Sei tema2 2 11.11

310 visualizaciones

Publicado el

El Maquinari, plaques base at, atx, itx. el xipset i el microprocessador

Publicado en: Educación
0 comentarios
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
310
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
4
Acciones
Compartido
0
Descargas
1
Comentarios
0
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Sei tema2 2 11.11

  1. 1. El Maquinari 2 • IES Miralcamp • Professor: Francesc Raga i Roca – Objectius • Conèixer l’estructura del maquinari d’un equip • • • microinformàtic L’estudi de la paca base i dels seus components El coneixement de les fonts d’alimentació per a PC L’estudi dels Xipsets i dels Microprocessadors Professor : Francesc Raga i Roca
  2. 2. Professor : Francesc Raga i Roca
  3. 3. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • #2. La placa mare #3. Tipus de plaques #5-9. Alimentació #11-15 Tipus de plaques base : ATX #16 Placa base ITX / mini ITX #17-37 Fotografíes de plaques base #28 Exercicis #38-42 El Xipset #43-44 Funcions dels xipsets actuals #47-51 Xipsets de plaques base actuals #52 Exercicis #53-54 El microprocesador #55-56 Principals característiques d'un microprocessador #57 Velocitat dels microprocessadors #58-65 Parts d'un microprocessador #66 Microprocessadors de doble nucli #67-68 Sòcol o soket #69-71 Muntatge- Desmuntatge d’un microprocessador #66 Video del muntatge d’un processador #67 Exercicis Professor : Francesc Raga i Roca
  4. 4. PLACA MARE • És un dels elements més importants, a ell es connecten tots els components de l'ordinador. Físicament és una làmina fina fabricada amb materials sintètics. Aquesta làmina conté circuits electrònics i connexions per als diferents dispositius. Professor : Francesc Raga i Roca
  5. 5. Tipus de plaques base • AT – Mes antiga – En desús – Tamany mes xicotet – Te menys dispositius i menys accessibles – La PB no incorpora controladors d’entrada i eixida – Doble connector d’alimentació Professor : Francesc Raga i Roca
  6. 6. Placa base AT alimentació Professor : Francesc Raga i Roca
  7. 7. Alimentació de placa AT i ATX Professor : Francesc Raga i Roca
  8. 8. Alimentació de placa AT i ATX Professor : Francesc Raga i Roca
  9. 9. Alimentació de placa AT i ATX Professor : Francesc Raga i Roca
  10. 10. Professor : Francesc Raga i Roca
  11. 11. Verificació de la font d’alimentació Professor : Francesc Raga i Roca
  12. 12. Tensions d’eixida d’una font d’alimentació Professor : Francesc Raga i Roca
  13. 13. Exercici 1: arranca la font i detemina les tensions Professor : Francesc Raga i Roca
  14. 14. Tipus de plaques base : ATX • ATX – Possibilitat d’integració en placa de dispositius ( targ video, USB, só, LAN etc) – Font d alimentació especifica noves funcions, capacitats i connectors – Més moderna promoguda per INTEL – Components més accessibles (memòria, µP.etc) i integrats en la placa (usb, lan, etc.) Professor : Francesc Raga i Roca
  15. 15. Tipus de plaques base : ATX • ATX – Ports integrats en la placa ( usb, sèrie, ps2 etc.) – Incorpora targeta d’entrada / eixida integrada – Control de l’encesa de la placa per senyal de control – Millor disposició dels components Professor : Francesc Raga i Roca
  16. 16. Placa base ATX Professor : Francesc Raga i Roca
  17. 17. Placa base ATX • Variants principals – – – mini ATX, ATX extes micro ATX Professor : Francesc Raga i Roca
  18. 18. Placa base ATX Professor : Francesc Raga i Roca
  19. 19. Tipus de plaques base ATX Professor : Francesc Raga i Roca
  20. 20. placa base ITX / mini ITX • • • • • • • • Placa refrigerada per components passius Baix consum i sense soroll Nova especificació de format de PC Tamany molt xicotet de PB i altres dispositius Dirigits a entorns de treball molt específics Prestacions similars a un Pc normal Compatible amb placa ATX es poden connectar components d’un PC normal 1 sola ranura per a elements PCI i per a la memòria Professor : Francesc Raga i Roca
  21. 21. placa base ATX / pico ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  22. 22. Tipus de plaques base ATX Professor : Francesc Raga i Roca
  23. 23. Tipus de plaques base ATX Professor : Francesc Raga i Roca
  24. 24. placa base ATX / pico ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  25. 25. placa base ATX / pico ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  26. 26. placa base ATX / mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  27. 27. placa base ATX / mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  28. 28. placa base ATX / mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  29. 29. placa base ATX / mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  30. 30. placa base ATX / mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  31. 31. placa base ATX / mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  32. 32. EXERCI CI 2 • Identifica les parts de les següents plaques base • Enganxa ho a la presentació • Imprimeix els fulls dels exercicis • Realitza el lliurament del treball la data indicada Professor : Francesc Raga i Roca
