Виктор   Рудометов
Евгений Рудометов

         (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Каждый пользователь сталкивается с ежедневным ростом объемов личной и служебной информации. Это могут быть документы, фотографии, видео, резервные копии и многое другое. Возникает два важных вопроса: где хранить и как получить к своей информации удобный и быстрый доступ. Системы хранения в интернете дороги, а также часто не предоставляют необходимого уровня безопасности и удобства пользования. Оптимальное решение – это домашняя система на основе сервера сетевого хранилища, например, Synology DiskStation DS420+ (далее Synology DS420+). Это высокопроизводительное и надежное решение для хранения данных с функциональностью домашнего облака и мультимедиа центра. В первую очередь модель ориентирована на домашних пользователей, а также на использование в малых офисах.

Изделие поставляется в небольшой картонной коробке, надежно защищающей небольшой по размеру сервер и аксессуары:

• устройство Synology DS420+,
• адаптер питания от сети переменного тока со съемным кабелем,
• сетевой кабель LAN RJ-45,
• два ключа для блокировки дисковых салазок,
• набор винтов для крепления жестких дисков форм-фактора 2,5”,
• печатное руководство пользователя по быстрой установке на русском языке.

Рис. 1.  Комплект Synology DS420+
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Корпус Synology DS420+ выглядит стильно. Он окрашен в черный цвет, матовый. Благодаря матовой поверхности практически не будут видны неизбежные в процессе эксплуатации отпечатки пальцев и мелкие царапины. Внешний вид Synology DS420+ приведен на рис. 2, основные технические характеристики — в таблице 1.

Рис. 2.  Synology DS420+
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Таблица 1. Технические характеристики Synology DS420+

На фронтальной и обратной сторонах (рис. 3) расположены:

1. Индикатор состояния системы,
2. Индикаторы состояния дисков,
3. Блокиратор лотка дисков,
4. Порт USB 3.0 для подключения внешних устройств,
5. Кнопка и индикатор питания,
6. Лотки для дисков,
7. Порты 1GbE RJ-45,
8. Кнопка сброса,
9. Разъем энергопитания,
10. Систеный вентилятор,
11. Гнездо замка безопасности Kensington.

Остается добавить, что по бокам присутствуют вентиляционные прорези, выполненные в виде надписей «Synology». Внутри Synology DS420+ находится жесткий металлический каркас и направляющие салазки для лотков жестких дисков.

Рис. 3.  Фронтальная и обратная стороны Synology DS420+
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Материнская плата с процессором находится внутри корпуса. Однако пользователю Synology DS420+ не потребуется разбирать устройство для установки дополнительных 4 Гбайт памяти.

Процедура установки жестких дисков довольно проста: для 3,5″ моделей даже не потребуется отвертка. Диски крепятся в салазках с помощью специальных пластинок.

Для увеличения скоростных возможностей Synology DS420+ в архитектуре данного устройства предусмотрена система SSD-кэширования. Она позволяет существенно повысить производительность системных операций ввода/вывода и некоторых приложений. Для реализации данной возможности в нижней части корпуса есть два отсека для установки твердотельных накопителей SSD NVME M.2 2280. Как результат, некоторые операции будут ускорены в 20 раз. При установке одного модуля M.2 будет работать кэш на чтение, однако при установке двух модулей есть возможность включить ускоренный режим и на чтение, и на запись.

Установив диски и подключив блок питания к сети переменного тока, можно переходить к настройке устройства и последующего его использования. После включения загорятся индикаторы и можно заходить в web-интерфейс Synology. Видеовыходов у Synology DS420+ нет, поэтому вся работа с NAS сервером осуществляется через web-интерфейс и специализированные приложения.

Настройка Synology DS420+ достаточно проста, а при необходимости можно обратиться к руководству пользователя. Также на сайте производителя представлено множество статей и руководств по настройке и работе, есть и соответствующие видеоролики.

В процессе настройки будет предложено установить операционную систему на жесткие диски. Следует учитывать, что все данные при этом будут стерты. Если же диски ранее использовались в другой модели Synology NAS, то система автоматически распознает это и предложит вариант миграции данных и настроек. Весь процесс первоначальной конфигурации максимально понятен и автоматизирован, по факту необходимо лишь несколько раз нажать кнопку «Далее», придумать имя пользователя и пароль для входа в систему.

Одна из интересных возможностей инфраструктуры Synology — это система QuickConnect. Она позволяет устанавливать непрямое подключение к DSM по Интернет через серверы Synology. Таким образом, у пользователей появляется доступ к своим файлам с разных устройств и из любой точки мира. Прямой доступ будет быстрее, но в ряде сетевых конфигураций QuickConnect является, по сути, единственным способом доступа к своему Synology NAS вне локальной сети. С помощью QuickConnect можно, например, обмениваться ссылками на файлы и папки с друзьями или сделать “Запрос Файла”, чтобы они смогли загрузить свои фотографии или другие файлы напрямую на Synology NAS. Файлы и папки, сохраненные на Synology NAS, можно быстро и легко сделать общедоступными.

Стоит отметить, что Synology DS420+ поддерживает технологию Link Aggregation, увеличивая пропускную способность с помощью объединения нескольких сетевых интерфейсов и обеспечивая аварийное переключение трафика для сохранения сетевого соединения в случае его потери. Таким образом, существует возможность не только повысить отказоустойчивость, но и производительность нескольких пользователей. К сожалению, нет возможности настроить сеть так, чтобы один пользователь смог использовать оба гигабитных канала. Также для многих режимов Link Aggregation требуется соответствующая поддержка роутера.

Конфигурация хранилища, в частности режим RAID, осуществляется в приложении “Диспетчер хранения”. Там же можно посмотреть информацию о дисках, провести S.M.A.R.T. тесты, чтобы убедиться в их работоспособности и надежности.

Логический раздел создается в меню Раздел. Для начинающих пользователей есть вариант “Быстро”, при котором создается оптимальная конфигурация с томом SHR.

“Настраиваемый” режим позволит выбрать тип пула хранения, размер тома и режим RAID.

Следует отдельно отметить фирменную технологию RAID компании Synology.

Synology Hybrid RAID (SHR) является автоматизированной системой управления RAID от компании Synology. Мы рекомендуем даже опытным пользователям обратить внимание именно на SHR. Система SHR допускает использование одного или двух отказоустойчивых дисков (по аналогии с RAID 5 и 6), так что даже при отказе одного или двух дисков данные на SHR не будут утрачены. SHR позволяет использовать диски разного объема, при этом есть варианты конфигураций с минимальными потерями в итоговом объемы раздела.

Классический массив RAID создает том хранилища на основе наименьшего диска в массиве. В отличие от классических массивов RAID система SHR способна разделить каждый диск на маленькие блоки и создать дополнительные возможности для хранения избыточных данных. С помощью SHR недоступный том объемом 4,5 Тбайт можно использовать в виде маленьких блоков, чтобы максимально увеличить емкость каждого диска.

Другой особенностью SHR является упрощенный процесс перехода на диски большего размера. Классический RAID не позволит использовать дополнительное пространство пока все диски не будут заменены на диски большего размера. Представим, что в начальной конфигурации 4 диска по 500 Гбайт (с одним избыточным, RAID 5) пользователь постепенно покупает и устанавливает диски размером 2 Тбайт. Даже заменив 3 диска на модели по 2 Тбайт, пользователю будет доступно все те же начальные 1,5 Тбайт. И только после замены последнего четвертого диска, станет доступно 6 Тбайт дискового пространства.

Рис. 4.  Классический RAID

При расширении хранилища SHR работает гораздо эффективнее классического массива RAID. Уже после замены двух дисков общий объем доступного пространства составит 3 Тб, а после замены третьего – 4,5 Тбайт:

Рис. 5.  Synology Hybrid RAID

После тестирования различных конфигураций и комбинаций дисков, а также осуществляя замену (апгрейд) можно сделать вывод, что Synology Hybrid RAID является оптимальным выбором не только для начинающих, но и для опытных пользователей.

Кстати, помимо RAID данные можно защитить с помощью создания резервной копии на внешний носитель через Hyper Backup или с помощью бэкапа в Synology C2 Cloud.

После создания раздела, необходимо выбрать для него файловую систему. Так как DS420+ поддерживает BTRFS, имеет смысл выбрать именно ее. BTRFS — это современная файловая система хранения данных. Ее основные особенности:

• усовершенствованная технология Snapshot обеспечивает практически мгновенную управляемую защиту данных общих папок и LUN,
• восстановление данных на уровне файла или папки предоставляет пользователям гибкие возможности восстановления определенных файлов или папок,
• гибкая система общих папок и квот пользователей обеспечивает комплексное управление квотами во всех учетных записях пользователей и во всех общих папках,
• самовосстановление файлов позволяет файловым системам BTRFS автоматически обнаруживать поврежденные файлы с помощью зеркальных метаданных и восстанавливать поврежденные данные, используя конфигурации RAID,
• сжатие «на лету» позволяет сжимать данные перед их записью на диск, чтобы оптимизировать использование ресурсов системы хранения и сократить количество команд записи на диски.

После аппаратно-программного конфигурирования система будет проверять установленные накопители. Для SHR с 4-я дисками по 4 Тбайт каждый весь процесс занял примерно сутки. Несмотря на то, что можно уже использовать NAS по его прямому назначению, рекомендуется дождаться окончания проверки.

Как упоминалось ранее, SSD-кэш в Synology DS420+ позволяет существенно повысить производительность дисковой системы. В первую очередь это относится к таким внутренним операциям, как, например, обработка, индексация и распознавание фотографий, индексация мультимедиа, поиск файлов, работа базы данных. В большинстве случаев достаточно SSD M.2 сравнительно небольшого объема, например, 64 или 128 Гбайт. Можно, конечно, использовать и более емкие модели SSD, однако их потенциал в ряде задач не будет использован полностью.

