Архитектурная организация процессора

1. АРХИТЕКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОРА.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПАМЯТИ КОМПЬЮТЕРА

                           1.1. Архитектурная организация процессора

   Под архитектурой ЭВМ понимается логическая организация, структура и ресурсы, то есть средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу, обработки данных на определенный интервал времени.

   Процессор занимает  в архитектуре ЭВМ центральное  место, осуществляем управление  взаимодействия всех основных  компонент, входящих в состав  ЭВМ. Он непосредственно осуществляет  обработку информации и программное управление данным процессом дешифрирует и выполняет команды программ, организует обращение к оперативной памяти (ОП), в нужных случаях инициирует операции ввода/вывода и работу периферийных устройств, воспринимает и запросы, поступающие как от устройств ЭВМ, так и из внешней среды (организация системы прерываний).

   Выполнение каждой  команды состоит из выполнения  более мелких операций-микрокоманд, выполняющих определенные элементарные  действия. Набор микрокоманд определяется  системой команд логической структурой  конкретной ЭВМ. Таким образом, каждая команда ЭВМ реализуется соответствующей микропрограммой, хранящейся в постоянной запоминающем устройстве (ПЗУ). В некоторых ЭВМ ( в первую очередь, специализированных) все или часть команд реализуются аппаратной, что позволяет повышать их производительность за счет потери определенной части гибкости системы команд машины. Как один, так и второй способ реализации команд ЭВМ имеет свои плюсы и минусы.

   Язык микропрограммирования  предназначен для описания цифровых  устройств, функционирующих на уровне  регистров. Он имеет простые и  наглядные средства описания  машинных слов, регистров, шин других  базовых элементов ЭВМ. С учетом  сказанного, иерархию языков описания  вычислительного процесса на  ЭВМ можно предоставить, в общем  случае, на четырех уровнях:

 (1) булева операция (функционирования комбинационных ЛС) =>

 (2) микрокоманда ( функционирование ЭВМ) =>

(3) (функционирование ЭВМ) =>

(4) оператор ЯВУ (описание  алгоритма решаемой задачи).

   Для определения  временных соотношений между  микрокомандами устанавливается  единица времени (такт), в течении которой выполняется самая продолжительная микрокоманда. Поэтому выполнение одной команды ЭВМ синхроимпульсами, генерируемыми специальным устройством процессора-тактовая частота (измеряемая в МГц) в значительной степени определяет быстродействие ЭВМ. Естественно, для других классов ЭВМ данный показатель иным образом связывается с производительностью, определяемой такими дополнительными формами, как:

-ширина доступа в память;

-время выработки;

-разрядность;

-архитектура процессора  и его сопроцессоров.

   Укрупненная схема  центрального процессора (ЦП) некоторой  формальной ЭВМ представлена  на рисунке, где изображены только  основные его блоки, управляющие  регистры (УР), устройство управления (УУ), ПЗУ, арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистровая память (РП), кэш-память  и интерфейсный блок (ИБ).

   Наряду с перечисленным ЦП содержит ряд других блоков (прерывания, защиты ОП, контроля и диагностики и др.), структура и назначение которых здесь не рассматриваются. Блок УУ вырабатывает последовательность управляющих сигналов, инициирующих выполнение соответствующей последовательности микрокоманд (находящихся в ПЗУ), реализующий текущую команду. Наряду с этим УУ координирует функционирование всех устройств ЭВМ посредствам посылки управляющих сигналов обмен данными ЦП <-> ОП, хранения и обработка информации, интерфейс с пользователем, тестирование и диагностика и др. Поэтому УУ целесообразно рассматривать как отдельный блок ЦП; однако на практике большинство управляющих линии, передающих сигналы для синхронизации операции во всех устройствах ЭВМ и принимающих сигналы об их состоянии.

   Блок УР предназначен  для временного хранения управляющий  информации и содержит регистры  и счетчики, участвующие совместно  с УУ в управлении вычислительным  процессом.

