| Если у
вас появятся вопросы, не освещенные на нашем
сайте, вы можете задать вопрос непосредственно
нашим специалистам по электронной
почте: upgradecomputer@yandex.ru
|
Классифицировать PC можно по нескольким (вообще говоря,
большому числу) различным категориям. Я предпочитаю классифицировать PC двумя
способами — по типу программного обеспечения, то они могут выполнять, и по
типу главной шины системной платы компьютера, т. е. по типу шины процессора и
ее разрядности. Поскольку в этой статье внимание концентрируется главным образом
на аппаратных средствах, рассмотрим сначала именно такую классификацию.
Процессор считывает данные, поступающие через внешнюю
соединительную шину данных процессора, которая непосредственно соединена с
главной шиной на системной плате. Шина данных процессора (или главная шина)
также иногда называется локальной шиной, поскольку она локальна для процессора,
который соединен непосредственно с ней. Любые другие устройства, соединенные с
главной шиной, по существу, могут использоваться так, как при непосредственном
соединении с процессором. Если процессор имеет 32-разрядную шину данных, то
главная шина процессора на системной плате также должна быть 32-разрядной. Это
означает, что система может пересылать в процессор или из процессора за один
цикл 32 разряда (бита) данных.
У процессоров разных типов разрядность шины данных различна,
причем разрядность главной шины процессора на системной плате должна совпадать
с разрядностью устанавливаемых процессоров. В табл. 2.2 перечислены все
процессоры, выпускаемые Intel, и указана разрядность их шины данных.
Говоря о разрядности процессоров, рекомендуется обратить внимание
на тот факт, что, хотя все процессоры Pentium имеют 64-разрядную шину данных,
разрядность их внутренних регистров составляет только 32 бит и они выполняют 32-разрядные
команды. Таким образом, с точки зрения программного обеспечения все чипы от 386
до Pentium III имеют 32-разрядные регистры и выполняют 32-разрядные инструкции.
Однако, с точки зрения инженера-электронщика или физика, разрядность шины
данных этих процессоров, работающих с 32-разрядным программным обеспечением,
равна 16 (386SX), 32 (386DX, 486) и 64 разрядам (Pentium). Разрядность шины
данных — главный фактор при проектировании системных плат и систем памяти, так
как она определяет, сколько битов передается в чип и из чипа за один цикл.
Процессор Itanium содержит набор команд новой 64-разрядной
архитектуры Intel (IA-64), но может обрабатывать также те же 32-разрядные
команды, что и все остальные процессоры, находящиеся в диапазоне от 386-го до
Pentium 4.
Из табл. 2.2 рекомендуется, что абсолютно все процессоры Pentium,
начиная от оригинального Pentium, Pentium ММХ, Pentium Pro и заканчивая Pentium
П/Ш/4 имеют 64-разрядную шину данных.
|
Таблица 2.2. Процессоры Intel и разрядность их шины данных
|
|
Процессор
|
Разрядность шины данных
|
|
8088
|
8
|
|
8086
|
16
|
|
286
|
16
|
|
386SX
|
16
|
|
386DX
|
32
|
|
486 (все модели)
|
32
|
|
Pentium
|
64
|
|
Pentium ММХ
|
64
|
|
Pentium Pro
|
64
|
|
Pentium Celeron/II/III
|
64
|
|
Pentium II/III Xeon
|
64
|
|
AMD Duron/Athlon
|
64
|
|
Pentium 4
|
64
|
|
Itanium
|
64
|
На основе аппаратных средств можно выделить следующие
категории систем:
■ 8-разрядные;
■ 16-разрядные;
■ 32-разрядные;
■ 64-разрядные.
С точки зрения разработчика, если не принимать во внимание
разрядность шины, архитектура всех систем — от 16– и до 64-разрядных — в основе
своей практически не изменялась. Более старые 8-разрядные инфраструктуры существенно
отличаются. Можно выделить два основных типа систем, или два класса аппаратных
средств:
■ 8-разрядные инфраструктуры (класс PC/XT);
■ 16/32/64-разрядные инфраструктуры (класс AT).
Здесь PC — это аббревиатура, образованная от personal
computer {персональный компьютер), XT — eXTended PC (расширенный PC), a AT — advanced
technology PC {усовершенствованная технология PC). Термины PC, XT и AT,
используемые в этой статье, взяты из названий первоначальных систем IBM.
