Модернизация персонального компьютера

    Министерство  образования 
Российской Федерации 
Санкт-Петербургский государственный  
Инженерно-экономический университет

    РЕФЕРАТ

 
 

    «Модернизация персонального компьютера» 
по дисциплине “Информатика”

    Руководитель  С.Соколовская

    Исполнитель И.Цыганков 
Группа 112 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Санкт-Петербург  
2002

 

    

    

    Введение

 

  Модернизация  компьютера – дело простое, быстрое  и придающее вам  больше уверенности  при работе с компьютером. Но для того, чтобы  она была успешной, сначала надо всё  тщательно продумать. Может оказаться, что в вашем случае модернизация – не лучший выход.

  Ни  одно устройство в мире нельзя усовершенствовать  так же просто и быстро, как компьютер. Из самого старого компьютера IBM PC можно за полчаса создать эквивалент самого совершенного из современных компьютеров. Можно увеличить скорость в 20 и более раз. Можно увеличить память на несколько десятков мегабайт. Можно в 5 раз ускорить доступ к диску, улучшить качество графики, встроить функции факса – и всё это за время обеденного перерыва.

  Самое главное в модернизации компьютера – вы это можете сделать сами. Тут не нужны никакие особые навыки, кроме способности точно следовать инструкциям. Немного внимания – и успех обеспечен. Никаких случайностей. Ничто не зависит и от технических навыков и знания компьютера. Вы даже приобретёте немного и того, и другого в процессе работы.

  Не  думайте, что модернизация компьютера – это что-то необычное и экзотическое. Персональные компьютеры не просто можно  модернизировать. Они специально созданы  для модернизации. Внутри компьютера нет опасного напряжения, когда открыта крышка, даже если вы забыли выключить его из сети. Почти в каждой машине есть участки расширения, которые предназначены для подключения различных периферийных устройств. Каждый такой участок устроен таким образом, чтобы свести работу по установке платы расширения к минимуму. В =худшем случае придётся чуть-чуть поработать отвёрткой. Кабели сделаны так, что их невозможно подключить неправильно.

  Эта предельная простота закономерно вызывает вопрос: зачем вообще нужно рассказывать о модернизации ПК? Ответов несколько.

  Как и любое другое дело, модернизация становится простой только со второй попытки. Если есть практика, всё получается лучше: и ездить на велосипеде, и  собирать книжный шкаф. В ходе работы обязательно обнаруживаются разные тонкости и особенности. Вам не придётся делать ошибки, извлекать из этого урок, возвращаться на несколько шагов назад и начинать всё сначала. Маленький совет – подсоединяйте кабели к дисководу прежде, чем начнёте привинчивать его на место – избавит вас от необходимости калечить пальцы и терять лишнее время.

  Более того вы обнаружите, что самой сложной  является отнюдь не механическая часть  работы. Больше всего времени и  сил отнимает умственный труд –  решение вопроса, что модернизировать и какой продукт для этого выбрать.

  Это не просто философские размышления, необходимо тщательно изучить свой компьютер и применяемое программное  обеспечение, чтобы определить самые  слабые места. Нужно найти самые  медленные звенья в цепи обработки  данных, которые, в конечном счёте, тормозят работу всего компьютера. Обнаружение таких мест позволяет произвести модернизацию максимально быстро и эффективно.

  Вам придётся выбирать из нескольких тысяч  изделий, стремящихся завоевать  ваш компьютер и кошелёк. При выборе дисковода, например, приходится принимать во внимание множество аспектов – от интерфейса и времени доступа до торговой марки. Это важно и совсем не просто. Неправильный выбор может стоить лишних затрат. Или может снизиться скорость работы компьютера, или вы просто приобретёте бесполезный кусок металла.

  Самое главное, что надо узнать, это: что  искать, как оно работает (и как  сочетается с другими частями  машины), и, наконец, как это можно  установить.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  1.Узкие  места системы.

  Если вы решили модернизировать свой компьютер чтобы увеличить его производительность, первое, что необходимо сделать, так это найти узкие места в системе и определить, как они сказываются на производительности. Эта глава поможет вам определить факторы, влияющие на снижение производительности системы – её узкие места и узнать, чего можно ожидать от имеющихся устройств в самом лучшем случае.

  Какими  именно недостатками страдает ваша система, зависит не только от техники, но и  от используемого программного обеспечения. Если вы сможете правильно определить, что тормозит систему, вы сможете добиться прорыва в производительности с наименьшими затратами.

  Однако, найти узкое место системы  совсем не просто. Невозможно, быстро просмотрев комплектующие ПК, определить самое медленное устройство. Узкое место определяется не только техническими средствами. Оно является результатом взаимодействия техники и используемых программ. Одни программы загружают процессор так, что у того нет ни единого такта отдыха, а другие ставят его в условия работы бюрократа с почасовой работой.

  Низкая  частота задающего  генератора¹

  Только  по одной частоте невозможно получить полное представление о системе. Если в вашем ПК узкое место  затаилось в каком-либо периферийном устройстве, использование более быстрого микропроцессора не спасёт положения и приведёт к тому, что новый процессор будет больше времени простаивать в ожидании. Установив процессор, работающий на частоте, в два раза превосходящую начальную, вы можете заставить новый процессор простаивать в два раза больше времени по отношению к старому процессору.

  Узкое место может скрываться за разными  хитростями и быть едва различимыми. Если система страдает от медленного диска, но вы поставили более быстрый  процессор, то может показаться, что  система увеличила производительность. Новый чип может вдвое быстрее заполнять экран. Здесь улучшение видно невооружённым глазом. Но, когда вы запустите свои обычные прикладные задачи, вы поймёте, что медленный диск продолжает тормозить систему.