   Блок РП содержит  регистры сверхоперативной памяти (более высокого быстродействия, чем ОП) небольшого объема, позволяющее  повысить быстродействие и логическое  возможности ЦП.

   Блок АЛУ служит  для выполнения арифметических и логических операции над данными поступающими из ОП и хранящимися в РП и работает под управлением.   

   Центральный процессор выполняет программу начальной проверки, совершая тысячи мелких шагов; в данном случае каждый шаг заключается в обработке байта данных. Этот байт может представлять собой часть адреса, код инструкции или элемент данных найденных по определённому адресу (скажем, цифру или букву алфавита). Байт – это набор сигналов высоким или низким уровнем напряжения, которые передаются либо по адресной шине (жёлтая полоса), либо по шине данных (красная).

   Центральный процессор включает в себя следующие блоки:

   Блок ПЗУ - постоянно запоминающее устройство.

   Блок оперативной памяти (ОП).

   Устройство управления (УУ) которое вырабатывает последовательность управляющих сигналов, инициирующих выполнение соответствующей последовательности микрокоманд (находящихся в ПЗУ), реализующей текущую команду. Наряду с этим УУ координирует функционирование всех устройств ЭВМ посредством посылки управляющих сигналов. Обмен данными ЦП Û ОП, хранение и обработка информации, интерфейс с пользователем, тестирование, диагностика и др. В блок УУ входит панель или консоль, динамически отображающая работу УУ (а значит и ЭВМ) и позволяющая оператору визуально её отслеживать и влиять (при необходимости) на последующих ход обработки; например, диагностика ошибок, сбоев и их устранение.

   Интерфейсный блок (ИБ) обеспечивает обмен информацией ЦП с ОП и защиту участков ОП от несанкционированного для текущей программы доступа, а также связь ЦП с периферийными устройствами и другими внешними по отношению к нему устройствами (ВУ), в качестве которых могут выступать другие процессоры и ЭВМ.

Блок контроля и диагностики (БКД) предназначен для обнаружения сбоев и отказов узлов ЦП, восстановления работы текущей программы после сбоев и локализации неисправностей при отказах.

   Кэш-память – новый нетрадиционный тип внутренней памяти ЭВМ, время доступа к которой, значительно меньше (не более нескольких десятков наносекунд), чем к ОП.

   Внешние устройства (ВУ). Под памятью ЭВМ понимаются запоминающие устройства (ЗУ). Стоимость памяти составляет существенную часть общей стоимости ЭВМ. Память ЭВМ имеет многоуровневую организацию:

внутренняя (сверхоперативная (СВОП), кэш-память, ПЗУ, ОП).

   Кэш-память, внутренняя память ЭВМ. В настоящее время память этого типа широко используется в мини, общего назначения и супер- ЭВМ, а также в более мощных ПК. Кэш-память выполняется на быстродействующих БИС и её быстродействие должно соответствовать скорости работы АЛУ и УУ.             Кэш-память используется для ранения наиболее часто используемых программ и данных, осуществляя своего рода связующий буфер между быстрыми устройствами ЦП и более медленной ОП и позволяя получать существенный временной выигрыш.

   Оперативная память (ОП) служит для хранения информации (программы, данные, промежуточные и конечные результаты),непосредственно обеспечивающие текущий вычислительный процесс в АЛУ и УУ процессора.        Информация в ОП сохраняется только при наличии питания (сеть, батарея); поэтому во избежание потери информации, используемые для наиболее важных работ ЭВМ различных классов обеспечиваются автономным блоком питания (UPS), который автоматически включается при отключении основного питания (переносные ПК). В процессе обработки информации осуществляется тесное взаимодействие ЦА и ОП под управлением первого: из ОП в ЦП поступают команды и операнды, над которыми производятся операции (определяемые их кодами в командах), а из ЦП в ОП записываются промежуточные и конечные результаты обработки. В настоящее время объём     ОП колеблется в широком диапазоне, от 640Кбайт (для простых ПК), до нескольких гигабайт у супер- ЭВМ; время обращения к памяти менее 0,2мкс; в качестве элементной используется в основном полупроводниковая база (диапазоны значений времени доступа в наносекундах: СВОП-5-15, кэш-10-50, ПЗУ-30-200, ОП-50-150). Развитие элементной базы постоянно корректирует эти показатели в сторону уменьшения; при этом скорость уменьшения увеличивается.

