснащены разблокированным множителем, и этим они выгодно отличались от процессоров Intel поколений Kaby Lake. Однако разгонный потенциал у процессоров AMD первое время был весьма ограничен и при наличии хорошей системы охлаждения составлял 3,9-4,0 ГГц. Позже, когда вышло семейство чипов Ryzen 2000, мне начали попадаться и более удачные в плане оверклокинга чипы. Те же Ryzen 7 часто разгонялись до 4,4 ГГц.вероятности?Именно в оптимальной, продвинутой и максимальной сборках впервые были применены процессор Ryzen и платформа AM4. AMD наконец смогла соперничать с Intel — это весьма важное для индустрии событие произошло В общем, разгон определенных моделей Ryzen первых двух поколений однозначно имел смысл. А вот Ryzen 3000 нет смысла разгонять вообще — это касается практически всех чипов. Можно даже сказать, что оверклокинг для обычных людей на платформе AM4 умер. На LGA1151-v2, впрочем, тоже. Рисунок 12 – Процессор AMD RyzenВыход процессоров Ryzen сопровождался рядом неурядиц, что совсем неудивительно с учетом выпуска на рынок абсолютно новой процессорной архитектуры. Оказалось, что для платформы AM4 очень важно правильно подобрать оперативную память. А тут модули ОЗУ, как назло, начали стремительно дорожать. Официально процессоры Ryzen поддерживают оперативную память стандартов DDR4-2133, DDR4-2400 и DDR4-2666, но материнские платы на базе чипсетов A320, B350 и X370 позволяли работать с более быстрой памятью с максимальной эффективной частотой до 3200 МГц в ранних версиях AGESA и формально поддерживают память с частотой до 4000 МГц сейчас. Наши первые испытания показали, что использование набора DDR4-3200 в сравнении с комплектом DDR4-2133 дает 10-15 % прироста производительности в играх, если в системе используется мощный графический адаптер.Первое время платформа AM4 не могла похвастать хорошей совместимостью с наборами оперативной памяти DDR4-3000/3200. Исследование нашей тестовой лаборатории показало, что из 14 комплектов ОЗУ на эффективной частоте 3000 и 3200 МГц «завелись» только пять наборов. Официальная позиция AMD такова: на гарантированно высокой частоте оперативной памяти вместе с Ryzen стабильно работают наборы, которые состоят из двух 8-гигабайтных модулей, построенных на 8-гигабитных чипах Samsung второго поколения (B-die). Вот так из-за неурядиц в одной компании культовыми вещами среди энтузиастов стали продукты другой компании.Проблемы совместимости памяти коснулись и серии чипов Ryzen 2000 в 2018 году, но уже в меньшей степени. А вот серия Ryzen 3000 в этом плане гораздо лучше — «камни» стабильно работают с ОЗУ стандарта DDR4-3600 и выше.В 2017 году, несмотря на криптовалютную лихорадку, мы уделяли очень много времени дорогим сборкам — такие уж оказались перипетии конкуренции на рынке настольных комплектующих. По-настоящему максимальная сборка преобразилась в апреле, когда в продаже появилась GeForce GTX 1080 Ti — самая быстрая игровая видеокарта 2017 года. Флагман NVIDIA был быстрее GeForce GTX 1080 на 25-30 % в зависимости от приложения, и этот адаптер уже без оговорок подходил для игр в разрешении 4K. Например, в Battlefield 1 он выдавал стабильные средние 60 FPS.Характерной особенностью GeForce GTX 1080 Ti был большой ГП — видеокарта получила слегка урезанную версию чипа GP102, используемого в TITAN X и представленного еще в 2016 году. Объем видеопамяти тоже уменьшился: с 12 до 11 Гбайт. Но уменьшилась и цена, ведь за «Титан» просили 90 000 рублей, а за GeForce GTX 1080 Ti — 53 000 рублей.А вот AMD конкурента для GeForce GTX 1080 Ti представить в 2017 году не смогла. По сути, аналог по быстродействию флагманского игрового Pascal-ускорителя «красные» показали только в 2019 году, выпустив Radeon VII, о которой я упоминал ранее. Только вот к тому времени на олимпе игровых устройств восседал уже новый триумфатор — GeForce RTX 2080 Ti.GeForce GTX 1080 Ti и сейчас неплохо проявляет себя в играх. Видеокарту полюбили, в частности, и за то, что майнеры и геймеры, прельстившиеся прелестями аппаратной трассировки лучей, побежали ее менять, на вторичке за Pascal-флагман просили 30-35 тысяч рублей.