  33. 33. placa base ATX / mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  34. 34. placa base ATX / mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  35. 35. Plaques base ATX mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  36. 36. Plaques base ATX mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  37. 37. Plaques base ATX mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  38. 38. Plaques base ATX mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  39. 39. • Plaques base ATX – mini ITX Professor : Francesc Raga i Roca
  40. 40. Professor : Francesc Raga i Roca
  41. 41. Professor : Francesc Raga i Roca
  42. 42. EL XIPSET Professor : Francesc Raga i Roca
  43. 43. ELS ELEMENTS DE LA PLACA • El xipset – Aquest esta format per un conjunt de xips la finalitat dels quals és controlar algunes funcions concretes del computador i com interactua  el microprocessador amb les *memòries, els ports externs  i les ranures  d’expansió. Professor : Francesc Raga i Roca
  44. 44. XIPSET DE CONTROL • Que obtinguem el màxim rendiment del microprocessador o que es puguen utilitzar tecnologies avançades de memòries i perifèrics depèn del Xipset. Professor : Francesc Raga i Roca
  45. 45. XIPSET DE CONTROL • El Xipset es un conjunt de xips la funció dels quals es coordinar la transferència de dades entre els distints components de l’ordinador (inclús el processador y la memòria). • Controla la comunicació entre els diversos dispositius i amb els ports d’entrada i d’eixida • Controla la transferència entre busos, la memòria, el µP. cau • I gestiona la memòriaProfessor : Francesc Raga i Roca
  46. 46. XIPSET DE CONTROL • Es persegueix que la placa i el xipset es complementen, per exemple anem a imaginar que volem ampliar  memòria en el nostre computador, pot ser que el xipset permeta una grandària màxima que per falta de ranures de memòria en la placa no es pugue implementar. • La placa ha d'estar dotada d'elements que permeten l’actualització, que tolera el xipset Professor : Francesc Raga i Roca
  47. 47. Funcions que integren els xipsets actuals • Suport per al µP: detecció i suport de funcions • Controlador de memoria Ram i cau • Contolador de discos durs • Inclou modes de transferecia avançats (Ultra Dma, bus mastering etc..) Professor : Francesc Raga i Roca
  48. 48. Funcions que integren els xipsets actuals • Control de perifèrics (AGP, USB etc) • Manteniment de l’hora del sistema • Gestio de l’energia • Controlador d’accès directe a memòria • Controladors d’infrarojos, teclat i ratolí Professor : Francesc Raga i Roca
  49. 49. Funcions dels Xipsets Professor : Francesc Raga i Roca
  50. 50. Funcions dels Xipsets Professor : Francesc Raga i Roca
  51. 51. Xipsets de plaques base actuals • Els chipsets de les plaques mare actuals per a l'x86 (de 32 i 64 bits) solen constar de 2 circuits auxiliars al processador principal: • El pont nord (Northbridge) • El pont sud (Southbridge) Professor : Francesc Raga i Roca
  52. 52. El NorthBridge o pont nord • S'usa com pont d'enllaç entre el microprocessador i la memòria . • Controla les funcions d’accés i port d’enllaç entre: – – La memòria RAM , – El port gràfic AGP o el PCI Express de gràfics. – • El microprocessador, Les comunicacions amb el pont sud . Al principi tenia també el control de PCI , però aquesta funcionalitat ha passat al pont sud. Professor : Francesc Raga i Roca
  53. 53. El Southbridge o pont sud • Controla els dispositius associats com són: – La controladora de discs IDE – Els ports USB , Firewire , SATA , RAID , – Les ranures PCI , ranura AMR , ranura CNR , – Els ports infrarojos , disquetera , LAN , PCI Express 1x • I una llarga llista de tots els elements que puguem imaginar integrats en la placa mare. • És l'encarregat de comunicar el processador amb la resta dels perifèrics Professor : Francesc Raga i Roca
  54. 54. Funcions dels Xipsets Professor : Francesc Raga i Roca
  55. 55. Funcions dels Xipsets Professor : Francesc Raga i Roca
  56. 56. Exercicis 3 (el xipset) • Busca i explica el significat de les següents paraules A) Ultra Dma, b) Bus mastering • Busca per Internet les característiques de dos models de xipset • Explica les característiques mes rellevants de cadascun • Enganxa ho tot a la presentació • Imprimeix els fulls dels exercicis • Realitza el lliurament del treball la data indicada Professor : Francesc Raga i Roca