Скоростные возможности Synology DS420+ были оценены в процессе тестирования системы следующей конфигурации:

• HDD — два HDD 4 Тбайт Seagate ST4000DM (64 Мбайт кэша, 5900 об/мин), два HDD 4 Тбайт Western Digital Red NAS WD40EFRX (64 Мбайт кэша, 5400 об/мин),
• SSD кэш — 500 Гбайт M.2 NVME Crucial PCIe Gen3 x4,
• RAID — 4 диска в конфигурации SHR с использованием избыточности одного диска,
• Файловая система — BTRFS

В качестве тестовых инструментов оценки скоростных возможностей использовались программы CrystalDiskMark 7 и ATTO Disk Benchmark. Результаты тестирования приведены на рис. 6 и рис. 7.

Рис. 6.  Результаты CrystalDiskMark 7

Рис. 7.  Результаты ATTO Disk Benchmark

Как следует из полученных результатов, фактически все упирается в возможности сетевого интерфейса, чья пропускная способность ограничена значением 1 Гбит/с. Однако при одновременном доступе к устройству нескольких пользователей в настроенном режиме Link Aggregation существует возможность использовать возможности канала передачи данных шириной в два гигабита (2×1 Гбит/с). Это фактически удваивает скорость данного NAS.

Стоит отметить, что полученные цифры производительности довольно высоки. Этого достаточно для повседневных задач, к которым относятся, например, просмотр видео и фото, чтение документов или создание резервных копий систем, программ и данных.

Для реализации всех возможностей устройства компания Synology создала специализированную операционную систему DSM и Центр Пакетов, где можно устанавливать дополнительные приложения на Synology NAS. Доступно более 100 приложений как от фирмы Synology, так и от сторонних разработчиков. Домашние пользователи несомненно оценят мультимедиа приложения для организации хранения и просмотра фото и файлов видео. Для офисов актуальны системы резервного копирования, почтовый сервер, календарь, чаты, работа с документами. Есть много возможностей и для разработчиков, от хостинга сайтов и репозиториев до систем виртуализации. Описание  популярных приложений и их возможностей достойны отдельной статьи.

В заключение остается добавить, что Synology DiskStation DS420+ является высокоэффективным решением для домашнего и офисного использования. Данное устройство обеспечивает надежное централизованное хранение информации. Его аппаратное обеспечение превосходно справляется с самыми разными задачами, а программное обеспечение позволяет раскрыть весь потенциал сетевого сервера. Основным же достоинством рассмотренной модели, несомненно, является операционная система DSM, управляющая работой сервера, а также огромный набор программных пакетов.

https://pcnews.ru/articles/synology_ds420plus-1006686.html         
https://pcnews.ru/news/setevoj_nakopitel_synology_ds420-1006687.html     
https://pcnews.ru/articles/synology_nas_ds420plus_software-1006948.html    
https://pcnews.ru/news/programmnoe_obespecenie_synology_ds420-1006949.html     
    

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Изделия Lenovo, представленные различными моделями смартфонов и планшетов, неизменно вызывали высокий интерес. Вниманием посетителей привлекали не только перспективные модели, но и те, которые уже можно найти в магазинах, например, смартфон S860 и планшет S5000.

Смартфон Lenovo S860 снабжен емким аккумулятором емкостью 4000 мАч, способным обеспечить до 43 часов автономной работы в режиме разговоров в сети 2G, до 24 часов при подключении 3G, до 40 дней в активном режиме ожидания. Смартфон построен на базе четырехъядерного процессора MediaTek MT6582 1,3 ГГ. Снабжен 5,3-дюймовой IPS-матрицей с разрешением 1280 х 720 точек. Конструкция допускает использование до двух SIM-карт.

Планшет Lenovo S5000 выполнен в металлическом корпусе. Построен на основе четырехъядерного процессора MediaTek MT8389 1,2 ГГц, снабжен 7-дюймовой IPS-матрицей с разрешением 1280 х 800 точек, тонкий (7,9 мм) и легкий (246/249 г).

Не остались без внимания и маленькие пользователи компьютерной техники. Для них устроителями был организован игровой уголок, где на моноблоке Lenovo C540 были установлены популярные игры.

Моноблок Lenovo C540 с 23-дюймовым широкоформатным мультитач-дисплеем (1920 х 1080) снабжен процессором Intel Core i5, мощной видеокартой NVIDIA, оперативной памятью 8 Гбайт, HDD объемом 1 Тбайт (7200 об/мин). По мнению создателей этого устройства, снабженного портами USB 3.0, USB 2.0, LAN, HDMI, картридером, приводом оптических дисков, средствами Wi-Fi, веб-камерой и управляемого MS Microsoft 8 64 bit, данный компьютер идеально подходит для воспроизведения музыки, просмотра видео, общения в Интернете, работы с документами и решения других повседневных задач. Все компоненты системы размещаются компактно, занимая минимальное пространство.  Блок имеет толщину всего 55 мм, занимает мало места на столе, стойке или в развлекательном центре.

Уставшие от впечатлений поклонники компьютерной техники могли расслабиться в нескольких специально оборудованных местах отдыха.

Праздничное настроение создавали диджеи, снабженные мощной аппаратурой.

Однако, описывая представленные компьютерные изделия и оценивая организацию  LENOVO VIBE TOUR, необходимо отметить, что мероприятия не ограничивались технологической составляющей мероприятия. 

О других мероприятиях -  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

Компания Lenovo выпустила стильный смартфон Lenovo S650 с 4,7-дюймовым дисплеем стандарта qHD, удобным пользовательским интерфейсом. Данная модель, выполненная на основе четырехъядерного процессора, создана не только для голосовой связи, но и для развлечений, как и все модели смартфонов S-семейства.

Внешний вид смартфона Lenovo S650 представлен на рис. 1,
основные характеристики приведены в таблице 1.

Рис. 1.  Внешний вид смартфона Lenovo S650

Таблица 1. Основные характеристики Lenovo S650 

Дисплей смартфона Lenovo S650, выполненный на основе матрицы IPS, имеет размер 4,7” (11,9 см), обладает сравнительно высокой яркостью и разрешением 960 x 540, характеризуется также высокими углами обзора и хорошей цветопередачей.

Смартфон Lenovo S650 построен на базе SoC MediaTek MT6582. Входящий в состав SoC (SoC от англ. System-on-a-Chip — система на кристалле, однокристальная система) четырехъядерный процессор с тактовой частотой 1,3 ГГц позволяет запускать несколько приложений одновременно.

Объем оперативной памяти равен 1 Гбайт, встроенной флэш — 8 Гбайт. Имеется слот для карт формата MicroSD. Поддержка карт MicroSD объемом до 32 Гбайт позволяет значительно увеличить информационное пространство для хранения программ и данных.

Некоторые подробности конфигурации смартфона Lenovo S650 приведены на рис. 2. Результаты оценки производительности представлены на рис. 3 и рис. 4.

Рис. 2.  Конфигурация системы

Рис. 3.  Оценка сравнительной производительности
      

Рис. 4.  Производительность подсистем

Одной из важнейших особенностей смартфона Lenovo S650 является возможность установки и использования двух SIM-карт, что позволяет работать с двумя операторами.

Традиционно данный смартфон снабжен двумя цифровыми камерами. При этом встроенная back-камера с автофокусом, матрицей 8 Мпикс и светодиодной вспышкой позволяет делать серии до 99 снимков с малой задержкой.

Энергопитание в автономном режиме устройству обеспечивает литий-полимерный аккумулятор. По  заявлению производителя он обеспечивает до 8 часов разговора при подключении 3G и до 12 часов при подключении 2G, время работы в режиме активного ожидания — до 9 дней.

Более детально архитектура и возможности смартфона Lenovo S650 будут рассмотрены в одной из будущих статей.
    

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 6 
  

Работоспособность смартфона ZTE V975 Geek (V975) в автономном режиме обеспечивает сменный литий-ионный аккумулятор емкостью 2 300 мА*ч (8,7 Вт). Доступ к аккумулятору, а также к SIM-карте и карте флэш-памяти стандарта microSD (до 32 Гбайт), осуществляется после снятия задней крышки корпуса V975 (рис. 11). Кстати, данная операция легко осуществляется без использования инструментов.

Рис. 11.  Смартфон V975 со снятой задней крышкой корпуса

Восполнение затраченной энергии производится с помощью специального адаптера (AC Adapter). Этот адаптер может не только быть зарядным устройством для встроенного в смартфон аккумулятора, но и выполнять функцию внешнего источника питания. Данный адаптер имеет наименование STC-A51-A (рис. 12). Он снабжен разъемом USB, через который с помощью комплектного кабеля в смартфон V975 осуществляется подача энергии. Параметры адаптера STC-A51-A:

• вход   — 100-240 В при 50/60 Гц и входном токе 250 мА;
• выход — 5.0 В с максимальным током до 1000 мА.

Рис. 12.  Комплектный адаптер с кабелем USB   
      

Кстати, полное время зарядки в процессе тестирования смартфона составило около трех часов. При этом согласно встроенным средствам, доступ к которым открывается в разделе “Настройки”, за первые 30 минут зарядки (от нулевого уровня) достигается уровень 37%, за 60 минут — 60%. Чтобы достичь 50% емкости потребовалось 42 минуты, а до уровня 95% — примерно 2 часа 10 минут, 99% — около 2 часов 30 минут. Процесс же полной зарядки аккумуляторной батарей потребовал 2 часа 40 минут.

С целью увеличения функциональных возможностей смартфона V975 к нему можно подключать внешние устройства. Дополнительными устройствами могут быть, например, беспроводная клавиатура, а, учитывая поддержку USB OTG, и внешние накопители. А еще с V975 можно использовать мобильные устройства GoFlex Satellite и MobileLite Wireless, предоставляющие по каналу Wi-Fi возможность беспроводной передачи данных между смартфоном и накопителями информации. Кстати, использованные в тестировании накопитель GoFlex Satellite и накопители, подключаемые к MobileLite Wireless, были отформатированы под NTFS размером кластера 4 Kбайт. Часть файлов, передаваемых в смартфон по каналу WiFi, были фильмами стандарта HD 1080p и имели размер более 10 Гбайт. Потоковое воспроизведение (без копирования в память V975) этих файлов осуществлялось с помощью программы МХ Player, однако можно воспользоваться и другими подходящими программными плеерами.