Небольшой конфуз с GeForce GTX 1080 Ti приключился в момент выхода ПК-версии Red Dead Redemption 2. Как мы знаем, в API Vulkan архитектура Pascal проявляет себя не так хорошо. В результате бедную GeForce GTX 1080 Ti обскакали и Radeon RX Vega 64, и Radeon RX 5700 XT, и GeForce RTX 2070 SUPER с Radeon VII.Red Dead Redemption 2, как известно, появилась в 2018 году для консолей PlayStation 4 и Xbox One. В конце 2019 года ее портировали на ПК, и это действие открыло еще одну немаловажную тенденцию. Эксклюзивов для консолей становится все меньше. Уже вышла компьютерная версия Detroit: Become Human, а в 2020 году выйдут адаптированные Death Stranding и Horizon: Zero Dawn. Все это говорит о том, что привлекательность ПК как игровой платформы год от года растет. Рисунок 13 –AMD Ryzen threadripper 1950xИменно в 2017 году, во второй его половине, в «Компьютере месяца» появилась экстремальная сборка, а в конце 2019 года она стала называться максимальной, и так называется по сей день. Появление экстремальной сборки — прямое следствие возродившейся конкуренции между и AMD и Intel. В начале 2017 года вряд ли кто-то мог подумать, что «красные» позарятся на самое святое — HEDT-платформу Intel. Сначала конфигурация состояла исключительно из платформы LGA2066, включающей 8-ядерный чип Core i7-7820X, и пары GeForce GTX 1080 Ti. Затем в экстремальной сборке Intel стал использоваться 10-ядерный Core i9-7900X, а конкурентом ему выступил 12-ядерный Ryzen Threadripper 1920X — платформа TR4 была представлена в августе 2017 года. Правильнее, наверное, даже наоборот: Core i9-7900X пытался конкурировать хоть как-то с Ryzen Threadripper 1920X — последний оказывался быстрее в рабочих приложениях, но стоил 58 000 рублей — на 7-10 тысяч меньше 10-ядерника Intel. А вот равноценная по числу ядер и потоков модель Core i9-7920X стоила уже на 25-30 тысяч рублей больше «Тредриппера».В каждом выпуске «Компьютера месяца» за 2017 год описание экстремальных конфигураций начиналось с предупреждения: если вам необходим ПК в основном для игр, то для этой цели отлично подходят платформы LGA1151-v2 и AM4. Те же Core i7-8700 и Core i7-8700K без проблем справлялись с парой GeForce GTX 1080 Ti в разрешении Ultra HD. Сборки на базе AMD TR4 и Intel LGA2066 пригождались тем, кто преимущественно создавал контент, а не потреблял его.Позже от HEDT-платформ в «Компьютере месяца» было решено отказаться вовсе, хотя они продержались там больше года. Стало понятно, что отныне такие платформы, как LGA2066 и TR4, стали основой сугубо для рабочих станций. Да и массовые AM4 и LGA1151-v2 заметно усилились после выхода чипов Ryzen 3000 и Core 9000. Так, осенью 2019 года самая дорогая конфигурация «Компьютера месяца» использовала Core i9-9900K и платформу LGA1151-v2 соответственно 2018 год. Вам бы очень повезло, если бы в феврале получилось купить GeForce GTX 1070 за 40-45 тысяч рублей, но в большинстве случаев геймерам, не желавшим ждать, приходилось расставаться с 55-60 тысячами рублей. В интернет-магазинах эту видеокарту продавали с рук в среднем за 35 000 рублей. Именно поэтому, например, в оптимальной сборке, к превеликому сожалению, временно использовалась GeForce GTX 1060. Другие сборки тоже серьезно пострадали — они либо стали заметно медленнее более ранних аналогов в играх, либо заметно подорожали.В январе 2018 года в стартовой сборке я указал GeForce GTX 1050 Ti, которую можно было взять за 12 000 рублей. Однако прошла всего одна неделя — и видеокарты буквально исчезли из продажи. Модель Radeon RX 560 можно было купить за 20+ тысяч рублей, а GeForce GTX 1060 на полном серьезе продавали за 100 000 рублей и больше. Для «Компьютера месяца» настали темные времена. Если GeForce GTX 1050 была мало кому нужна, то вот какую-нибудь GeForce GTX 1070 за нормальные (