  Чаще  всего переход на более быстрый процессор является самым крайним средством модернизации. Забудьте про мегагерцы. Частота – это только одна сторона высокой производительности. Только у считанных моделей низкая частота является преградой к увеличению скорости работы. Обычно, заменив другие устройства, можно добиться лучшего результата. Кроме того, замена процессора – одна из самых дорогих модернизаций ПК. Лучшим вариантом замены процессора является замена материнской платы. С точки зрения электроники это равноценно получению нового компьютера в старом корпусе. Если что-либо ещё сдерживает производительность процессора, то можно дешевле и эффективнее заставить выполнять ваши программы.

  Низкая  производительность шины²

  Есть  одно узкое место в ПК, которое  может приводить к тому, что остальная система будет не в состоянии угнаться за процессором. В то время, когда процессор в состоянии довольно быстро проводить вычисления, остальная часть ПК не может обеспечивать такую производительность. Процессору приходится ожидать, пока остальная система выполнит свои функции. Проблема в том, что периферия не может найти или подготовить информацию без простоя процессора. Или в том, что устройства работают с той же производительностью, но система передачи информации “к” и “от” процессора не обеспечивает нужной производительности.

  В большинстве ПК система обмена информацией  реализуется на шине расширения. Шина организует систему обмена информацией  со схемами плат расширения и всей подключённой к ней периферией, включая  порты ввода-вывода, монитор (через видеопамять), жёсткий и гибкий диски, а иногда – и расширенную память. В таких системах производительность шины вполне может оказаться узким местом.

  Преодоление проблемы – в разрыве связи  между процессором и шиной. Нужно  использовать какое-либо другое устройство, управляющие шиной вместо процессора. Такая технология называется  управлением шиной. Когда плате расширения нужно передать данные, её разрешается самой взять управление над шиной, забрав эти функции у процессора. Более того, во время передачи данных по шине процессор может заниматься другими задачами. Такая организация позволяет системе выполнять одновременно две работы.

  Память  как узкое место  системы³

  Память  обычно рассматривается как придаток процессора. Они постоянно взаимодействуют: что бы ни делал процессор, в этом всегда принимает участие и память. Но если память подобрана не оптимальным образом, она может оказаться узким местом системы.

  Это может произойти из-за того, что  не вся память одинакова. Память отличается способом подключения к процессору и скоростью работы. Не оптимальное подключение или низкая производительность памяти может стать на пути увеличения производительности системы.

  В ПК старого типа микросхемы памяти подключались к процессору почти  напрямую. Только несколько микросхем стояли между памятью и процессором. С такой организацией память действительно была придатком процессора. Она работала с такой же скоростью, что и процессор.

  ПК  на 386 и более мощных процессорах  имеют рабочую частоту процессоров, намного превышающую частоту шин расширения. А, следовательно, при установке памяти на плату расширения такой машины гарантировано, что производительность системы будет падать при каждом обращении к этой памяти. Единственным выходом здесь является неиспользование медленной шины расширения при подключении памяти. Из-за того, что системная память имеет физические ограничения на установку на ней схем памяти, производители ПК создали специальные платы расширения памяти, работающие на частоте процессора.

  Винчестер как узкое место системы

  Обращение к диску за информацией означает задержку. Главным образом это  происходит из-за того, что диск имеет  механическую составляющую.

  В отличие от чипов RAM, при обращении к диску системе приходится ожидать некоторое время, пока диск не повернётся вокруг своей осии нужные данные не будут найдены. Головка чтения/записи также перемещается над диском, а дик должен провернуться таким образом, чтобы каждый бит прошёлся под головкой. В среднем отдельный бит отыскивается за половину оборота диска. Для дисков почти стандартной является частота вращения 3600 оборотов в минуту. Это даёт время поиска в 13 милисекунд, что несравнимо с временем поиска в RAM.

  В действительности время поиска на диске  ещё больше, потому что головке  приходится перемещаться на нулевую дорожку за служебной информацией. Это приводит к тому, что среднее время доступа диска имеет значение от дюжины до сотни милисекунд. Даже в самом лучшем случае поиск байта информации на диске в тысячу раз медленнее, чем в электронной памяти RAM.

  Дисплей как узкое место  системы

  Для многих может оказаться неожиданностью, что дисплей ПК способен являться узким местом системы. Тяжело представит, что монитор может влиять на производительность ПК. Но на самом деле это так.

  Изображение передаётся на экран из других подсистем компьютера и возникает в глубине программ и ПК. При использовании простой системы отображения (монохромной, CGA, EGA или VGA) микропроцессору приходится отвечать за освещение и цвет каждого пикселя экрана. Даже для примитивного CGA ему приходится управлять более чем 125000 точками. Изображение может изменяться до 60 раз в секунду и процессор обязан успеть помимо формирования образа выполнить всю работу, задаваемую выполняемыми программами.

  Проблема  усложняется, потому что для получения любого изображения на мониторе необходимо пропустить данные через шину вода/вывода. Это означает использования большего числа команд управления шиной. И когда приходится протискивать данные по пути к экрану через восьмибитный интерфейс, он может вставить несколько дюжин периодов ожидания для процессора. Что ещё хуже, размещая символы на экране и перемещая их по сложному алгоритму согласно инструкциям программы, процессору приходится разбираться с кодировками и BIOS и DOS. Это дополнительная работа и дополнительные состояния ожидания.