В следующей части  данной статьи — краткие выводы.
    

>>    Часть 8 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Рассматриваемый 8,9-дюймовый планшет NETTAB THOR IZ (NT-0909T) компании iconBIT выполнен на основе сравнительно высокопроизводительных элементов (рис. 6), что соответствующим образом отразилось на параметрах и возможностях данного устройства.
      

Рис. 6.  Конфигурация системы, определенная CPU-Z Android 1.04
              

Вычислительные возможности NT-0909T в значительной степени определяются процессором Intel Atom Z2580, который реализован в виде SoC (SoC — System-on-a-Chip — система-на-чипе), созданной по технологии 32 нм и объединяющей в своем составе ряд важнейших элементов (рис. 7). Относится к семейству процессоров Clover Trail+, являются усовершенствованными версиями одноядерных решений, на основе которых был выпущен ряд мобильных изделий. В состав Intel Atom Z2580 входят два вычислительных ядра с тактовой частотой ядер до 2 ГГц (Burst Frequency). Включает в себя интегрированный двухканальный контроллер памяти RAM (RAM — ОЗУ — оперативное запоминающее устройство, оперативная память), поддерживающий емкость до 2 Гбайт оперативной памяти LPDDR2-1066. Обеспечена поддержка технологии Hyper-Threading, которая позволяет обработку до четырех потоков данных, что воспринимается программным обеспечением как работу четырех логических ядер. Вычислительные ядра поддерживают систему команд x86 (отличается от альтернативных моделей SoC архитектуры и системы команд ARM). Информационный объем кэш-памяти второго уровня (L2) составляет — 1 Мбайт. Содержит интегрированные графические средства 3D Graphics Engine, представленные SGX 544MP2 GPU (2 cores * 4 SIMD/core, что может быть интерпретировано как восемь логических ядер). Эти средства работают на тактовой частоте до 533 МГц (Graphics Base Frequency — 400 МГц, Graphics Burst Frequency — 533 МГц). Содержит также встроенные кодер/декодер с поддержкой видео 1080p c 30 fps. При этом аппаратные средства декодирования обеспечивают поддержку H.264, MPEG4, VC1, WMV9, H.263, а кодирования — H.264, MPEG4, и H.263. Остается добавить, что высокая энергоэффективность способствует достижению продолжительного времени автономной работы устройств, созданных на основе Intel Atom Z2580.
      

Рис. 7.  Основные компоненты Intel Atom Z2580 и платформы планшета
      

Оперативная память планшета NT-0909T имеет информационный объем 2 Гбайт, что является сравнительно высоким уровнем, конечно, по критериям настоящего времени.

Встроенная в данный планшет флэш-память — 16 Гбайт, внешняя энергонезависимая память — это сверхкомпактные карточки флэш-памяти стандарта microSD объемом до 32 Гбайт (в комплект NT-0909T карты флэш-памяти не входят и приобретаются пользователем отдельно).

О других компонентах и некоторых результатах тестирования планшета NETTAB THOR IZ (NT-0909T) —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

С целью обеспечения высоких уровней производительности в процессорах, относящихся к 4-му поколению Intel Core и известных под наименованием Haswell, сохранилась поддержка основных технологий, обеспечивающих высокие уровни производительности.

Прежде всего это касается поддержки технологии Intel Turbo Boost 2.0. Как и в предыдущих разработках, в случае загрузки не всех процессорных ядер она обеспечивает автоматическое увеличение тактовой частоты работы тех из них, которые остаются активными. При этом предусматривается кратковременное превышение установленного предела теплообразования (TDP) без вреда для устойчивости работы процессора и ресурса его эксплуатации.

Сохранилась поддержка и технологии Intel Hyper-Threading. Ее использование позволяет удвоить число одновременно обрабатываемых потоков, что для большинства программ означает удвоение числа ядер с соответствующим увеличением производительности. Таким образом, у четырехъядерных моделей процессора Haswell с Intel Hyper-Threading информация обрабатывается одновременно восемью потоками (и для настольных компьютеров, и ноутбуков.

Сохранились в новой разработке и многие другие особенности предыдущего поколения Intel Core. Так, например, по-прежнему все узлы реализованы на едином полупроводниковом кристалле, и для соединения основных элементов процессора, к которым относятся вычислительные ядра, кэш-память L3, встроенная графика, используется кольцевая шина Ring Bus.

Тем не менее, у моделей Intel Core 4-го поколения имеются и важные дополнения.

К ним относятся структурные изменения, направленные на увеличение скоростей работы кэш-памяти и улучшение предсказаний переходов. Многократно снизилось энергопотребление в простое. Добавился новый набор команд AVX2, среди которых имеются 256-битные SIMD-команды для обработки целых чисел,  операции с памятью, перестановки, сдвиги и др., а также FMA-инструкции (Fused Multiply-Add), которые объединяют и оптимизируют ряд команд векторных вычислений.

И что важно, в процессорный кристалл переместилась значительная часть схемы преобразователя питания процессора: теперь на процессор подается только базового значения, величина которого составляет 1,8 В, и напряжения питания для подсистемы памяти. Такая организация энергопитания повышает надежность работы процессора, а также упрощает и удешевляет дизайн материнской платы. А еще для повышения гибкости и энергоэкономичности микроархитектуры в процессоре основные подсистемы получили возможность асинхронной работы на разных значениях тактовых частот.

В следующей части  данной статьи — некоторые подробности о встроенных графических средствах процессоров Intel Core 4-го поколения.
   

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, недавно Intel представила очередной процессор, созданный по технологии 22 нм с использованием транзисторов с трехмерной структурой затвора на основе уже четвертого поколения микроархитектуры Intel Core. Новая микрархитектура и созданные на ее основе новейшие изделия получили кодовое наименование Haswell.

Учитывая  высокие уровни производительности, достигнутые еще в представителях предшественника Ivy Bridge, в моделях Haswell во главу угла инженеры поставили теперь снижение энергопотребления и теплообразования, что существенно расширяет сферу их использования. Конкретное же позиционирование изделий обеспечивается за счет изменения числа ядер и поддерживаемых потоков, тактовых частот, объема кэш-памяти, графических средств и ряда других элементов внутренней структуры.

В названиях новых моделей сохранились привычные наименования Intel Core i7 / Core i5 / Core i3 с использованием соответствующих цифро-буквенных символов.

Новые процессоры получили цифру 4 в цифровом индексе полного наименования. При этом, как и у предшественников, в цифро-буквенных наименованиях используются специальные суффиксы:

• «К»         указывает на разблокированный множитель,
• «S»   —   экономичные модели,
• «T»   —   еще более экономичные модели,
• «R»   —   модели с высокопроизводительной графикой,
• «MX» —  высокопроизводительные модели для мобильных систем,
• «MQ» —  4-ядерные мобильные модели,
• «HQ» —  4-ядерные мобильные модели c высокопроизводительной графикой,
• «U»    —   энергоэкономичные мобильные модели с низким энергопотреблением,
• «Y»    —   энергоэкономичные мобильные модели с еще более низким, предельным, энергопотреблением.

Необходимо отметить, что у четырехъядерных моделей нового процессора с графическими средствами средней мощности на полупроводниковом кристалле площадью 177 кв. мм расположены  1,4 млрд. транзисторов. Значительная часть полупроводниковых элементов задействованы в графических средствах, занимающих около 30 процентов площади кристалла.

В новом процессоре, как и у предшественника, по-прежнему по 32 Кбайт кэша инструкций и данных первого уровня (L1) вместе с 256 Кбайт кэша второго уровня (L2), имеется еще и кэш третьего уровня (L3), объем которого достигает у старших моделей 8 Мбайт.

Имеются в его микроархитектуре и специальные цепи, оптимизирующие процессы кодирования и декодирования, предсказания переходов и т.п., то есть все достижения микроархитектуры Intel Core 3-го поколения, включая все традиционные наборы команд.

В следующей части  данной статьи приведены следующие подробности микроархитектуры процессоров Intel Core 4-го поколения.
   

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Смартфон МегаФон SP-A20i (МегаФон SP-A20i Mint), созданный на основе платформы Medfield, выполнен в пластиковом корпусе. Фронтальная и обратная стороны смартфона МегаФон SP-A20i представлены на рис. 5.

Рис. 5.  Фронтальная и обратная стороны смартфона МегаФон SP-A20i

Фронтальная поверхность корпуса смартфона МегаФон SP-A20i — глянцевая, черная;  обратная — матовая, также черная. Материал обратной стороны — софт-тач. Все используемые в конструкции данного изделия материалы приятны на ощупь.

При использовании смартфона он хорошо и устойчиво лежит в руке. Аппарат в целом не предназначен для разборки пользователем. Такое решение позволила минимизировать размеры устройства.

необходимо отметить, что неразборные конструкции смартфонов являются в последнее время стандартным решением, используемым в большинстве подобных изделий.

Как следует из информации, приведенной на этикетке, смартфон МегаФон SP-A20i сделан в Китае.

Изделие изготовлено по заказу ОАО МегаФон компанией Chi Mei Communication Systems, Inc. Производство, сборка и упаковка выполнена компанией Foxconn (Tian Jin) Precision Industry Co., Ltd.

Информация об этом нанесена непосредственно на обратную сторону корпуса смартфона МегаФон SP-A20i (рис. 6).

Рис. 6.  Информация о производителях смартфона МегаФон SP-A20i

Экран дисплея МегаФон SP-A20i, расположенный на фронтальной стороне смартфона, — TFT, емкостный, обладает хорошей чувствительностью, имеет сравнительно высокое разрешение и яркость. Он занимает почти всю фронтальную поверхность, что обеспечивает удобство использования.