Материнская плата объединяет и передает сигналы между периферийными устройствами, такими как клавиатура, мышь и монитор. То же самое можно сказать и о ваших компонентах, таких как процессор, видеокарта, оперативная память и другие.

Материнская плата - это комплекс различных устройств поддерживающий работу системы в целом. Обязательными атрибутами мат. платы являются базовый процессор, оперативная память, системный BIOS, контролер клавиатуры, разъемы расширения.

Материнская плата – это, по сути, большая печатная плата, а различные линии, которые вы видите, представляют собой встроенные медные дорожки. Эти медные дорожки отвечают за соединение различных компонентов и позволяют установить связь между ними.

Создание базы материнских плат.Всё начинается с печатной платы. Слои очень сложных кусочков стекловолокна складываются / склеиваются вместе со смолой, образуя один твердый слой.

Этот новый единственный стекловолоконный слой будет затем покрыт слоем меди с верхней и нижней сторон. Химическое вещество, называемое фоторезистом, образует на плате медный след при воздействии света, затем наносится поверх слоя меди.

После нанесения меди на фоторезист, поверх него наносится рисунок, покрывающий определенные части слоя, перед тем как подвергнуть всю плату воздействию ультрафиолетового излучения. Затем плату промывают, чтобы удалить непокрытые части медного слоя, обнажая почти полную материнскую плату.

базовая система ввода-вывода – это место, где хранится вся информация и настройки для материнской платы. Он может быть доступен, обновлен и изменен.Эти порты расположены на задней панели компьютера и часто имеют цветовую кодировку.Ниже приведены порты ввода / вывода и цвета, которыми они представлены:

Микрофон – розовый разъём на 3,5 мм;

Колонки и наушники – зеленый разъём 3,5 мм.

Монитор – старые материнские платы оснащены синим VGA-портом на задней панели, но более новые материнские платы используют HDMI, DisplayPort и черный или белый DVI-порт в качестве стандарта

Сетевой кабель Ethernet – бесцветный порт

Клавиатура и мышь – порт PS/2 (клавиатура – фиолетовый; мышь – зелёный)


USB-устройства – бесцветный порт USB 2.0; синий порт USB 3.0/3.1 (да, порты VGA аналогичного цвета, но это показывает, насколько устарел VGA). Некоторые современные материнские платы оснащены разъемами типа USB CC

    1. 1   2   3   4   5   6   7   8

Совместимость процессоров и материнских плат



Материнская плата – базис для всей системы. Выбирается она под процессор, все остальные компоненты универсальны и могут быть подключены к любой материнке.

Сокет и поддержка чипсетом конкретного процессора – основной критерий выбора этого элемента системы. Также важна совместимость с блоком питания и оперативкой, на следующих местах стоят охлаждение и качество/наличие дополнительных модулей, таких как звуковая карта, Wi-Fi/Bluetooth, дополнительный сетевой разъем и т.д.

Совместимость с процессором.Совпадение сокета на процессоре и материнской плате еще не означает их совместимость, материнка может спокойно не поддерживать вашу модель ЦП. Обратите внимание на чипсет – более старые модели чипсетов могут просто не уметь работать с новой моделью процессора. Чтобы убедиться в совместимости, посмотрите спецификации материнской платы.

