Анализ и оценка аппаратных средств современных ПЭВМ

В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике. Однако в1971 г. произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем - персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до маститых ученых и инженеров. Этим машинам, не занимающим и половины поверхности обычного письменного стола, покоряются все новые и новые классы задач, которые ранее были доступны (а по экономическим соображениям часто и недоступны - слишком дорого тогда стоило машинное время мэйнфреймов и мини-ЭВМ) лишь системам, занимавшим не одну сотню квадратных метров. Наверное, никогда прежде человек не имел в своих руках инструмента, обладающего столь колоссальной мощью при столь микроскопических размерах.

НОВЫЕ ВИДЫ ПАМЯТИ

Резкое повышение быстродействия процес¬соров и переход на 32-разрядные многоза¬дачные операционные системы сущест¬венно поднимают требования и к другим компонентам компьютера. Важнейшим из них является оперативная память. Возрастание внешних тактовых частот процессоров с 33-40 МГц, характерных для семейства 486 (486DX2-66/80 и 486DX4-100/120), до 50-66 МГц для Pentium (Pentium 75/90/100/120/133), требует прежде всего адекватного увеличения быст¬родействия подсистемы памяти. Поскольку в ка¬честве оперативной используется относительно медленная динамическая память DRAM (Dynamic Random Access Memory), главный способ увели¬чения пропускной способности основан на при-менении кэш-памяти. Кроме встроенной в про¬цессор кэш-памяти первого уровня применяется и кэш-память второго уровня (внешняя), построенная на более быстродействующих, чем DRAM, микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM). Для высоких тактовых частот нужно увеличивать быстродействие SRAM. Кроме того, в многозадачном режиме эф-фективность работы кэш-памяти также может снижаться. Поэтому актуальной становится за¬дача не только увеличения быстродействия кэш-памяти, но и ускорения непосредственного дос¬тупа к динамической памяти. Для решения этих проблем начинают использоваться новые типы статической и динамической памяти.
Требования к объемам памяти диктуются программным обеспечением. При использовании Windows оценить необходимое количество памяти можно на основе тестов Winstone, использующих наиболее популярные приложения Windows. Соответствующие данные представлены на рисунке 1.




Статическая память

В качестве кэш-памяти второго уровня практиче¬ски всегда применялась (и до сих пор продолжа¬ет широко применяться) стандартная асинхрон¬ная память SRAM. При внешних тактовых частотах порядка 33 МГц хорошие результаты давала статическая память со временем выборки 15-20 ns. Для эффективной работы на частотах выше 50 МГц такого быстродействия уже недос¬таточно. Прямое...

Устройства CD-R для однократной записи дисков CD-ROM (в разных форматах) будут в недалеком будущем дополнены перезаписываемыми, то есть с возможностью многократной записи на один и тот же носитель. Наиболее подходящей для такого рода устройств является технология phase change. Перезаписываемые диски, полу¬чившие название CD-E (Erasable), предложила фирма Philips. Сразу же была получена поддерж¬ка от IBM, Ricoh, Hewlett-Packard, Mitsubishi Chemical, Mitsumi Electric, Matsushita Kotobuki Electric Industries, Sony, 3M, Olympus. Новый диск является логическим продолжением CD-R (Orange Book) и CD-ROM. Предполагается со-вместимость по чтению-записи с CD-R и по чте¬нию с CD-ROM. Правда, для того, чтобы читать диски CD-R на обычных приводах CD-ROM, тре¬буется некоторая их модификация, связанная с необходимостью регулировки считывающего лазера из-за разной отражающей способности новых и традиционных дисков, так что говорить о полной совместимости пока не приходится. По¬явление прототипов новых устройств ожидается не ранее конца года.