Над экраном смартфона МегаФон SP-A20i расположен объектив фронтальной 1,3-мегапиксельной камеры, решетка динамика, а также датчик освещенности. Последний задействован в системе  автоматической регулировки яркости дисплея.

Под экраном дисплея МегаФон SP-A20i расположены сенсорные кнопки, обеспечивающие навигационные возможности:

• «назад»,
• «меню»,
• «домой»,
• «поиск».

На верхней грани корпуса данного смартфона размещены:

• кнопка включения устройства,
• отверстие для перезагрузки системы,
• разъем 3,5 мм для подключения наушников.

На левой грани корпуса МегаФон SP-A20i расположен порт MicroHDMI.

На правой грани корпуса данного смартфона размещены:

• клавиша для регулировки громкости,
• кнопка включения основной фотокамеры,
• слот для установки SIM-карты формата microSIM.

Описание смартфона МегаФон SP-A20i продолжено  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 6 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Характеристики и особенности конструкции
      

Внешний вид смартфона МегаФон SP-A20i представлен на рис. 4, основные характеристики приведены в таблице 1. Они, кстати, в значительной степени совпадают с параметрами референсного варианта, разработанного компанией Intel.

Рис. 4.  Внешний вид смартфона МегаФон SP-A20i

Таблица 1. Основные параметры смартфона МегаФон SP-A20i 

В следующей части  данной статьи приведены некоторые особенности конструкции смартфона МегаФон SP-A20i.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Комплект смартфона
     

Комплект “атомного” смартфона МегаФон SP-A20i, созданного на основе платформы Medfield, упакован в картонную коробку черного цвета, которая от влияния окружающей среды дополнительно защищена пластиковой пленкой (рис. 2).

Рис. 2.  Комплект смартфона в пластиковой упаковке

Итак, комплект смартфона МегаФон SP-A20i состоит из следующих компонентов (рис. 3):

• Коробка,
• Смартфон МегаФон SP-A20i,
• Зарядное устройство,
• Кабель USB,
• Стереогарнитура,
• Краткая документация,
• Ключ извлечения карты microSIM.

Рис. 3.  Комплект смартфона МегаФон SP-A20i

Внешний вид и основные технические параметры смартфона МегаФон SP-A20i приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Летом и осенью 2011 года были зафиксированы две крупные волны DDoS-атак на сайты туристических фирм. Вторая волна атак была связана с периодом новогодних праздников. В предновогодний период количество атак на сайты, предлагающие товары, которые могут быть преподнесены в качестве подарков, постепенно увеличивалось.

Самая длительная DDoS-атака, зафиксированная службой Kaspersky DDoS Prevention в России, продолжалась 80 дней 19 часов 13 минут 05 секунд и была нацелена на туристический сайт.

Средняя продолжительность DDoS-атаки в России составила 9 часов 29 минут.

Большую угрозу несут и вредоносные программы, нацеленные на хищение средств у клиентов банков, применяющих системы дистанционного банковского обслуживания. Для  злоумышленников, использующих соответствующие вирусы, онлайн-банкинг является уже давно одним из самых привлекательных направлений. И киберугроз по этому направлению становится все больше и больше, 2011-ый год не стал исключением из этой неприятной тенденции.

В дополнение к отмеченным угрозам за последние 12 месяцев эксперты «Лаборатории Касперского» отметили существенный рост мобильных зловредов: в 4 раза больше по сравнению с предыдущими семи годами. Отмечается значительный количественный рост зловредов для смартфонов.

Среди этих зловредов необходимо отметить ботнеты. Здесь следует напомнить, что бот в составе ботнета является программой, скрытно устанавливаемой на компьютере жертвы и позволяющей злоумышленнику выполнять некие действия с использованием ресурсов зараженного настольного или мобильного компьютера.

По оценке экспертов стандартный ботнет — 3000, а «профессиональный» — 30 000 зараженных устройств.

А начало 2011 года «порадовало» многих пользователей мобильных устройств еще и регулярными SMS спам сообщениями о том, что они получили MMS-подарок от некой Кати. Ничего удивительного не было в том, что этот «подарок» предлагалось загрузить, перейдя по ссылке в сообщении. И ничего удивительного в том, что находящийся по ссылке JAR-файл оказывался на деле SMS-троянцем.

Расматривая особенности мобильных устройств, необходимо отметить, что зарегистрировано повышение внимания компьютерных злоумышленников к платформе Android. Сегодня данная платформа уже является самой популярной операционной системой для мобильных устройств в мире.

Остается добавить, что благодаря усилиям вирусописателей вредоносные программы перешли на новый, более «качественный» уровень, то есть стали еще сложнее и изощреннее. Опасности их атак подвергаются все распространенные платформы.
На рис. 3 приведено распределение атак на мобильные устройства, созданные на основе распространенных программных платформ. И если несколько лет назад целью злоумышленников были изделия с Simbian, то, как следует из приведенной диаграммы, основным объектом внимания вирусописателей сегодня является уже Android, что находит отражение в появлении и развитии новых угроз.

Рис. 3.  Распределение угроз по мобильным платформам

Признавая значительный ущерб от перечисленных неприятностей, следует отметить, что, пожалуй, наибольшую известность приобрели все-таки мощные целевые атаки на крупные корпорации и правительственные подразделения. В качестве примера можно привести компьютерные взломы сайтов известных компаний и организаций:

• Sony,
• Mitsubishi,
• HBGary,
• RSA,
• сената США,
• ЦРУ,
• ряда других организаций.

Кстати, в число этих других, кстати, попала даже и итальянская киберполиция.

Остается добавить, что сложившаяся ситуация полностью соответствует прогнозу «Лаборатории Касперского».

О других опасностях —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 6 
  

Итак, ключевыми параметрами микроархитектуры Nehalem являются:

• три канала встроенного в процессор контроллера памяти,
• процессорная шина Quick Path Interconnect (QPI),
• технология Simultaneous Multi-Threading (SMT) – аналог Hyper-Threading,
• кэш-пямять третьего уровня (L3),
• технология «Турбо Bust»,
• набор команд SSE4.2 и др. (рис. 10). 

Рис. 10. Ключевые параметры архитектуры Nehalem

Первыми представителями новой линейки процессоров являются являются следующие модели:

• Intel Core i7 965 Extreme Edition,
• Intel Core i7 940,
• Intel Core i7 920.

Основные параметры данных моделей приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры первых моделей Intel Core i7 

Оценивая преимущества архитектуры Intel Core (Nehalem), необходимо отметить, что Intel Core i7 требуют модификации окружающих его комплектующих.

Прежде всего это касается выбора новой материнской платы. И это связано не только с новым процессорным разъемом LGA1336 и с соответствующим процессорным кулером с иной конструкцией крепления. Добавились и новые требования на электропитание ЦП, что потребовало соответствующих изменений в материнской плате.

Здесь необходимо вспомнить и о подсистеме оперативной памяти, представленной в компьютерных системах системах, ориентированных на процессоры Intel Core i7, исключительно модулями DDR3 SDRAM. Таким образом, можно констатировать, что эра памяти DDR2 SDRAM явно приближается к своему концу.   

Для поддержки новых процессоров компания Intel выпустила соответствующий набор микросхем системной логики (чипсет) — Intel X58 Express Chipset. На основе этого чипсета  все основные производители выпустили материнские платы, поддерживающие процессоры Intel Core i7.  

Что же касается производительности, то это, как всегда, оценивается с помощью тестов.

В следующей части данной статьи рассмотрены необходимые для процессоров микроархитектуры Intel Core (Nehalem) изменения компьютерной инфраструктуры.
    

>>    Часть 8  

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

Итак, первыми представителями процессоров с микроархитектурой Nehalem стали модели с четырьмя физическими ядрами, выполненными по технологии 45 нм (Рис. 9). Данные модели имеют в своем составе 731 млн. транзисторов, распределенных на 263 кв. мм полупроводникового кристалла.

Рис. 9. Процессоры Intel Core 2 Quad и Intel Core i7

Внутренняя микроархитектура Intel Core i7 получила ряд перспективных нововведений.

Среди них прежде всего необходимо отметить интегрированный в процессор контроллер памяти, а также новую процессорную шину.

Интегрированный контроллер памяти за счет значительного сокращения расстояния между процессором и подсистемой памяти позволяет повысить частоты и уменьшить задержки, связанные с передачей информации.

Для первых процессоров Intel Core i7 предусмотрено три канала памяти, каждый из которых может работать с двумя модулями памяти DDR3 SDRAM. Это позволяет резко повысить по сравнению с предшествующими решениями скорость передачи данных между процессором и подсистемой памяти. За счет этого увеличивается производительность  всего компьютера.

Существенный рост производительности обеспечивает и новая процессорная шина. Эта шина, имеющая топологию точка-точка, получила наименование Quick Path Interconnects (QPI). Она связывает процессор с остальными компонентами компьютерной системы через чипсет.

Подверглись ряду изменений и другие элементы внутренней структуры ядер.

Так, например, в Intel Core i7 в добавление к традиционным кэш-памяти первого (L1) и второго (L2) уровней появилась еще и кэш-пямять третьего уровня (L3). Новая кэш-память объединяет ядра между собой. В отличие от кэш-памяти второго уровня объемом 4х256 Кбайт, она является разделяемой и имеет объем 8 Мбайт. Такое решение обеспечивает оптимальное перераспределение информационных потоков и ускоренный доступ к данным, особенно это касается многоядерных моделей.

Оценивая достоинства новой микроархитектуры, нельзя оставить без внимания и технологию многопоточного выполнения. Известная ранее как Hyper-Threading и опробованная в Intel Pentium 4, в Intel Core i7 она получила наименование SMT (Simultaneous Multi-Threading). Этот аналог Hyper-Threading позволяет одновременно исполнять два потока на каждом  физическом ядре. Это означает, что четырехъядерные Intel Core i7 работают как восьмиядерные. Таким образом, приложения, оптимизированные для многопоточного выполнения, работают еще быстрее.