  57. 57. Professor : Francesc Raga i Roca
  58. 58. El Microprocessador Imatge de l'R4400, un microprocessador RISC d'arquitectura MIPS fabricat per Toshiba Professor : Francesc Raga i Roca
  59. 59. Professor : Francesc Raga i Roca
  60. 60. Professor : Francesc Raga i Roca
  61. 61. MICROPROCESSADOR • El microprocessador és l'element més important del computador, és el cervell de la màquina, s'encarrega de controlar tot el sistema. • Un paràmetre important és la velocitat del processador que es mesura en megahertzs (MHz), és a dir quantitat ‘’d’ordres" per segon que poden ser executades pel processador. Professor : Francesc Raga i Roca
  62. 62. Principals característiques d'un microprocessador: • El joc d'instruccions que pot executar. Alguns exemples d'instruccions serien: sumar dos números, comparar dos números per tal de determinar si són iguals, o quin es el mes gran, executar un subprograma etc. – Un processador pot executar diverses dotzenes d'instruccions diferents. • La complexitat de la seva arquitectura. Es mesura pel nombre de transistors que conte. Com més transistors contingue, més instruccions podrà executar en un segon. • El nombre de bits que el microprocessador pot tractar en una instrucció. Els primers µP. no podien sumar números de més de 4 bits en una instrucció. Per tant havien d'executar diverses instruccions per tal de poder sumar nombres de 32 o de 64 bits. Els microprocessadors actuals (2008) poden treballar amb números de 64 bits en una única instrucció. Professor : Francesc Raga i Roca
  63. 63. La historia del microprocessador Professor : Francesc Raga i Roca
  64. 64. Principals característiques d'un microprocessador: • La velocitat màxima de rellotge que admet. Determina la cadència, el ritme, del treball del microprocessador. A més velocitat de rellotge més instruccions per segon pot completar el microprocessador. • L'arquitectura del processador, tot l'anterior és teòric, a la pràctica, el nombre de cicles de rellotge necessaris per tal de completar una operació elemental pot variar des d'un, fins a diverses desenes per unitat d'execució. Per exemple, un processador a 400 Mhz pot ser més ràpid que un altre a 1 Ghz, tot dependrà de les seves arquitectures respectives. • La potència d'un microprocessador : Expressada en MIPS (Milions d'instruccions per segon) Determinada per la combinació de les característiques precedents), els processadors Professor : Francesc Raga i Roca actuals (2008) poden completar més de 59.000 milions d'instruccions per segon.
  65. 65. Velocitat dels microprocessadors • A causa de l'extrema dificultat de fabricar components electrònics que funcionen a les immenses velocitats de MHz habituals avui en dia, tots els micros moderns tenen 2 velocitats: • Velocitat interna: la velocitat a la qual funciona el micro internament (200, 333, 450 ... MHz). • Velocitat externa o del bus: o també "velocitat del FSB ", la velocitat a la qual es comuniquen el micro i la placa base, per poder abaratir el preu d'aquesta. Típicament, 33, 60, 66, 100 o 133 MHz • La xifra per la qual es multiplica la velocitat externa o de la placa per donar la interna o del micro és el multiplicador , per exemple, un Pentium III a 450 MHz utilitza una velocitat de bus de 100 MHz i un multiplicador 4,5 x. Professor : Francesc Raga i Roca
  66. 66. Parts d'un microprocessador • L’encapsulat: és el que envolta a l'hòstia de silici en si, la protegeix i li dona consistència, permet l'enllaç amb els connectors externs que s’acoblen al seu sòcol de la placa base. • L’ALU (Unitat Aritmètica Lògica) és una part del microprocessador encarregada d’executar nombrosos càlculs amb números enters i operacions lògiques. D’ALUs també n’hi ha varies en un sol microprocessador • L’unitat de control (UC), que dirigeix l’activitat dels altres elements del micro i descodifica les instruccions rebudes. • Els registres: són bàsicament un tipus de memòria petita amb fins especials que el micro té disponible per a alguns usos particulars. Professor : Francesc Raga i Roca
  67. 67. Parts d'un microprocessador • La memòria cau: Es una memòria ultrarràpida que empra el micro per tenir a mà certes dades que previsiblement seran utilitzades en les següents operacions, sense haver d'acudir a la memòria RAM, reduint el temps d'espera. Professor : Francesc Raga i Roca