Разобраться в процессорах AMD намного проще, у них всего два актуальных разъема для десктопных материнских плат – AM4(мейнстрим) и TR4(топовые решения). А у Intel уже сейчас из актуальных можно выделить 1150, 1151, 1151 v2 и самый последний 1200, также есть альтернативные разъемы для топовых решений - 2011-3 и 2066. В то же время каждый сокет имеет примерно по 3-5 чипсетов, которые поддерживают далеко не все модели на своем разъеме. Поэтому нужно проверять совместимость по технической документации материнской платы.

Совместимость оперативной памяти:

Тут гораздо проще, оперативка отличается по версии – DDR3 или DDR4. Третья версия уже активно вымирает, четверка захватывает мир и уже скоро нам представят DDR5. Они не совместимы совсем, да это и не нужно. Главное – чтобы совпадала частота. То есть максимально допустимая частота памяти на материнке и процессоре должны быть равными штатным настройками планок оперативной памяти, которые вы туда ставите.

Желательно не ставить планки памяти разных производителей или с разными таймингами в одну материнку, если же другого выбора нет, то нужно разделить их на разные каналы. Распределяйте планки памяти так, чтобы они были в разных каналах, даже если они одинаковые, так вы повысите скорость записи и чтения данных.

Логика проста – большинство десктопных процессоров имеют два канала памяти, некоторые модели могут работать с четырьмя каналами, то есть слотов может быть 6 или даже 8, но количество каналов ограничено. Если вы поставите две планки в один канал, то они вынуждены будут использовать ширину одного канала вдвоем.

Каналы памяти на материнке разделены по цветам, на фото – плата с шестью слотами и двумя каналами.

Совместимость с процессорным сокетом:


Сокет материнской платы — это не что иное, как место, где установлен процессор. Каждое поколение процессоров поддерживает определенный тип сокета . Например, чипы Intel Core i3 и i5 серии 4000 совместимы с сокетом LGA1150. AMD A4, A6 и A8 совместимы с сокетом FM2.

Невозможно установить процессор на сокет, несовместимый с вашей архитектурой. Он даже не подходит к месту . Следовательно, важно знать, какой сокет используется вашей материнской платой, чтобы не ошибиться при покупке процессора.

Процессоры AMD всегда использовали «AM» для определения своего сокета с середины 2000-х годов. С тех пор у нас есть AM2, AM3, AM3+ и, в настоящее время, AM4. Каждый сокет определяет, к какой модели процессора он принадлежит. Например, AMD в настоящее время использует сокет AM4. Этот сокет используется с 2017 года, поэтому в его «резюме» много процессоров.

Intel использует нумерацию, определяющую модель сокета. В отличие от AMD, Intel не любит держать один и тот же сокет более одного года. Таким образом, в некотором смысле становится проще найти совместимую карту без необходимости делать какое-либо обновление.

Шаги, чтобы узнать совместимость процессора с вашей материнской платой:


Чтобы узнать, совместим ли процессор с вашей материнской платой, будь то дешевая или дорогая материнская плата высокого класса вы должны обратить внимание на разъем. Это раздел, в котором ваш процессор «подключается» к материнской плате. Поскольку к материнским платам обычно прилагается инструкция по эксплуатации, в которой сообщается о типе сокета, модели материнской платы и процессора.

Предположим, по какой-либо причине вы потеряли инструкцию по эксплуатации. В этом случае производители обычно размещают информацию такого типа на своих официальных веб-страницах, чтобы облегчить пользователям доступ к информации.

И если эта информация недоступна, вы также можете получить к ней
доступ через бесплатное программное обеспечение, такое как программа CPU-Z или Speccy , установить его на свой компьютер и открыть, что даст вам все виды информации о вашем компьютере, включая информацию о материнской плате и пакетное гнездо.

Итак, следующий шаг — посетить веб-сайт производителя и найти свой процессор. Предположим , мне нужен этот Intel i7-9400F. Давайте прокрутим вниз и узнаем; это Intel i7-9400F, использующий сокет LGA1151 (здесь игнорируйте FC). Таким образом, этот процессор совместим с моей материнской платой.

Смотрите также файлы