Из дополнительных нововведений необходимо отметить реализацию автоматической настройки внутренних цепей Intel Core i7 на одноядерное или многоядерное исполнение приложений. Это достигнуто благодаря наличию в ядрах ЦП Intel Core i7 специального режима, получившего наименование «Турбо Bust». В случае загрузки не всех физических ядер частота работы активных ядер автоматически увеличивается. При этом осуществляется автоматический контроль значений температуры ядер, а теплообразование поддерживается в пределах допустимого максимального тепловыделения (TDP).

Еще одним нововведением является поддержка новых команд SSE4.2, обеспечивающих не только поддержку потоковой обработки команд и данных, но и ряда дополнительных операций, ориентированных на выполнение прикладных задач. Необходимо отметить, что дополнительной оптимизации подвергся механизм предсказания переходов, повышена скорость работы подсистемы кэш-памяти, ускорена работа арифметико-логических цепей, и за счет отключения незадействаванных узлов понижено энергопотребление и меньшено теплообразование.

В следующей части данной статьи рассмотрены необходимые для процессоров микроархитектуры Intel Core (Nehalem) изменения компьютерной инфраструктуры.
    

>>    Часть 7  
    

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Оценивая приведенные изделия интенсивного процессорстроения, следует отметить, что долгое время одним из факторов увеличения производительности процессоров был рост тактовых частот.

Более того, тактовая частота ядра была основным параметром, фигурировавшем в маркетинговой и рекламной политике всех компаний, которые занимались конструированием и выпуском процессоров.

Этот параметр был простым и понятным как для инженеров, так и для потенциальных пользователей, “голосовавших” своими кошельками за более высокочастотные, а следовательно, и более мощные модели процессоров.

Отвечая на потребности рынка, производители процессоров выпускали модели со все более высокими тактовыми частотами.     

Однако данный рост сопровождалось соответствующим ростом теплообразования, уровень которого в ряде настольных моделей стал приближаться к 150 Вт и рисковал превысить даже этот весьма высокий уровень.

В поисках альтернативных путей дальнейшей эволюции конструкторы создали могоядерные архитектуры чипов.

Как результат данного подхода в мае 2005 г. дебютировал первый массовый двухъядерный процессор Intel.

Этим первым двухъядерным представителем стал процессор Intel Pentium D, созданный на основе микроархитектуры Netburst. Он содержал 230 миллионов транзисторов и выпускавшийся по самой передовой на то время 90-нанометровой производственной технологии.

Но длительно доминировавшая архитектура Netburst постепенно перестала удовлетворять конструкторов даже в двухъядерном варианте. 

В дальнейшем Intel Pentium D сменил более призводительный двухъядерный процессор Intel Core 2 Duo. Выпущенный в июле 2006 года этот процессор, содержал более 290 миллионов транзисторов. Его кристалл был создан с использованием 65-нанометровой производственной технологии.

Улучшенной модификацией данной разработки стал процессор с кодовым именем Penryn, представляющий эволюционный шаг в развитии микроархитетуры Intel Core и предназначенной для сегментов рынка настольных, мобильных и корпоративных систем.

Его варианты, выпущенные по 45-нанометровой технологии, содержат два или четыре ядра, объединенные в одном корпусе. Соответсвующие модели для настольных систем получили наименование Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Quad.

Однако прогресс не стоит на месте и компания Intel объявила о выпуске новых процессоров. Но об этом чуть ниже. А а здесь самое время напомнить еще об одной инициативе крупнейшего производителя процессоров, которым уже много лет является компания Intel. 

Как известно, несколько лет назад эта компания представила свою концепцию регулярного обновления полупроводниковых технологий и процессорных микроархитектур. Эта концепция получила наименование «Tick-Tock».

Согласно этой концепции каждая новая микроархитектура перед запуском в массовое производство отрабатывается сначала на текущем техпроцессе, а потом уже новый техпроцесс отлаживается на уже зрелой микроархитектуре процессорных ядер.

Период цикла обновления (и для техпроцессов, и для микроархитектур) в настоящее время и в течение ближайших лет компанией Intel определен в два года (Рис. 8).

Рис. 8. Обновление полупроводниковых технологий и процессорных архитектур

Именно в соответствии с этой стратегией в 2007 году компания Intel представила разработку с кодовым наименованием Penryn.

Однако несмотря на доказанное на практике совершенство данных процессоров, конструкторы понимали, что внутренняя микроархитектура их ядер (Intel Core Microarchitecture) уже практически исчерпала ресурс дальнейшего роста производительности.

В результате, как и было запланировано в концепции «Tick-Tock», компания Intel решила существенно модифицировать микроархитектуру процессорных ядер.

На основе проделанной работы компания Intel решила выпустить новые изделия. Известные как Nehalem, они получили официальное наименование Intel Core i7.

В следующей части данной статьи приведены некоторые детали микроархитектуры моделей Intel Core i7.
    

>>    Часть 6  

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Итак, компания Intel выпустила в 1971 г. первый в мире процессор – Intel 4004.

Этот процессор имел размеры 1/8 дюйма на 1/16 дюйма (3,18х1,59 мм), содержал лишь немногим больше 2000 транзисторов и выпускался по 10-микронной производственной PMOS-технологии Intel (Рис. 5).

Рис. 6. Процессор Intel 4004

Его наследниками стали хорошо известные процессоры. Вот только некоторые разработки и числа.

В 1978 г. появился 16-разрядный процессор 8088, содержавший 29000 транзисторов. Он работал с тактовыми частотами 5, 8 или 10 МГц. На основе этого процессора в 1981 г. был создан персональный компьютер IBM PC, ставший родоначальником современных настольных, мобильных и серверных моделей.

В 1982 г. создан микропроцессор 286, известный также как 80286. Данный 16-разрядный процессор Intel был способен выполнять программы, написанные для его предшественника. 286-й процессор содержал 134000 транзисторов, его тактовые частоты составляли 6, 8, 10 и 12,5 МГц.

В 1985 г. выпущен микропроцессор Intel 386, в котором содержалось 275000 транзисторов. Он представлял собой 32-разрядную микросхему и поддерживал многозадачность, т. е. был способен выполнять несколько программ одновременно. Было выпущено несколько моделей (Рис. 7).

Рис. 7. Модели Intel 386

В 1993 г. выпущен процессор Intel Pentium, насчитывавший уже 3 миллиона транзисторов и изготовленный по 0,8-микронной производственной технологии Intel.

В 1999г. Intel выпустила в продажу процессор Pentium III, содержавший более 9,5 миллионов транзисторов и изготовленный по 0,18-микронной производственной технологии Intel. Вскоре его сменил процессор Intel Pentium 4. Новый лидер отличался от своих предшественников внутренней архитектурой, предусматривающей существенно большие тактовые частоты ядра и шины, значения которых стало стремительно увеличиваться в последующих моделях.

В марте 2003 г. на свет появился бренд Intel Centrino. В состав мобильных устройств был включен новейший по тем временам процессор Intel Pentium M.

Процессор Intel Pentium M, созданный на базе новой микроархитектуры, специально оптимизированной для мобильных ПК, выпускался по 0,13-микронной производственной технологии Intel и состоял из 77 миллионов транзисторов. Этот процессор значительно отличался по своему внутреннему устройству от доминирующей в этот момент архитектуры Netburst, ставшей основой Intel Pentium 4 и его мибильного варианта. Они обладали меньшими тактовыми частотами и меньшим энергопотреблением, но при демонстрировали большую производительностью. Последующие модификации процессора Intel Pentium M и его упрощенного варианта Intel Celeron M выпускались по улучшенным архитектурам и полупроводниковым технологиям. 

Здесь следует прерваться и сделать ряд замечаний.

В следующей части рассмотрены некоторые проблемы эволюции процессоров и пути дальнейшего развития.
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Итак, первый патент на интегральную схему был выдан в 1961 г. Его получил Роберт Нойс (Robert Noyce), впоследствии ставший одним из основателей корпорации Intel (Рис. 4).

Рис. 4. Патент Роберта Нойса

Традиционно первые модели были сравнительно простыми. Однако уже в 1965 г. Гордон Мур (Gordon Moore), также один из основателей корпорации Intel, в статье, опубликованной в журнале Electronics Magazine, предсказал регулярное удвоение числа транзисторов в микросхемах.

Как показало дальнейшее развитие, сложность полупроводниковых чипов уже несколько десятков лет увеличивается согласно закону Мура.

Согласно этому эмпирический закону каждые два года проиходит переход на новую технология с уменьшением масштаба литографии. Это позволяет с той же периодичностью удваивать плотность полупроводниковых элементов на кристаллах микросхем (первые версии данного закона утверждали, что увеличение числа элементов на полупроводниковых чипах будет происходить каждый год, в дальнейшем — каждые 18 месяцев).

Что же касается самого Гордона Мура и Роберта Нойса (Рис. 5), то они в 1968 г. уволились из компании Fairchild Semiconductor и основали новую корпорацию, получившую название Intel (сокращение от «integrated electronics» — микроэлектроника).

Рис. 5. Гордон Мур и Роберт Нойс

Именно эта компания выпустила в 1971 г. первый в мире  микропроцессор  (или просто процессор), открывший, по сути, новую эру в схемотехнике арифметико-логических устройств, сделав их компактнее и надежнее, а также проще в проектировании.

В следующей части данной статьи даны ряд фактов из эволюции первых процессоров.
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, 16 декабря 1947 г. Уильям Шокли (William Shockley), Джон Бардин (John Bardeen) и Уолтер Браттейн (Walter Brattain) из Bell Labs создали первый транзистор (Рис. 2).  По технологии изготовления он относился к классу точечных транзисторов.