   Адресная память – размещение и поиск информации в ней основаны на адресном принципе хранения слов; адресом слова является номер его ячейки.

   При доступе к такого типа памяти команда должна указывать номер(адрес) ячейки ОП прямо или косвенно через адресные регистры (база, смещение).

   Ассоциативная память – обеспечивает поиск нужной информации по её содержанию; при этом поиск по ассоциативному признаку происходит параллельно во времени для всех ячеек ОП. Во многих случаях такой вид памяти позволяет существенно ускорить и упростить обработку информации, что достигается за счёт совмещения операции доступа с выполнение ряда логических операций.

    Стыковая память – также является безадресной и её можно представить в виде одномерного массива ячеек. В таком массиве соседние ячейки связаны друг в другом последовательной передачей слов: запись нового слова в ОП производится в её верхнюю ячейку с номером 0, при этом все ранее записанные слова (включая 0-ячейку) сдвигаются на ячейку вниз, т.е. получают адреса на 1 больше прежних (до операции записи). Считывание в такого типа памяти производится только из её 0-ячейки; при этом, если производится считывание с удалением слова, то все остальные слова сдвигаются вверх на одну ячейку. В данной части работы рассмотрим вопросы адресации и системы команд ЭВМ , объединяющие работу двух основных компонентов ЦП и ОП в единое целое. Внутренняя память ЭВМ обычно является адресуемой, т.е. каждой хранимой в ней единице информации (байт, слово) ставится в соответствие адрес (номер ячейки или регистра). В качестве адресуемых единиц информации используются, как правило, байт, слова фиксированной и переменной длины. Являясь универсальной относительно обработки дискретной информации, ЭВМ обеспечивает все типы её обработки: приём, собственно обработку, хранение и выдачу в нужном виде. Обработка информации производится программным путём покомандного выполнения соответствующего алгоритма обработки, описанного на языке системы команд конкретной ЭВМ. Команда представляет собой машинное слово, содержащее код операции (КОП) и операнды (данные), код которыми должна быть произведена операция с указанным кодом. Команда в явной или неявной форме содержит также адреса для результата выполнения операции и следующей выполняемой команды. По характеру выполняемых операций команды образуют следующие основные группы: арифметические, десятичной арифметики, логические, передача кодов, передачи управления, определения режима работы ЭВМ, ввода/вывода и др. Команда, как правило, содержит не сами операнды, а адреса регистров или ячеек памяти, их содержащие.

   Как правило, система команд современных ЭВМ использует несколько типов адресации, например: прямая, относительная, непосредственная, укороченная, стыковая и т.д. (их количество может превышать 20), указываемых посредством КОП (сложение, умножение, передача управления и др.) или явно специальным полем адресной части команды.

   Прямая – предполагает идентичность понятий.

   Относительная – характеризуется соотношением.

   Непосредственная – содержит сам операнд, а не его адрес.

   Укороченная – в команде задаются только младшие разряды адресов, старшие при этом полагаются нулевыми (используется совместно с другими).

   Стыковая – реализующая безадресное задание операндов, особенно широко используется в микро-, мини-, и некоторых супер- ЭВМ .