  68. 68. La memòria cau • Memòria cau interna de primer nivell o L1: - Xicoteta capacitat - Encapsulada al mateix microprocessador - Funciona a mateixa velocitat del µP. • Memòria cau de nivell 2 o L2 : - En µP. Mes moderns, - Més gran, (L1) encara que una mica menys ràpida. - Es troba ubicada a la carcassa juntament amb el processador (en el xip). - És un intermediari entre el processador amb la seva memòria cau interna i la RAM. - Es pot accedir més ràpidament que a la RAM, però no tant com a la memòria cau nivell 1. • Memòria cau de nivell 3 o L3 : Es troba i Roca Professor : Francesc Raga ubicada a la placa mare o inclús en el mateix microprocessador
  69. 69. Parts d'un microprocessador • El coprocessador matemàtic: o FPU (Floating Point Unit, Unitat de coma flotant). S’encarrega de les operacions també amb enters i amb números més complexos com la divisió d’enters (operacions que l’ALU no pot realitzar). Antigament estava a l'exterior del micro, en un altre xip. Professor : Francesc Raga i Roca
  70. 70. Parts d'un microprocessador : Els busos – Bus de dades o FSB (bus frontal), camins per on circulen les dades i es comuniquen a las diverses parts del microprocessador, el comuniquen amb els altres elements del PC. Actualment l’amplaria de bus extern (el que va del micro els altres components) és de 64 bits. – Bus de direccions , Determina el tamany màxim de memòria que es capaç de manejar el microprocessador. Fins fa poc aquesta quantitat de memòria era de 32 bits coincidint amb el valor dels registres, actualment però, ja fem servir els 64 bits. – Bus de control: El µP. indicarà si l'adreça que s’està col·locant en el bus d'adreces ha de ser tramesa a la memòria o a un dispositiu d'E/S o si el que es vol és fer una lectura o escriptura Professor : Francesc Raga i Roca
  71. 71. Representació simplificada dels elements que componen el processador Professor : Francesc Raga i Roca
  72. 72. Parts del microprocessador 1-Unitat de punt flotant 2-Càrrega / emmagatzematge 3- Unitat d'execució 4- Mostreig alineament i rastreig del microcodi 5- Generador de rellotge 6- Control de memòria 7- Memòria cau L1 de dades 8- Unitat de bus 9-  Memòria cau L1 d‘instruccions 10- Memoria cau nivell 2 Professor : Francesc Raga i Roca
  73. 73. Microprocessadors de doble nucli • Augmentar la velocitat de rellotge no és gaire rentable i, una bona solució és utilitzar varis micros en un. Un processador amb tecnologia de nucli doble ( Dual Core) conté dos nuclis d’execució, per tant s’aconsegueix l’execució paral·lela real de dues seqüències. Al executar dos seqüències, cadascuna farà servir un nucli d’execució independent. Tot això té unes avantatges evidents però també problemes. • Avantatges: • Es solucionen les dificultats de millorar el rendiment del micro només augmentant la velocitat de rellotge • Ofereixen una millor resposta del sistema durant la multitasca; el treball es reparteix entre dos CPU. • Problemes: • • Augmenten la calor generada fent més cara la refrigeració. • A més que el programari s’ha d’adaptar amb el temps a funcionar millor amb dos nuclis una mica més lents que un de sol una mica més ràpid. • No és d’estranyar que d’aquí poc apareixquen micros de fins quatre nuclis S’han de fabricar a velocitats de rellotge més petites (sinó seria massa car) i necessiten una amplaria de bus bastant gran. Professor : Francesc Raga i Roca
  74. 74. Control del microprocessador Professor : Francesc Raga i Roca
  75. 75. Fabricació dels microprocessadors Professor : Francesc Raga i Roca
  76. 76. MICROPROCESSADOR • Atenent a les seves característiques físiques existeixen dos tipus: • 1 Microprocessadors de slot. • 2 Microprocessadors de pastilla o zif (zero insertion force) Professor : Francesc Raga i Roca
  77. 77. Sòcol o Socket • El sòcol o socket és el lloc a la placa on es connecta el processador, com és lògic el sòcol d'un processador de pastilla és diferent al d'un slot. • A la Fig 3 es mostren diferents plaques amb diferents tipus de sòcol. • Normalment en cada placa només hi ha un processador a excepció d'ordinadors més potents que poden disposar de diversos. Professor : Francesc Raga i Roca
  78. 78. Instal·lació del radiador Professor : Francesc Raga i Roca
  79. 79. Instal·lació del processador Professor : Francesc Raga i Roca
  80. 80. Desmuntatge d’un microprocessador Professor : Francesc Raga i Roca
  81. 81. Muntatge d’un microprocessador Professor : Francesc Raga i Roca
  82. 82. Desmuntatge del radiador Professor : Francesc Raga i Roca
  83. 83. Professor : Francesc Raga i Roca
  84. 84. Exercici 4 • Busca el significat de les paraules – – – – – • Superscaling HyperThreading La Llei de Moore SSE Joc d’instruccions En l’ordinador de classe esbrina les característiques mes rellevants del processador Professor : Francesc Raga i Roca
  85. 85. FI de la UNITAT 2 Professor : Francesc Raga i Roca

×