Необходимо отметить, что благодаря этой работе они были награждены в 1956 г. Нобелевской премией по физике «за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта». 

Интересно, что Джон Бардин вскоре был удостоен во второй раз Нобелевской премии. На этот раз уже за работы в области сверхпроводимости.

Рис. 2. Первый транзистор

На основе разработки своих первых моделей в 1950 г. Уильям Шокли создал биполярный планарный транзистор.

А всего через три года появились первые коммерческие устройства. Их схемы были просты и основывались всего на нескольких транзисторах. Но это были первые коммерческие устройства, созданные на полупроводниках.

Однако стремление увеличить функциональные возможности транзисторных изделий потребовало усложнения электронных схем и роста числа используемых элементов. Расширение же сферы применения новых полупроводниковых элементов привело к их специализации. Это привело к увеличению номенклатуры электронных компонентов, что внесло свои коррективы в процессы разработки конечных изделий.

Стремление к унификации схемотехнических решений, сокращению сроков выпуска новых устройств, снижению их себестоимости и размеров привело к появлению новых перспективных элементов.

Этими элементами стали первые интегральные схемы (Рис. 3).

Рис. 3. Первая микросхема

Остается добавить, что первый патент на интегральную схему был выдан в 1961 г.

В следующей части  данной статьи приведены некоторые факты из истории разработок компании Intel.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Оценивая преимущества новой архитектуры, необходимо отметить, что Intel Core i7 требуют другого окружения. Это означает, что при переходе на новые ЦП потребуется смена ряда комплектующих.

Прежде всего это касается выбора новой материнской платы. И это связано не только с новым процессорным разъемом LGA1336 и с соответствующим процессорным кулером с иной конструкцией крепления. Добавились и новые требования на электропитание ЦП, что потребовало соответствующих изменений в материнской плате. Здесь необходимо вспомнить и о подсистеме оперативной памяти. Необходимо напомнить о том, что в ЦП Intel Core i7 используются исключительно модули DDR3 SDRAM, что открывает начало к отказу от DDR2 SDRAM, по крайнем мере, пока в мощных компьютерах.

Для поддержки новых процессоров компания Intel выпустила соответствующий набор микросхем системной логики (чипсет) — Intel X58 Express Chipset. На основе этого чипсета компания Intel, а также все основные производители выпустили материнские платы, поддерживающие ЦП Intel Core i7. В качестве примера можно привести материнскую плату Intel DX58SO (ATX, iX58, 4xDDR3, SATA II RAID, 2xPCI-E х16, 1Гбит LAN, IEEE1394a, USB2.0 и т. п.). Внешний вид этой платы представлен на Рис. 5

Рис. 5. Материнская плата Intel DX58SO

Что же касается реальных уровней производительности, то это, как всегда, оценивается с помощью тестов. Ниже представлены результаты тестирования старшей модели Intel Core i7 на техническом семинаре IDF (Intel Developer Forum) в Сан-Франциско.

На Рис. 6 представлены результаты оценки влияния технологии многопоточности SMT, реализованной в Intel Core i7, на производительность процессора.

Рис. 6. Влияние технологии многопоточности SMT на производительность

На Рис. 7 приведены результаты выполнеия стандартных тестов, учитывающих особенности стандартных прикладных программ, а также ряда популярных игр. В тестах участвовали старшие четырехъядерные модели Intel Core i7 и Intel Core 2

Рис. 7. Результаты выполнения тестов, учитывающие особенности ряда прикладных программ

На основании приведенных результатов, необходимо отметить, что новые процессоры обладают более высокой производительностью по сравнению со своими предшественниками.

В статье были использованы материалы IDF. 

В статье были использованы материалы книги: Рудометов Е.А. «Современное железо: настольные, мобильные и встраиваемые компьютеры» – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 464с.
    

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

В дополнение к интегрированному контроллеру памяти и новую процессорной шине в ЦП Intel Core i7 в добавлен еще один уровернь кэш-памяти — третий уровень (L3). Новая кэш-память объединяет ядра между собой. Она является разделяемой и имеет объем 8 Мбайт. Такое решение обеспечивает оптимальное перераспределение информационных потоков и ускоренный доступ к данным, особенно это касается многоядерных моделей.

Процессоры состоят из 731 млн. транзисторов, распределенных на площади полупроводникового кристалла в 263 кв. мм (Рис. 3).

Рис. 3. Полупроводниковый кристалл Intel Core i7

А еще в набор нововведений была добавлена технология многопоточности, ранее известная как Hyper-Threading. Улучшенный вариант этой технологии и был реализован в Intel Core i7. Она получила в Intel Core i7 наименование SMT (Simultaneous Multi-Threading). Этот аналог Hyper-Threading позволяет одновременно исполнять два потока на каждом физическом ядре. И системные, и пользовательские программы, как и в случае Intel Pentium 4 (и в Intel Atom), воспринимают эти новвоведения в микроархитектуре как удвоенное количество виртуальных вычислительных ядер. Это позволяет существенно ускорить работу приложений, оптимизированных для многопоточного исполнения.

Еще одним способом ускорение работы программ стал специальный режим, получивший наименование «Турбо Bust». В случае загрузки не всех физических ядер частота работы активных ядер автоматически увеличивается. Но увеличение частоты активных ядер осуществляется в пределах допустимого максимального тепловыделения (TDP). При этом осуществляется автоматический контроль значений температуры ядер и поддержание их на безопасном уровне.

Дополнительное ускорение достигнуто поддержкой новых команд SSE4.2, обеспечивающих не только поддержку потоковой обработки команд и данных, но и ряда дополнительных операций, ориентированных на выполнение прикладных задач. Необходимо отметить, что дополнительной оптимизации подвергся механизм предсказания переходов, повышена скорость работы подсистемы кэш-памяти, ускорена работа арифметико-логических цепей.

Все это способствует не только росту производительности Intel Core i7, но и повышению энергоэффективности процессоров, проявляющегося в пониженных уровнях энергопитания и теплообразования.

Ключевые параметры архитектуры Intel Core (Nehalem) приведены на Рис.  4.

Рис. 4. Ключевые параметры архитектуры Intel Core (Nehalem)

В следующей части данной статьи рассмотрены изменения компьютерной инфраструктуры и результаты тестирования процессоров микроархитектуры Intel Core (Nehalem).
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

Согласно концепции «Tick-Tock» каждая микроархитектура перед запуском в массовое производство отрабатывается сначала на текущем техпроцессе, а потом уже новый техпроцесс отлаживается на уже зрелой микроархитектуре процессорных ядер.

Обновление микроархитектур и полупроводниковых технологических процессор уже длительное время с завидной регулярностью через примерно равные промежутки времени.

Период цикла в настоящее время и в течение ближайших лет компанией Intel определен в два года.

Рис. 1. Обновление полупроводниковых технологий и процессорных архитектур

В соответствии с данной концепцией компания Intel существенно модифицировала микроархитектуру процессорных ядер. На основе проделанной работы компания Intel выпустила процессоры, ранее известные как Nehalem. Они получили официальное наименование Intel Core i7 (Рис. 2).

Рис. 2. Процессоры Intel Core 2 и Intel Core i7

Внутренняя микроархитектура Intel Core i7 получила ряд перспективных нововведений. Среди них прежде всего необходимо отметить интегрированный в процессор контроллер памяти, а также новую процессорную шину.

Интегрированный контроллер позволил увеличить скорость передачи данных. Более того, для старших моделей Intel Core i7 предусмотрено три канала памяти, каждый из которых может работать с двумя модулями памяти DDR3 SDRAM.

Существенный рост производительности обеспечивает и новая процессорная шина. Эта шина, имеющая топологию точка-точка, получила наименование Quick Path Interconnects (QPI). Она связывает процессор с остальными компонентами компьютерной системы через чипсет. А еще эта шина позволяет улучшить передачу данных между несколькими ЦП в многопроцессорных системах.

В следующей части данной статьи рассмотрены другие особенности микроархитектуры Intel Core (Nehalem).
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

В новой разработке подверглись ряду изменений и другие элементы внутренней структуры ядер и процессора. Так, например, в ЦП Intel Core i7 в добавление к традиционным кэш-памяти первого (L1) и второго (L2) уровней появился еще один уровень кэш-памяти — третий (L3). Новая кэш-память объединяет ядра между собой. В отличие от кэш-памяти второго уровня объемом 4х256 Кбайт, она является разделяемой и имеет объем 8 Мбайт. Такое решение обеспечивает оптимальное перераспределение информационных потоков и ускоренный доступ к данным, особенно это касается многоядерных моделей.

Кстати, необходимо напомнить, что уже первые модели Intel Core i7 имеют четыре физических ядра архитектуры Intel Core (Nehalem), выполненных по технологии 45 нм. Процессоры состоят из 731 млн. транзисторов, распределенных на площади полупроводникового кристалла в 263 мм².

Здесь следует отметить, что уточнение «физических» не является случайным. Дело в том, что конструкторы решили в моделях Intel Core i7 реанимировать технологию многопоточной обработки данных, известную как Hyper-Threading еще со времен процессора Intel Pentium 4. Улучшенный вариант многопоточной технологии — Simultaneous Multi-Threading, SMT — аналога Hyper-Threading позволяет одновременно исполнять два потока на каждом  ядре. В результате системные и пользовательские программы «видят» удвоенное количество виртуальных вычислительных ядер. Это означает, что четырехъядерные Intel Core i7 работают как восьмиядерные, половина из которых являются физическими (реальными), а половина — логическими (виртуальными). Таким образом, благодаря благодаря реализованной технорогии Simultaneous Multi-Threading приложения, оптимизированные для многопоточного выполнения, получают дополнительные преимущества по сравнению с предыдущими моделями, не обладающими данной возможностью.