   ЭВМ в совокупности с их ОП с полным основанием можно отнести к наиболее сложным системам, созданным современной цивилизацией. Их сложность определяется многочисленностью разно - функциональных элементов, большим числом связей между ними и сложностью алгоритмов функционирования и обработки информации. Где ВУ - внешние устройства, обмениваются с ЦП и ОП, включая основную управляющую информацию, позволяют использовать одни и те же ВУ, различными типами и классами ЭВМ, удовлетворяющими определённым стандартам. При этом унифицированные форматы данных преобразуются в индивидуальные в блоках управления ВУ (БУВУ). Инфицированность распространяется на общий интерфейс обмена информацией между ВУ и ЦП+ОП, а также на формат и набор команд ввода/вывода ЦП. Выполнение общих функций возлагается на специальные устройства СС – контроллеры (Конт) прямого доступа к ОП и каналы (процессоры) ввода /вывода, а специфические – на адаптеры (БУВУ) конкретного типа ВУ. Если современный массовый ПК имеет весьма ограниченный набор ВУ (как правило: клавиатура, дисплей, пышь, НГМД, НМД типа Винчестер и принтер), то мини- и ЭВМ общего назначения имеют достаточно обширную периферию ВУ различных типов, назначения и количества.

                     1.2. Принципы работы компьютера фон Неймана

   Компьютер – это многофункциональное электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации.

   В основу построения  большинства компьютеров положены  принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом. Работа над ENIAC была в самом происхождения Джоном фон Нейманом, был консультантом американской секретной программы по созданию атомной бомбы и занимался вопросом о том, как повысить счетные мощности для решения необходимых дифференциальных уравнений.

   Во время работы  на EDVAC в 1945г. между разработчиками произошел крупный конфликт. Дело в том, что EDVAC стал базой для третьей масштабной теоритической работы по вычислительной технике (первая, описание «аналитической машины», принадлежала Чарльзу Бэббиджу, вторая - Атланту Тьюрингу). Но ни Мочли, ни Эккерт не смогли сообщить свои знания и абстрагировать от радиоламп и электронных схем. Фон Нейман написал «Предварительный доклад о машине EDVAC», в котором детально изложил логическую организацию и общие принципы функционирования универсальных вычислительных устройств.

   Фон Нейман был  известен как известный математик и научная общественность приписала ему все идеи, лежащие в основе этой машины.

   Основы учения об архитектуре вычислительных машин заложил выдающийся американский математик Джон фон Нейман. Он подключился к созданию первой в мире ламповой ЭВМ ENIAC в 1944 г., когда ее конструкция была уже выбрана. В процессе работы во время многочисленных дискуссий со своими коллегами Г. Голдстайном и А. Берксом фон Нейман высказал идею принципиально новой ЭВМ. В 1946 г. ученые изложили свои принципы построения вычислительных машин в ставшей классической статье “Предварительное рассмотрение логической конструкции электронно-вычислительного устройства”. С тех пор прошло полвека, но выдвинутые в ней положения сохраняют актуальность и сегодня. В статье убедительно обосновывается использование двоичной системы для представления чисел (нелишне напомнить, что ранее все вычислительные машины хранили обрабатываемые числа в десятичном виде). Авторы убедительно продемонстрировали преимущества двоичной системы для технической реализации, удобство и простоту выполнения в ней арифметических и логических операций. В дальнейшем ЭВМ стали обрабатывать и нечисловые виды информации – текстовую, графическую, звуковую и другие, но двоичное кодирование данных по-прежнему составляет информационную основу любого современного компьютера. Еще одной поистине революционной идеей, значение которой трудно переоценить, является предложенный Нейманом принцип “хранимой программы”. Первоначально программа задавалась путем установки перемычек на специальной коммутационной панели. Это было весьма трудоемким занятием: например, для изменения программы машины ENIAC требовалось несколько дней (в то время как собственно расчет не мог продолжаться более нескольких минут – выходили из строя лампы). Нейман первым догадался, что программа может также храниться в виде набора нулей и единиц, причем в той же самой памяти, что и обрабатываемые ею числа. Отсутствие принципиальной разницы между программой и данными дало возможность ЭВМ самой формировать для себя программу в соответствии с результатами вычислений. Фон Нейман не только выдвинул основополагающие принципы логического устройства ЭВМ, но и предложил ее структуру, которая воспроизводилась в течение первых двух поколений ЭВМ. Основными блоками по Нейману являются устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ) (обычно объединяемые в центральный процессор), память, внешняя память, устройства ввода и вывода.

   Следует отметить, что внешняя память отличается от устройств ввода и вывода тем, что данные в нее заносятся в виде, удобном компьютеру, но недоступном для непосредственного восприятия человеком.

   Так, накопитель на магнитных дисках относится к внешней памяти, а клавиатура – устройство ввода, дисплей и печать – устройства вывода. Рис. 1. Архитектура ЭВМ, построенной на принципах фон Неймана. Сплошные линии со стрелками указывают направление потоков информации, пунктирные – управляющих сигналов от процессора к остальными узлам ЭВМ Устройство управления и арифметико-логическое устройство в современных компьютерах объединены в один блок – процессор, являющийся преобразователем информации, поступающей из памяти и внешних устройств (сюда относятся выборка команд из памяти, кодирование и декодирование, выполнение различных, в том числе и арифметических, операций, согласование работы узлов компьютера). Более детально функции процессора будут обсуждаться ниже. Память (ЗУ) хранит информацию (данные) и программы. Запоминающее устройство у современных компьютеров “многоярусно” и включает оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), хранящее ту информацию, с которой компьютер работает непосредственно в данное время (исполняемая программа, часть необходимых для нее данных, некоторые управляющие программы), и внешние запоминающие устройства (ВЗУ) гораздо большей емкости, чем ОЗУ. но с существенно более медленным доступом (и значительно меньшей стоимостью в расчете на 1 байт хранимой информации).

   На ОЗУ и ВЗУ классификация устройств памяти не заканчивается – определенные функции выполняют и СОЗУ (сверхоперативное запоминающее устройство), и ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), и другие подвиды компьютерной памяти. В построенной по описанной схеме ЭВМ происходит последовательное считывание команд из памяти и их выполнение. Номер (адрес) очередной ячейки памяти. из которой будет извлечена следующая команда программы, указывается специальным устройством – счетчиком команд в УУ. Его наличие также является одним из характерных признаков рассматриваемой архитектуры.

   Разработанные фон Нейманом основы архитектуры вычислительных устройств оказались настолько фундаментальными, что получили в литературе название “фон-неймановской архитектуры”.

   Подавляющее большинство вычислительных машин на сегодняшний день – фон-неймановские машины. Исключение составляют лишь отдельные разновидности систем для параллельных вычислений, в которых отсутствует счетчик команд, не реализована классическая концепция переменной и имеются другие существенные принципиальные отличия от классической модели (примерами могут служить потоковая и редукционная вычислительные машины). По-видимому, значительное отклонение от фон-неймановской архитектуры произойдет в результате развития идеи машин пятого поколения, в основе обработки информации в которых лежат не вычисления, а логические выводы.

                       1.3. Компоненты современного компьютера

   Это так называемые периферийные устройства. В системном блоке находятся компоненты, которые производят вычисления, в которых хранятся и обрабатываются данные. Так как из таких узлов состоит системный блок.

   Материнская плата - центром компьютера является самая большая плата - так называемая материнская плата (MotherBoard, MainBoard). Роль этой платы крайне важна: она является как бы связующим звеном между всеми компонентами компьютера, практически все устройства подключаются именно к материнской плате. Естественно от возможностей материнской платы во многом зависят возможности компьютера. Давайте посмотрим, из каких компонентов состоит материнская плата, и какие же компоненты подключаются к ней.

   Процессор – это самый обычный большой чип в компьютере. Процессор – это устройство который исполняет определенный набор команд (инструкций), а компьютерная программа -  это и есть последовательность тех самых инструкций.