Компьютер XT — это практически тот же компьютер PC, но в нем в дополнение к
дисководу для гибких дисков, который использовался в базовом компьютере PC для
хранения информации, был установлен жесткий диск. В этих компьютерах
использовались 8-разрядные процессоры 8088 и 8-разрядная шина ISA (Industry
Standard Architecture — архитектура промышленного стандарта) для расширения
инфраструктуры. Шина — имя, данное разъемам расширения, в которые можно установить
дополнительные платы. Шина ISA называется 8-разрядной потому, что в системах
класса PC/XT через нее можно отправлять или получать только 8 бит данных за
один цикл. Данные в 8-разрядной шине отправляются одновременно по восьми
параллельным проводам.
Компьютеры, в которых разрядность шины равна 16 или больше,
называются компьютерами класса AT, причем слово advanced указывает, что их
стандарты усовершенствованы по сравнению с базовым проектом, и эти
усовершенствования впервые были осуществлены в компьютере IBM AT. Обозначение
AT применялось IBM для компьютеров, в которых использовались
усовершенствованные разъемы расширения и процессоры (сначала 16–, а позже 32– и
64-разрядные). В компьютер класса AT можно установить любой процессор,
совместимый с Intel 286 или более старшей моделью процессоров (включая 386,
486, Pentium, Pentium Pro и Pentium II), причем разрядность системной шины
должна быть равна 16 или больше. При проектировании систем самым важным
фактором является архитектура системной шины наряду с базисной архитектурой
памяти, реализацией запросов прерывания (Interrapt ReQuest — IRQ), прямого
доступа к памяти (Direct Memory Access — DMA) и распределением адресов портов
ввода-вывода. Способы распределения и функционирования этих ресурсов у всех
компьютеров класса AT похожи.
В первых компьютерах AT использовался 16-разрядный вариант
шины ISA, который расширил возможности первоначальной 8-разрядной шины,
применявшейся в компьютерах класса PC/XT. Со временем для компьютеров AT было
разработано несколько версий системной шины и разъемов расширения, к примеру:
■ 16-разрядная шина ISA;
■ 16/32-разрядная шина EISA (Extended ISA);
■ 16/32-разрядная PS/2 шина МСА (Micro Channel
Architecture);
■ 16-разрядная шина PCMCIA (Personal Computer Memory
Card International Association), она же PC-Card;
■ 32-разрядная шина PCMCIA, она же Cardbus;
■ 32-разрядная шина VL-Bus (VESA Local Bus);
■ 32/64-разрядная шина PCI (Peripheral Component
Interconnect);
■ 32-разрядный графический порт AGP (Accelerated
Graphics Port).
Компьютер с любой из упомянутых системных шин по определению
относится к классу AT, независимо от того, установлен в нем процессор Intel или
совместимый с ним процессор. Однако компьютеры AT с процессором 386 и выше
обладают возможностями, которых нет в компьютерах AT первого поколения с
процессором 286 (имеются в виду возможности адресации памяти, ее перераспределения
и организации 32– и 64-разрядного доступа к данным). Большинство компьютеров с
процессором 386DX и выше имеют 32-разрядную шину и в полной мере используют все
ее возможности.
Обычно компьютерные инфраструктуры включают в себя 16-разрядные
разъемы ISA, которые обеспечивают совместимость с ранними версиями аппаратных
компонентов, а также разъемы PCI для современных высокоэффективных адаптеров.
Кроме того, большая часть портативных систем использует разъемы PC-Card и
Cardbus непосредственно в мобильных устройствах и разъемы ISA и PCI в
дополнительных базовых станциях.
Эти и другие шины подробно описаны в главе 4, «Системные
платы», там же приведены их технические характеристики: разводки контактов,
тактовые частоты, разрядность, принципы работы и т. д.
Основные различия между стандартами компьютеров классов
PC/XT и AT приведены в табл. 2.3. Эта информация относится ко всем
PC-совместимым моделям.
Определить 8-разрядный компьютер PC/XT проще всего по 8-разрядным
разъемам ISA. Какой бы процессор и другие компоненты не были установлены в
системе, если все разъемы расширения являются 8-разрядными ISA, значит, система
относится к классу PC/XT. Компьютер класса AT можно определить как
IBM-совместимый с 16-разрядными или выше (32/64-разрядными) разъемами. Это
могут быть разъемы ISA EISA, МСА, PC-Card (называвшиеся раньше PCMCIA),
Cardbus, VL-Bus или PCI. Используя эту информацию, вы сможете правильно
определить класс фактически любой инфраструктуры, будь то PC/XT или AT. В
действительности инфраструктуры класса PC/XT (8-разрядные) уже много лет не
вызапускаются. Фактически любая современная система основывается на проекте
класса AT.
.
  
Вся информация собрана из открытых
источников. При испльзовании материалов,
размещайте ссылку на источник.
|