Из аппаратных особенностей новой архитектуры необходимо отметить и аппаратно-программную реализацию автоматической настройки внутренних цепей Intel Core i7 на одноядерное или многоядерное выполнение приложений. Это достигнуто благодаря наличию в ядрах ЦП Intel Core i7 специального режима «Турбо». В случае если используются не все четыре ядра, а только одно или два, тактовая частота активных ядер автоматически увеличивается. Этот процесс незаметен для пользователя, но позволяет повысить производительность всех выполняемых на Intel Core i7 приложений. При этом максимальное энергопотребление ЦП и его тепловыделение остаются на достаточно низких уровнях, недоступных их предшественникам.

В процессорах на базе архитектуры Intel Core (Nehalem) также реализована функция автоматического включения и выключения ядер по запросу с помощью так называемых «вентилей питания» для экономии электроэнергии и оптимизации выполнения каждого приложения.

Еще одним нововведением является поддержка новых команд SSE4.2, обеспечивающих не только поддержку потоковой обработки команд и данных, но и ряда дополнительных операций, ориентированных на выполнение прикладных задач. Необходимо отметить, что дополнительной оптимизации подвергся механизм предсказания переходов, повышена скорость работы подсистемы кэш-памяти, ускорена работа арифметико-логических цепей.

Все это способствует не только росту производительности Intel Core i7, но и повышению энергоэффективности вычислительных цепей, проявляющихся в пониженных уровнях энергопитания и тепообразования.

Первыми представителями новой линейки процессоров стали четырехъядерные модели Intel Core i7 965 Extreme Edition, Intel Core i7 940, Intel Core i7 920. Их основные параметры приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры первых моделей Intel Core i7

В следующей части данной статьи рассмотрены необходимые для процессоров микроархитектуры Intel Core (Nehalem) изменения компьютерной инфраструктуры.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

Долгое время производительность центральных процессоров (ЦП) наращивалась исключительно за счет роста тактовой частоты его полупроводникового ядра. Но как выяснилось, ее увеличение не может продолжаться бесконечно из-за роста энергопотребления и теплообразования. Поэтому дальнейшее повышение производительности уже несколько лет осуществляется в основном за счет увеличения числа ядер и самое главное — за счет совершенствования их внутренней микроархитектуры.

Именно по этому пути пошла компания Intel, производитель более 75% ЦП для настольных систем и более 80% — для мобильных устройств.

Несколько лет назад эта компания представила концепцию регулярного обновления полупроводниковых технологий и процессорных микроархитектур. Эта концепция получила наименование Tick-Tock. Она предусматривает переход на новые технологии по нечетным и новые микроархитектуры — по четным годам, то есть каждые два года. При этом каждая микроархитектура перед запуском в массовое производство отрабатывается сначала на текущем техпроцессе, а уже потом новый техпроцесс отлаживается на зрелой микроархитектуре процессорных ядер.

В соответствии с этой стратегией в 2007 году компания Intel представила процессоры с кодовым наименованием Penryn. Эти ЦП выполнены по технологии 45 нм с применением новых материалов. Они представляют собой обновленные ЦП двухъядерных Intel Core 2 Duo и четырехъядерных Intel Core 2 Quad. Данные модели подтвердили свои высокие показатели  производительности и энергоэффективности, превышающие аналогичные параметры предыдущих моделей, созданных по технологии 65 нм.

Однако несмотря на их совершенство, конструкторы понимали, что внутренняя микроархитектура их ядер (Intel Core Microarchitecture) уже практически исчерпала ресурс дальнейшего роста производительности. В результате, как и было запланировано в концепции Tick-Tock, в этом году компания Intel решила существенно модифицировать архитектуру процессорных ядер, и на основе проделанной работы выпустить новые ЦП.

Данные процессоры для настольных ПК, ранее известные под кодовым именем Nehalem, получили официальное наименование Intel Core i7 (рис. 1).

Рис. 1. Процессор Intel Core i7

Внутренняя архитектура Intel Core i7 получила ряд перспективных нововведений. Среди них прежде всего необходимо отметить интегрированный в процессор контроллер памяти, а также новую процессорную шину.

Интегрированный контроллер памяти за счет сокращения расстояния между процессором и подсистемой памяти позволяет повысить частоты и уменьшить задержки, связанные с передачей информации. Уже для первых ЦП Intel Core i7 предусмотрено три канала памяти, каждый из которых может работать с двумя модулями памяти DDR3 SDRAM. Это позволяет резко повысить производительность подсистемы памяти, а через нее и всего компьютера.

Существенный рост производительности обеспечивает и новая процессорная шина, связывающая процессор с остальными компонентами компьютерной системы через чипсет (специализированный набор микросхем системной логики).

Эта шина, имеющая топологию точка-точка, получила наименование Quick Path Interconnect (QPI). Поэтому для новых процессоров больше не применима такая характеристика, как FSB.

Остальные изменения рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

Элементы тестовой системы

Новая процессорная архитектура, реализующая перечисленные выше технологии, обеспечивает двухъядерным процессорам высокий уровень производительности при значительном сокращении энергопотребления, а, следовательно, и теплообразования. В материалах, представленных еще на сессиях Intel Developer Forum, фигурировало 40-процентное повышение производительности при таком же снижении теплообразования.

Теплообразование, как известно, определяется показателем TDP (Thermal Design Power — максимальная мощность теплообразования микросхемы). Для верхней модели Intel Core Microarchitecture он соответствует 75 Вт, для остальных — 60 Вт. Эти значения существенно ниже аналогичных показателей двухъядерных предшественников в лице моделей NestBurst, в которых TDP достигал уровня 130 Вт.

Что же касается производительности, обеспечиваемой процессорами Intel Core Microarchitecture, то ее оценку целесообразно осуществить в процессе тестирования.

В качестве объекта тестирования была использована модель Intel Core 2 Extreme X6800, обеспечивающая наивысший уровень производительности среди процессоров Intel Core Microarchitecture, выпущенных в числе первых моделей для сектора настольных компьютеров.

Внешний вид инженерного образца двухъядерного процессора Intel Core 2 Extreme X6800 приведен на рис. 5.

Рис. 5. Инженерный сэмпл процессора Intel Core 2 Extreme X6800

В роли эталона в исследовании выступил Intel Pentium D 820, созданный на базе микроархитектуры NetBurst. Данная модель относится к предыдущему поколению двухъядерных процессоров, разработанных для настольных компьютеров. Эта модель входит в группу продуктов с кодовым именем Smithfield и создана по технологии 90 нм. Тактовая частота работы ядер — 2,8 ГГц, кэш-память L1 Data имеет объем 16 Кбайт, L1 Trace — 12 Kuops (микроопераций), L2 — 1024 Кбайт.

В качестве основы тестовой системы была использована материнская плата Intel D975XBX, созданная на основе «топового» чипсета Intel 975X.

Основные параметры данной платы приведены в таблице 3, внешний вид — на рис. 6.

Таблица 3. Основные параметры материнской платы Intel D975XBX

Рис. 6. Материнская плата Intel D975XBX

Результаты тестирования рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 7  
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Conroe

На основе Intel Core Microarchitecture для рынка настольных компьютеров корпорация выпустила ряд моделей двухъядерных процессоров, получивших наименование Intel Core 2 Duo (ранее известных как Conroe).

Основные компоненты ядер процессора Intel Core 2 Duo представлены на рис. 4.

Рис. 4. Основные компоненты ядер процессора Intel Core 2 Duo

Intel Core 2 Duo является третьем поколением двухъядерных процессоров Intel для ПК (к первому поколению относятся модели Intel Pentium D, разработанные для настольных решений, а ко второму — Intel Core Duo для мобильных ПК).

Все выпущенные на первом этапе процессоры Intel Core 2 Duo, ориентированные на рынок настольных систем, созданы по технологии 65 нм и работают с процессорной шиной, унаследованной от своих предшественников.

Для процессоров первой волны тактовая частота шины составляет 266 МГц. Это обеспечивает передачу данных с частотой 1066 МГц и пиковый поток 8,5 Гбайт/с.

За исключением процессоров начального уровня, все модели оснащены 4 Мбайт кэш-памяти второго уровня (L2). Весь объем памяти доступен обоим ядрам, интегрированным в состав каждого из процессоров.

Кэш-память первого уровня (L1) у всех моделей одинакова и составляет 32 Кбайт для инструкций (L1 Code) и 32 Кбайт для данных (L1 Data).

Все модели микроархитектуры Intel Core Microarchitecture поддерживают 64-битные расширения Intel Enhanced Memory 64 Technology (EM64T); SIMD инструкции SSE, SSE2 и SSE3; технологию виртуализации Intel Virtualization Technology (VT) и бит Execute Disable, участвующий в системе информационной защиты. И, кроме того, поддерживают технологии управления энергопотреблением Enhanced Intel SpeedStep, Thermal Monitor 2.

Основные параметры первых моделей процессоров, созданных на основе Intel Core Microarchitecture для сектора настольных систем, представлены в таблице 2.

Таблица 2. Процессоры архитектуры Intel Core Microarchitecture для настольных ПК

Первые процессоры Intel Core 2 Duo, разработанные для настольных ПК, поддерживаются рядом наборов микросхем системной логики (чипсетами), среди которых семейство Intel 965 и Intel 975X.

Семейство наборов микросхем Intel 965 Express, ориентированное на массовые компьютеры (Mainstream Desktop), включает в себя варианты с графическим решением GMA3000, поддерживающим технологию Intel Clear Video.

Чипсет Intel 975X, разработанный для высокопроизводительных систем (Performance Desktop), поддерживает частоту передачи данных 1066 МГц, технологии повышения производительности подсистемы оперативной памяти и две видеокарты PCI Express x8/x16, способные работать параллельно.

Данные наборы микросхем соответствуют всем требованиям современных версий операционных систем Microsoft.

Что же касается скоростных возможностей, то они были оценены в процессе тестирования.