   Ключевым принципом  построения памяти на ЭВМ является (ее иерархическая организация) организация (принцип, сформулированный еще Джоном фон Нейманом), которая предполагает использование в системе памяти компьютера.

   Сверхоперативная  память:

-оперативная память,

-кэш – память,

-постоянная память,

-адресная,

-ассоциативная,

-стековая память.

   Оперативная память компьютера или ОЗУ – это быстрое запоминающее устройство не очень большого объема, непосредственно связанное с процессором.

   Организация систем  адресации и команд. Технические  средства хранения информации.

   В процессе работы  процессор обрабатывает данные  находящиеся в его регистрах, оперативной памяти и внешних  портах процессора. Часть данных  интерпретируется как собственно  данные, часть совокупность разнообразных  данных команд, которые может  выполнить процессор над данным, образовывает систему команд процессора.

   Жесткие диски в силу своего механического устройства достаточно медленные. Предположим мы хотим запустить некую программу с нашего жесткого диска. Эта программа (т.е. последовательность команд процессору) должна быть считана с диска и передана процессору. Но так как диск - устройство медленное, то подавляющее большинство времени процессор будет ждать считывания очередных байт с жесткого диска, а исполнив (весьма быстро) снова ждать. Для того, чтобы подобные ситуации не возникали, в компьютер устанавливается так называемая оперативная память. Это электронное (а не механическое, как жесткий диск) устройство, поэтому его можно сделать весьма быстрым.

Chipset. Следующий важнейший компонент, на котором мы остановимся - так называемый набор микросхем или chipset , на базе которого строится материнская плата. Чипсет - самые большие (после процессора) микросхемы в компьютере, и самые большие из припаянных к материнской плате. Какие функции выполняет чипсет? Чипсет обеспечивает связь между основными узлами, расположенными на материнской плате, в первую очередь между процессором и памятью. Поэтому, естественно, от чипсета так же зависит производительность компьютера в целом, т.к. если, к примеру, чипсет медленно работает с памятью, то и система работает медленнее, нежели система с тем же процессором и памятью, но другим, более быстро работающим с памятью чипсетом.

Но функция связывания всех компонентов в единую систему не единственная функция чипсета. Кроме того, современный чипсет содержит целый ряд основных, базовых контроллеров различных устройств, подключаемых к материнской плате. К примеру: практически к любому компьютеру обычно подключают дисковод для гибких магнитных дисков (дискет). Зачем покупать для подключения дисковода отдельную плату контроллера дисковода, если контроллер можно интегрировать в чипсет. Разумеется, себестоимость интеграции контроллера на материнскую плату гораздо ниже приобретения отдельной платы контроллера. Поэтому многие контроллеры и интегрируют на плату (в данном случае в чипсет). Какие же контроллеры интегрируют? Контроллер дисковода (его называют FDC - Floppy Disk Controller, а сам дисковод FDD - Floppy Disk Drive), к нему можно подключить 2 дисковода;

Контроллер жесткого диска (контроллер принято называть IDE Controller, а жесткий диск - HDD - Hard Disk Drive), причем встроенный в чипсет контроллер поддерживает 2 порта для подключения жестких дисков, а к каждому порту можно подключить по 2 диска, т.е. к стандартной материнской плате можно подключить до 4 жестких дисков.

Контроллер порта принтера (еще его называют параллельный порт или LPT port). Как ясно из названия к этому порту подключают принтер, так же нередко в этот порт подключают сканер.

Коммуникационные порты (2 шт.), говорят так же о последовательных портах, COM - портах. К этим портам может подключаться мышь, модем (устр-во для связи с другими компьютерами по телефонным линиям), некоторые экзотические принтеры (обычно от мобильных компьютеров) и т.д.

Контроллер клавиатуры и контроллер специального порта мыши. Разъем такого вида принято называть PS/2. Поэтому говорят о PS/2 порте мыши и клавиатуры.

Контроллер Универсальной Последовательной Шины (USB, Universal Serial Bus). Это достаточно новая шина, и интересная тем, что позволяет к одному порту подключить последовательно 127 устройств! Но, при этом нужно отметить, что текущая реализация USB в чипсетах обеспечивает весьма низкую скорость обмена с устройствами, но уже разработана новая версия шины USB, и в 2001 году она вероятно должна быть реализована в чипсетах.Кроме того, в чипсеты интегрируют и другие, например видео и аудио контроллеры. Но такая практика не является общепринятой, так как, к примеру, видеоконтроллеры бывают самые различные, с разными возможностями и разбросом цен от $25 до $500! Нередко интеграция видеоконтроллера в чипсет во многом обязывает пользователя использовать именно этот видеоконтроллер, а не приобретать другой. Стало быть, приобретая плату, в чипсет которой встроен (интегрирован) видеоконтроллер, пользователь оказывается ограничен в возможности его замены, что, разумеется, далеко не всегда хорошо. То же можно, хотя и в меньшей степени, сказать и об аудио контроллере. С другой стороны, перечисленные выше контроллеры, встроенные в чипсет во многом стандартны, и не будь они интегрированы, все пользователи бы купили за одну цену одинаковые контроллеры, а мы уже говорили о том, что интегрированный на плату контроллер дешевле.

Т.е. стандартные контроллеры интегрируют всегда во все чипсеты, а прочие, такие как видео, аудио и др. - не во все чипсеты (и такие чипсеты называются интегрированными).

Обычно чипсет состоит из нескольких микросхем, чаще всего из двух. Эти микросхемы принято называть мостами (bridge). Одна микросхема обеспечивает связь компонентов системной платы, ее обычно называют Северным мостом (North bridge), другая микросхема называется Южным мостом (South bridge), она ответственна в первую очередь за интегрированные в чипсет контроллеры. Бывают и другие названия микросхем чипсета (Hub, хаб, но об этом как ни будь позже). Бывают чипсеты состоящие так же из 1, 3, 4 микросхем.

От чипсета, на базе которого построена материнская плата, зависят все возможности, которые плата предоставляет. В частности тип используемого процессора, тип и количество оперативной памяти зависят в первую очередь от чипсета. Итак, ясно, что чипсет является как бы сердцем материнской платы, и, безусловно, важнейшим ее компонентом.BIOS Также важным компонентом материнской платы является микросхема BIOS (Basic Input Output-System, базовая система ввода-вывода). Эта микросхема представляет собой память, но не оперативную, а, напротив, постоянную. В этой микросхеме записана программа, которая обеспечивает начальный старт компьютера. Эта программа и называется BIOS. (По имени этой программы и саму микросхему также иногда называют BIOS). Дело в том, что компьютер, вообще говоря, лишь груда железа и пластика. И заставить эту груду что-либо делать может лишь программное обеспечение. И в этой микросхеме как раз записана программа, которая обеспечивает начальный страт компьютера.

Современное аппаратное обеспечение

Аппаратные средства – физические компоненты компьютера («железо»). Минимальная конфигурация компьютера включает в себя системный блок, монитор и клавиатуру.

Обычно используют также мышь, принтер, сканер и другие устройства.

1. Системный блок –  модуль компьютера, состоящий из  материнской платы, центрального  процессора, Iоперативного запоминающего устройства (ОЗУ), накопителей и других устройств.

а) Материнская плата – основной аппаратный компонент компьютера, где реализованы, в частности магистраль обмена, разъемы для центрального процессора, оперативной памяти, слоты расширения для установки контролеров внешних устройств.

Упомянутая магистраль обмена служит для организации обмена данными между центральным процессором, оперативной памятью, устройствами ввода-вывода и др. устройствами. Она представляет собой совокупность трёх шин: шины данных, шины адреса и шины управления.

Б) Центральный процессор –пРоцессор, устанавливаемый в разъем материнской платы и управляющий работой всех компонентов компьютера.