Основные компоненты тестовой системы рассмотрены в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 6  
      

- 153 - 

 К стр. 152 

Чипсеты фирмы ALi/ULi

 
    
Компания ALi — подразделение Acer Group (ALi — Acer Laboratories Inc. — AcerLab). Эта компания долгое время являлась крупным производителем чипсетов для процессоров. Ее изделия отличались высоким качеством, а производительность этих изделий нередко не уступала аналогичным продуктам конкурирующих фирм. Это достигалось использованием в разработках передовых технологий, что наряду с невысокой ценой способствовало популярности ее чипсетов у производителей материнских плат.

В дальнейшем ALi выделила данный бизнес в отдельную компанию ULi (ULi Electronics Inc.), которая продолжила разработку и выпуск сравнительно дешевых и энергоэкономичных чипсетов. Ее изделия используются не только в настольных компьютерах, но и в ноутбуках. Более того, ряд моделей South Bridge производители материнских плат используют совместно с North Bridge более именитых брендов.

Однако, несмотря на популярность изделий у ряда производителей бюджетных ПК и некоторых моделей ноутбуков, в декабре 2005 года было объявлено, что компания Nvidia покупает ULi. Окончание процесса поглощения было запланировано на первый квартал 2007 года. И как ожидается, известная марка может исчезнуть. Тем не менее, до этого времени чипсеты данной компании продолжаются выпускаться и использоваться под брендом ULi.

ALi Aladdin IV+/5/7

Чипсеты ALi Aladdin IV+, ALi Aladdin 5, ALi Aladdin 7 ориентированы на процессоры с Socket 7.

Комплект ALi Aladdin IV+ состоит из двух микросхем, соединенных шиной PCI: M1531, M1543.

North Bridge M1531 поддерживает: частоты шины процессора до 83 МГц, объем внешней кэш-памяти до 1 Мбайт, размер кэшируемой памяти до 64 Мбайт при 8 бит Tag SRAM или до 512 Мбайт при 11 бит Tag SRAM, FPM/EDO/SDRAM при максимальном объеме памяти 1 Гбайт, модули DIMM/SIMM, ECC, до 5 PCI.

South Bridge M1543 поддерживает:
  -  встроенные контроллеры клавиатуры  и PCI 2.1,
  -  UltraDMA/33,
  -  USB,
  -  Super I/O  и  т. п.

Чипсет ALi Aladdin IV+, позиционируемый в качестве альтернативы Intel 430TX, нередко встречался под именами: ALi Aladdin TXPro, ALi TXP или TXPro.

Чипсет ALi Aladdin 5 (ALi Aladdin 5 AGPset) состоит из двух микросхем, соединенных шиной PCI: M1541, M1543.

North Bridge M1541 поддерживает: частоты шины процессора до 100 МГц, объем внешней кэш-памяти до 1 Мбайт, память FPM/EDO/SDRAM при максимальном объеме — 4 Гбайт (до 1 Гбайт кэшируемой памяти при 10 бит Tag), ECC, PCI 2.1 25/30/33 МГц, AGP 1.0 с режимами 1X/2X, Enhanced Power Management и т. п.

Структура компьютера с чипсетом ALi Aladdin 5 представлена на рис. 1.77.

Чипсет ALi Aladdin 7 традиционно состоит из компонентов North Bridge и South Bridge.

North Bridge M1561 с интегрированными видеосредствами поддерживает: частоту шины процессора 66 и 100 МГц, 128-разрядную шину памяти, до четырех модулей DIMM PC100/PC133 SDRAM с объемом до 1 Гбайт и т. д. Возможны конфигурации с Intel Pentium II/III.

 К стр. 154 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 141 - 

 К стр. 140 

Чипсеты фирмы SiS

Чипсет SiS530 является двухчиповым набором. Поддерживает: частоту процессорной шины 100 МГц, внешнюю кэш-память до 2 Мбайт SRAM, оперативную память в 3 модулях SDRAM c объемом до 1,5 Гбайт при кэшировании до 256 Мбайт.

В состав чипсета входят интегрированные видеосредства.

Комплект SiS530 состоит из микросхем:
  -  SiS530 — North Bridge, 
  -  SiS5595 — South Bridge.

Чипсет SiS540 — SiS540 Super 7 2D/3D Ultra-AGP Single Chipset реализован на одной микросхеме. Поддерживает: частоты процессорной шины 66, 75, 83, 90, 95, 100 МГц, максимальный объем памяти до 1,5 Гбайт в 3 DIMM PC100/PC133 SDRAM при кэшировании до 512 Мбайт, контроль четности и ECC, и т. д.

В состав чипа входит 128 бит 2D-ускоритель, программируемый 24 бит 270 МГц RAMDAC. Поддерживается DirectX версии до 6.0.

Структура компьютера с чипсетом SiS540 представлена на рис. 1.72.

В состав микросхемы чипсета включены все основные функции, традиционно присущие микросхеме South Bridge. Обеспечена поддержка:
  -  UltraDMA/33/66,
  -  до 4 PCI 2.2,
  -  до 4 портов USB,
  -  10/100 Мбит/с Fast Ethernet,
  -  AC’97 с программной реализацией функций аудио и модема и т. п.

С микросхемой SiS301 Video Bridge обеспечена поддержка NTSC/PAL, монитора Digital LCD и второго монитора CRT.

Микросхема SiS540 Super 7 2D/3D Ultra-AGP Single Chipset выпущена в конструктиве 618 BGA.

Комплект SiS540 и SiS301 может быть дополнен микросхемой SiS950 Super I/O, подключаемой через шину LPC 1.0 и расширяющей функции работы с периферийными устройствами и осуществляющей аппаратный мониторинг.

SiS600/620/630

Чипсеты SiS600, SiS620, SiS630 ориентированы на системы с процессорами Intel Pentium II.

SiS600 (SiS600 Pentium II PCI/A.G.P. Chipset) поддерживает: частоту процессорной шины 60/66/100 МГц, модули памяти FPM/EDO/SDRAM DIMM/SIMM (с/без ECC) с объемом до 1,5 Гбайт и автоматическим определением типа памяти, AGP 1X/2X, до 4 PCI Rev. 2.1, UltraDMA/33, 2 порта USB, ACPI Rev. 1.0 и т. д.

Чипсет SiS600 Pentium II PCI/A.G.P. Chipset состоит из двух микросхем: SiS600 PCI/A.G.P./Host/Memory Controller (487 BGA) и SiS5595 PCI SYSTEM I/O (PCI-to-ISA Bridge).

Структура компьютера с чипсетом SiS600 представлена на рис. 1.73.

SiS620 (SiS620 Pentium II Integrated 3D Graphics Chipset), предназначенный для настольных и мобильных компьютеров, поддерживает частоты процессорной шины 66/100 МГц и предусматривает использование 3 DIMM памяти с объемом до 1,5 Гбайт.

 К стр. 142 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 140 - 

 К стр. 139 

Чипсеты фирмы SiS

SiS5581/5591

Чипсеты SiS5581 и SiS5591 ориентированы на системы с процессорами типа Intel Pentium с разъемом Socket 7.

Чипсет SiS5581 реализован на одной микросхеме. Поддерживает частоту процессорной шины до 75 МГц, память FPM/EDO/SDRAM, IDE UltraDMA/33, USB и т. п.

Чипсет SiS5591 является двухчиповым набором. Поддерживает: частоту процессорной шины до 83 МГц, внешнюю кэш-память 256/512/1024 Кбайт SRAM, память FPM/EDO/SDRAM, модули DIMM/SIMM с объемом от 2 до 768 Мбайт в 3 DIMM при объеме кэшированной памяти до 256 Мбайт, AGP 66 МГц, до 5 PCI, UltraDMA/33, USB и т. п.

Микросхема SiS5581 выполнена в конструктиве 480 BGA.

Комплект SiS5591 состоит из микросхем:
  -  SiS5591 (533 BGA),
  -  SiS5595 (208 PQFP).

SiS530/540

Чипсеты SiS530 и SiS540 ориентированы на настольные и мобильные системы c процессорами фирм Intel, AMD и Cyrix c разъемом Socket 7 (Super Socket 7 — Super 7).
   

Рис. 1.72. Структура компьютера с чипсетом SiS540

 К стр. 141 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 97 - 

 К стр. 96 

Чипсеты фирмы Intel

Встроенные средства микросхемы управления периферийными устройствами ICH8, входящей в базовые наборы iP/iG/iQ/965, поддерживают:    до четырех портов Serial ATA II (300 Мбайт/с) с поддержкой внешних подключений,   до десяти портов USB 2.0,   до шести PCI Express x1,   до четырех PCI (PCI Rev 2.3, 33 МГц),   LPC (Low Pin Count),   SPI (Serial Peripheral Interface, до 2 устройств SPI),  GPIO,   Intel High Definition Audio (HD Audio, до 8 аудиоканалов, 32 бит, до 192 кГц) с возможностью использования четырех кодеков,   интегрированный контроллер Gigabit LAN,   SMBus 2.0 (до 100 бит/с),   SST (Simple Serial Transport) Bus и PECI (Platform Environmental Control Interface),   Intel Quiet System Technology,   ACPI Rev.3.0,   а также другие средства,  функции  и  технологии.   Устройства IDE компонентом не поддерживаются,   однако это можно осуществить с помощью соответствующих внешних средств.

Для обеспечения оптимальных температурных режимов в состав ICH8 встроены четыре датчика (четыре сигнала TACH) и три контроллера (три Pulse Width Modulator). Дополненные двумя встроенными температурными сенсорами они позволяют осуществлять мониторинг и управление четырьмя вентиляторами, осуществляющими охлаждение как ICH8, так и других компонентов. Вместе с соответствующими программными средствами, реализующими специальные алгоритмы обработки информации, указанные элементы являются основой Intel Quiet System Technology, позволяющей минимизировать акустический шум, производимый компьютером.

Подключение устройств ввода/вывода к микросхеме  ICH8  приведено на рис. 1.47.
 

Рис. 1.47. Подключение устройств ввода/вывода к микросхеме ICH8

 К стр. 98 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги