Máté István A számítóőép Őelépítése A processzor és csatlakoztatása A követelménymodul meőnevezése: Számítóőép összeszerelése A követelménymodul száma: 1173-06 A tartalomelem azonosító száma és célcsoportja: SzT-003-30
A PROCESSZOR ÉS CSATLAKOZTATÁSA ESETFELVETÉS MUNKAHELYZET Ön eőy számítóőép-kereskedésben dolőozik, ahol alkatrészeket és komplett konőiőurációkat is árusítanak. A betanulási id szaka alatt eőy vev érkezik, aki Pentium 4 számítóőépét szeretné Őejleszteni. Milyen kérdéseket tenne Őel annak kiderítésére, hoőy processzorvásárlás vaőy az új konőiőuráció meővétele a vásároló számára a meőőelel meőoldás? SZAKMAI INFORMÁCIÓTARTALOM 1. A processzorok Őelépítése, jellemz ik A processzor (Őeldolőozó eőyséő) a számítóőép eőyik többőunkciós része, mely adat- és proőramőeldolőozást, vezérlést, illetve ki- és bemeneti Őunkciókat is ellát. Mindezek a funciók eőy naőy inteőráltsáőú áramköri lapkán helyezkednek el, ezért mikroprocesszornak szokás nevezni. A mikroprocesszor anőol rövidítése a CPU (Central Processinő Unit) Őeladataira utal: központi vezérl eőyséő. A processzorok két jellemz en eltér tulajdonsáőú csoportja alakult ki a Őejl dés során: a RISC (Reduced Instruction set Computer típusú), azaz az eőyszerű utasítássokkal dolőozó processzorok, valamint a Complete Instruction set Computer típusú processzorok, azaz maőyarul az összetett utasításokkal dolőozó eőyséőek. Lássuk a különbséőeket: CISC Eőy utasítás véőrehajtásához több őépi ciklus (órajel) szükséőes A memóriát bármely utasítás használhatja Nem jellemz a pipeline cs vezeték típusú Őeldolőozás Az utasítások mérete (bitben) változik Sok és összetett (bonyolult) utasítás A Őordítóproőramok bonyolultsáői szintje magas RISC Eőy utasítás véőrehajtásához eőy őépi ciklus is eléőséőes Két utasítás használhatja csak a memóriát: a Load, vaőyis a töltés és a Store, azaz a tárol utasítás Jellemz a pipeline cs vezeték típusú Őeldolőozás Az utasítások mérete (bitben) röőzített Kevés és eőyszerű utasítás A Őordítóproőramok bonyolultsáői szintje alacsony 1
A két rendszerb l adódó következmények közé tartoznak: - a CISC rendszereket általános Őeladatokra használják, lassúbbak - a RISC rendszerek célőeladatokat látnak el, őyorsabbak. A processzorokat eőyes jellemz ik alapján összehasonlíthatjuk, és eőy adott Őeladatra való alkalmassáőukat meőítélhetjük. Ezek a jellemz k a processzorban lév kisebb eőyséőek tulajdonsáőait adják meő. A mikroprocesszorok történetének kezdetén az Intel céő volt az eőyeduralkodó a területen. Ez indokolja, hoőy a következ kben az Intel processzorairól esik több szó, de Őeltétlenül megemlítjük azokat az eredeti processzorőyártókat (anőolul original manufacturers), amelyek kés bb léptek be a piacra. A CPU-k típusai és típusjelei Tájékoztatást ad a őyártóról, a termék Őejlettséőér l. Az utóbbi id ben a átlaőos tájékozottsáőú Őelhasználó már nem tudja könnyen meőítélni a CPU meőőelel séőét. Csak a két leőismertebb processzorőyártó típusjelét elnézve ez könnyen belátható: Az Intel fontosabb mikroprocesszorai Processzor Meőjelenés Sín szélesséőe típusa éve Leírás 4004 1971 4 8086 1978 16 Az Intel els őenerációs 80 x 86 processzora Második őenerációs 80 x 86 processzor, új utasításokkal, 80286 1982 16 a védett módú működés, 16 MB memória- méret támoőatása 80386 1985 32 Harmadik őenerációs 80 x 86 processzor: 32 bit architektúrával, új üzemmódokkal Neőyedik őenerációs 80 x 86 processzor beépített 80486 1989 32 lebeő pontos eőyséőőel (FPU - Floating-point Unit), beépített órajel-többszöröz vel. Ötödik őenerációs x86 processzor: szuperskalár Pentium 1993 32 architektúrával (több utasítás véőrehajtása egy id ben), MMX technolóőia, multimédia utasítások Pentium II 1997 32 Hatodik őenerációs x86 processzor Celeron 1998 32 Alacsony árőekvésű Pentium II, Pentium III és Pentium 4 processzorváltozat Pentium III 1999 32 Javított és őyorsított Pentium II processzorváltozat Pentium 4 2000 32, 64 Új őenerációs Pentium processzor Xeon 2001 32, 64 Naőy teljesítményű Pentium 4 processzorváltozat, els sorban szerverekbe Itanium 2001 64 Naőy teljesítményű 64-bites mikroprocesszor Pentium M 2003 32 Mobil eszközökhöz tervezett Pentium mikroprocesszor változat 2
Celeron D 2004 32, 64 Alacsony árőekvésű Pentium 4 processzorváltozat asztali számítóőépekhez Core Solo 2006 32 32-bites, egy magos (single-core) mikroproceszszor Core Duo 2006 32 32-bites, két maőos (dual-core) mikroprocesszor Core 2 2006 64 64-bites mikroprocesszor Pentium Dual-Core 2007 64 64-bites, alacsony árőekvésű mikroprocesszor Celeron Dual-Core 2008 64 64-bites, alacsony árőekvésű mikroprocesszor Atom 2008 32, 64 Különleőesen alacsony Őoőyasztású mikroproceszszor Core i7 2008 32, 64 64-bites mikroprocesszor Core i5 2009 32, 64 64-bites mikroprocesszor Core i3 2010 32, 64 64-bites mikroprocesszor Az AMD fontosabb mikroprocesszorai Processzor típusjele éve séőe Meőjelenés Sín széles- Leírás 29000 1988 32 32-bit embedded RISC microprocessor K5 1996 32 Pentium osztályú processzor K6 1997 32 Pentium/Pentium II osztályú processzor K6-2 1998 32 Pentium II osztályú processzor, K6 javított változata K6-III 1999 32 Pentium II osztályú processzor, K6-2 javított változata K7 1999 32 Pentium III/IV osztályú processzor K8 2003 64 x86 nyolcadik őenerációs processzor K10 2007 64 x86 kilencedik őenerációs processzor A további eredeti processzorőyártók őyártmánytípusainak ismertetését l most eltekintünk, de eőy rövid névsort mindenképpen érdemes elolvasni: ARM, Cyrix, Motorola, National Semiconductor, NEC, Sun Microsystems, Texas Instruments, VIA. Most pediő lássuk tételesen mit l jó egy processzor. 3
A processzor sínrendszerei és a reőiszterek méretének összeőüőőései A reőiszter a processzor belsejében található, rendkívül őyors, de kisméretű átmeneti adattárolást lehet vé tev tároló. Mérete (amit bitben mérünk) beőolyásolja, hoőy eőy-eőy műveletnél milyen naőy (hány kettes számrendszerbeli számból álló) számmal tudunk műveletet véőezni. Ezt a processzor által használt szóhossznak is nevezzük. Tipikus értékei: 8, 16, 32, 64 bit. Mivel az adatoknak és utasításoknak valahoőy el kell jutni a regiszterekbe, és onnan továbbítani is kell azokat, ún. bels sínrendszert (értsd: kis méretű vezetékek köteőe ) kell használni. A processzor teljesítménye attól is Őüőő, hoőy ez a bels sín (más néven adatbusz) hány vezetékb l áll, azaz eőy id ben hány bitet tud párhuzamosan továbbítani (a mai síneket tipikusan > = 64 bitszélesséő jellemzi). Hiába tud a processzor naőy hosszúsáőú számokon naőy őyorsasáőőal adatokat továbbítani saját bels rendszerében, ha a számítóőép központi tárolójában, a memóriában nincs eléő elérhet tárolóhely a számára. Ezt a jellemz t a címbusz bitszélesséőével jellemezzük, és a következ t kell érteni rajta: Ha rekeszeket pl. postaőiókokat a postán meő akarok különböztetni eőymástól, akkor sorszámokat rakok rájuk. Hoőy hány rekeszt tudok meőkülönböztetni, attól Őüőő, hoőy hány számjeőyb l áll a sorszám. Ha két számjeőyet használunk, és nincs 0 sorszámú Őiók, akkor összesen 99 darab rekeszt tudunk azonosítani (értsd: bérl knek kiadni és a saját postájukat a meőőelel rekeszbe tenni). A számítóőép Ő tárolójának (a memóriának) a tároló rekeszeit is sorszám azonosítja, s az adatok elhelyezését beőolyásolja, hoőy a rekeszek sorszáma hány számjeőyb l (itt kettes számrendszerbeli számjeőyekr l beszélünk) áll. Ha kevésb l, akkor sokszor kell a Ő tárba írni, onnan kiolvasni adatot, ami id veszteséőet és munkatöbbletet okoz. Míő a leőkorábbi 20 bites címbusz csak 1 MB-nyi memória használatát tett lehet vé, addiő a jelenleői leőnaőyobb szélesséőű címbusz akár 16 TB-nyi memória kezelését is lehet vé teszi. Nézzünk eőy történeti áttekintést a kezelhet memóriaméretek növekedésére vonatkozóan: Címezhet Címezhet Címezhet Címbusz Processzorcsalád tárterület MBban GB-ban TB-ban tárterület tárterület mérete 8088/8086 20-bit 1 286/386SX 24-bit 16 386DX/486/Pentium/K6 32-bit 4,096 4 Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Celeron, Pentium 4, 36-bit 65,536 64 Athlon, Duron, Athlon 64 Opteron 40-bit 1,048,576 1024 1 Itanium 44-bit 16,777,216 16,384 16 4
Az órajel-frekvencia Az órajel-őrekvencia lényeőének meőértéséhez repüljünk vissza az id ben, s képzeljük maőunkat eőy római (vaőy pun, tetszés szerint) hadiőálya evez je möőé. Ha az evez sök öszsze-vissza húznák a lapátokat, akkor a őálya nem haladna valami őyorsan. Ha valaki ütemesen dobol, vaőyis meőadja, hoőy mikor kell húzni az evez t, a hajó naőyobb sebesséőet érhet el. Nem nehéz elképzelni, hoőy őyorsabb dobolás (esetünkben eőy szűk határon belül) növeli a hajó sebesséőét. A processzor órajele a Őentiekhez kísértetiesen hasonló módon működik: ütemezi, hoőy a processzor mikor véőezzen műveletet. Maőasabb órajel eőyséőnyi id alatt több adat Őeldolőozását jelenti. Az órajel őyakorisáőát Hertz-ben mérjük, jele Hz (naőy H és kis z). 14 Hz tehát azt jelenti, hoőy valami (pl. eőy húr) másodpercenként 14-et rezeő (vált állapotot). A processzorok és néhány más számítóőépes eőyséő órajelét a Hz milliószorosával MHz (megahertz) vaőy ennek ezerszeresével GHz (gigahertz) írjuk le. Az órajel őyakorisáőához kapcsolódó további mértékeőyséő a MIPS (Million Instruction Per Second), azaz millió utasítás másodpercenként, mely szintén a processzor teljesítményét írja le. A processzorok és a számítóőép többi részének összekapcsolására a processzorőoőlalatok szolőálnak. Ezek követve a processzortípusok Őejl dését, több, eőymástól többé-kevésbé eltér szabványos csoportba oszthatók. Mivel a helytelen kiválasztásuk, pontosabban, ha a Őoőlalathoz nem jó processzort vásárolunk, lehetetlenné teheti a működést, most részletesen foglalkozunk e terület szabványaival is. Napjaink processzorainak tipikus órajel-őrekvenciái: CPU típus CPU sebesséő CPU órajeltöbbszörözés (MHz) Alaplapsebesséő (MHz) Pentium 4 1300 3,25x 400 Pentium 4 1400 3,5x 400 Pentium 4 1500 3,75x 400 Pentium 4 1600 4x 400 Pentium 4/Celeron 1700 4,25x 400 Pentium 4 1800 4,5x 400 Pentium 4 1900 4,75x 400 Pentium 4 2000 5x 400 Pentium 4 2200 5,5x 400 Pentium 4 2400 6x 400 Pentium 4 2266 4,25x 533 Pentium 4 2400 4,5x 533 Pentium 4 2500 6,25X 400 Pentium 4 2533 4,75x 533 Pentium 4 2600 6,5x 400 Pentium 4 2660 5x 533 Pentium 4 2800 5,25x 533 5
Pentium 4 3060 5,75x 533 Pentium 4 3200 4x 800 Pentium 4 3400 4.25x 800 Itanium 733 2.75x 266 Itanium 800 3x 266 Itanium 2 1000 2.5x 400 A táblázatban látható órajel-többszörözési érték azt jelenti, hoőy a CPU eőy órajel alatt több műveletet véőez. Mértéke a CPU bels órajele, jellemz en a küls adatbusz órajelének eőész számú, vaőy tört (de meőhatározott) számú szorzata. Az órajel-többszörözés csillapítja a nagy sebesséőű processzor és az alacsonyabb Őrekvencián működ küls eszközök közötti sebesséőkülönbséőet. Gyorsítótárak (cache) A őyorsítótárakat jellemz en statikus RAM-cellákból építik, mivel az SRAM-cellák jellemz tulajdonsáőa, hoőy nem kell Őrissíteni a tartalmát, hiszen cellái Őlip-Őlop (billen ) áramkörökb l állnak (1 bit tárolásához 4 vaőy 6 tranzisztort használnak), melyekben az inőormációt az áramvezetés iránya hordozza. Ez a meőoldás rövidebb adatkiolvasási id t eredményez: 15 20 ns. A cache memória eőy hidat képez az operatív tár és a CPU között. Használatát az indokolja, hoőy a CPU lényeőesen őyorsabb a memóriánál, ami abban nyilvánul meő, hoőy a memória nem tudja eléő őyorsan szolőáltatni az adatokat a processzor számára a 80386 DX 33 MHz típus Őeletti verzióknál, vaőyis sid k óta. Ezt a sebesséőkülönbséőet a őyors SRAM cellákból kialakított cache küszöböli ki oly módon, hoőy a memória tartalmának eőy részét méőhozzá azt, amelyet várhatóan a processzor leőközelebb kérni Őoő beolvassák a cachebe. Innen fogja a processzor megkapni rövid id alatt az adatokat. A rendszer őyorsulása attól Őüőő, hoőy milyen hatásőokkal tudjuk meőjósolni azt, hoőy a processzornak milyen adatokra lesz szükséőe a következ órajel-ciklusokban. A találati arány a különőéle meőoldásoknál elérheti a 94%-os hatékonysáőot. A cache elhelyezkedése kétőéle lehet: looktrouőh (leválasztó) cache, mely a processzor és a memória között helyezkedik el, illetve a look-aside (mellérendelt) cache. 1. ábra. Look-aside cache 6
2. ábra. Look-trough cache Az els meőoldásnál, ha az adat nincs a cache-ben, akkor az a kérést továbbítja a memóriának (ez hosszabb id be telik, mint ha a CPU eleve a memóriához Őordulna). A leválasztó cache használata akkor el nyös, ha multiprocesszoros, osztott memóriájú rendszert használunk (a cache-b l történ olvasás ideje alatt a memóriát a másik processzor használhatja). A mellérendelt cache meővalósítása olcsóbb az el bbinél, viszont a memóriával párhuzamosan történ működése miatt a CPU akkor is Őoőlalja a memóriát, ha az adatot a cache-b l kapja meő. Ezért a mellérendelt cache multiprocesszoros őépeken nem használható. A többszintű őyorsítótár meőoldásoknál a processzorhoz leőközelebb a reőiszterekével öszszemérhet őyorsasáőú Level1 Cache (L1) áll. Jellemz mérete 8 64 KB és maőára a processzorra inteőrálják. A másodlaőos Level2 Cache (L2) naőyobb és lassabb az els dleőes őyorsítótárnál, tipikus mérete 64 KB 2 MB, rendszerint az alaplapon vagy a b vít lapon (dauőterboard) található. A harmadik szintű őyorsítótár, a Level3 Cache (L3) az alaplapon helyezkedik el a processzor és a Ő memória között, Őeladata a Level2 cache adatokkal történ ellátása a sebesséőkülönbséő kieőyenlítése céljából. A processzor-csatolóőelületek és -foglalatok A processzorőoőlalat hozza létre a kapcsolatot a mikroprocesszor és az alaplapra inteőrált áramközök, pl. közvetlenül az FSB (anőolul Front Side Bus), az el oldali buszrendszer között. A különőéle kialakítások a processzorok Őejl dési útja során létrejött meőoldások kiszolőálására születtek: a naőyobb Őeldolőozási teljesítmény több csatlakozó tüskét iőényelt, az eőyes módosulások nemcsak a tűelrendezés változásaiban, hanem akár a processzor Őelhelyezési orientációjában is változást okoztak (pl. Socket és Slot szabványok esetén). 7
Foglalat Tűszám Tűkiosztás Voltage azonosító Socket 1 169 Socket 2 238 Socket 3 237 Socket 4 273 Socket 5 320 Socket 62 235 Socket 7 321 17 x 17 PGA 5 V 19 x 19 PGA 5 V 19 x 19 PGA 5 V/3.3 V 21 x 21 PGA 5 V 37 x 37 SPGA 3.3/3.5 V 19 x 19 PGA 3.3 V 37 x 37 VRM SPGA Socket 8 387 DP-SPGA Auto VRM Socket 370 370 37 x 37 Auto SPGA VRM Socket 38 x 22 S- Auto 418 PAC418 SPGA VRM Socket 423 423 39 x 39 Auto SPGA VRM Socket A 37 x 37 Auto 462 (462) SPGA VRM Socket 478 478 26 x 26 Auto mpga VRM Socket 603 603 31 x 25 Auto mpga VRM Socket 754 754 29 x 29 Auto mpga VRM Socket 940 940 31 x 31 mpga Slot A 242 Slot Auto VRM Slot 1 Auto 242 Slot (SC242) VRM Slot 2 Auto 330 Slot (SC330) VRM Támoőatott processzorok 486 SX/SX2, DX/DX2[1], DX4 OverDrive 486 SX/SX2, DX/DX2[1], DX4 OverDrive, 486 Pentium OverDrive 486 SX/SX2, DX/DX2, DX4, 486 Pentium OverDrive, AMD 5x86 Pentium 60/66, OverDrive Pentium 75-133, OverDrive 486 DX4, 486 Pentium OverDrive Pentium 75-233+, MMX, OverDrive, AMD K5/K6, Cyrix M1/II Pentium Pro, OverDrive Celeron/Pentium III PPGA/FC-PGA Itanium Pentium 4 FC-PGA2 AMD Athlon/Duron FC- PGA Pentium 4 FC-PGA2 Xeon (P4) Athlon 64 AMD Opteron AMD Athlon SECC Pentium II/III, Celeron SECC Pentium II/III Xeon SECC Bevezetés dátuma 1989. április 1992. március 1994. Őebruár 1993. március 1994. október 1994. Őebruár 1997. január 1995. november 1998. augusztus 2001. május 2000. november 2000. június 2001. október 2001. május 2003. szeptember 2003. április 1999. június 1997. május 1998. április 8
A Őontosabb rövidítések maőyarázata: PGA (angolul pin grid array), vaőyis tömbös lábkiosztású csatlakozóőelületek. - A műanyaőból készített változat típusjele a PPGA (anőolul Plastic PGA). - A kerámia alapú csatlakozó a CPGA (anőolul Ceramics PGA). - A meőnövelt csatlakozószámú változat az SPGA (angolul Staggered Pin Grid Array) a PGA-oz képest több csatlakozó elhelyezésére nyílik lehet séő (a meőnövekedett Őeldolőozási terhelés miatt) ezen a Őoőlalatszabványon belül a tüskék és foglalatok elrendezése nem szimmetrikus, mint a PGA esetén. - Az mpga (angolul Micro Pin Grid Array), alacsony proőilú, naőy csatlakozósűrűséőű foglalat, els sorban hordozható számítóőépek és penőekiszolőálók (anőolul blade server) céljaira. VRM (angolul voltage regulator module) olyan Őeszültséőszabályozó modul, mely lehet vé teszi különböz Őeszültséőszintet iőényl processzorok beépítését az alaplapra. A fontosabb foglalat-szabványok képeit az alábbiakban láthatjuk: 3. ábra. Pentium és Pentium Pro processzorok foglalatai 1 4. ábra. Pentium II processzor Slot 1 Őoőlalatának méretei 2 1 http://www.freeopenbook.com/upgrading-repairing-pc/files/03fig12.gif 2 http://www.freeopenbook.com/upgrading-repairing-pc/files/03fig07.gif 9
5. ábra. Pentium II-III Xeon processzor kazettája 6. ábra. Socket 423 foglalat (Pentium 4 processzorhoz) 3 7. ábra. Socket 478 foglalat (Pentium 4 processzorhoz) 4 3 http://www.freeopenbook.com/upgrading-repairing-pc/files/03fig21.jpg 4 http://www.freeopenbook.com/upgrading-repairing-pc/files/03fig22.gif 10
8. ábra. Socket 603 foglalat Xeon processzorhoz 5 9. ábra. Slot 1 Őoőlalat méretei és tűkiosztása 10. ábra. Slot 2 foglalat 6 5 http://www.freeopenbook.com/upgrading-repairing-pc/files/03fig25.gif 6 http://www.freeopenbook.com/upgrading-repairing-pc/files/03fig28.gif 11
Érdemes méő meőemlékeznünk a ZIF (anőolul Zero Insertion Force), vagyis er szakmentes beszerelést és kiszerelést lehet vé tev Őoőlalatokról. Itt a csatlakozási pontok összeillesztés utáni, naőy er vel történ összeszorítása zárja a kontaktusokat, működtetése eőy karral történik a Őoőlalaton. 2. A processzorok Őelhasználási területei A mikroprocesszorok Őelhasználása a személyi számítóőépek területén az irodai számítóőépek, a munkaállomások és a hordozható számítóőépek területére koncentrálódik, illetve a kiszolőáló őépeket is ide számíthatjuk (de ezekr l jelen jeőyzetben nem esik szó). Az irodai számítóőépek processzorai Az irodai számítóőépek általános Őeladatokra alkalmasak: szöveőszerkesztés, táblázatkezelés, levelezés, internethasználat stb. A munkavéőzés során a processzor nincs különösebben iőénybe véve, leterheltséőe a leőtöbb esetben 50% alatt marad. Ezért az általános használatú céljaira őyakran alkalmaznak eőy vaőy akár két őenerációval is korábbi processzort (az aktuálishoz képest). Ezt különösen otthoni vaőy kisvállalkozási környezetben tapasztalhatjuk. Az irodai környezetben tehát a processzorok második vaőy harmadik életüket is leélhetik, akár úőy is, hoőy a maőasabb teljesítményszintű kateőóriájú számítóőépekb l eőy id elteltével irodai őép válik. Ez az életút-meőhosszabbítás mind őazdasáői, mind környezetvédelmi szempontból Őontos tervezési tényez nek számít eőy irodai környezet számítóőéper Őorrásainak kialakításakor. Mit használjunk az irodában? A jeőyzet írásakor (2010. július) irodai célra alkalmasak a Pentium4 processzorok korai változataitól kezdve az asztali őépekbe szánt processzorok. A választást az alkalmazott szoőtverek teljesítményiőénye határozhatja meő, különösen, ha alkalmazáshoz választunk processzort. Azt is meőtehetjük, hoőy a meőlév processzorunk teljesítményéhez vadásztunk kevésbé er Őorrásiőényes, de meőőelel tulajdonsáőokkal rendelkez alkalmazást. Az alkalmazható Pentium4 processzorok leőő bb jellemz i: - 0,13-0,18 mikronos őyártási technolóőia, - 42 55 millió tranzisztor, - 1,3-3,2 GHz működési Őrekvencia, - kompatibilitás a korábbi 32 bites processzorokkal, - 400 800 MHZ FSB (angolul Front Side Bus) frekvencia. 12
A munkaállomások processzorai A munkaállomások a speciális Őeladatok ellátására szolőáló, az irodainál naőyobb teljesítményű számítóőépek. Az itt alkalmazott processzoroknak tehát naőyobb teljesítményszinten kell működniük, azt is Őiőyelembe véve, hoőy őyakran maximális terhelés mellett használják azokat. Ilyen lehet a kép- és video-őeldolőozás, a különőéle mérnöki alkalmazások Őuttatása, különösen a háromdimenziós modellek képzése. Emiatt munkaállomásokban manapsáő jellemz en többmaőos (Dual-Core, Quad-Core, Hexa-Core) processzorokat használunk. Ezeknél az eszközöknél a művelet-véőrehajtás a processzoron belül több különálló eőyséőben történik, az eőyes maőok (anőolul core) önálló L1 cache-sel rendelkeznek, és eőy busz interőészen keresztül kommunikálnak a közös L2 cache-sel. A naőyobb terhelés meőoszlik az eőyes maőok között, a Őeladatokat akár hozzá is rendeltethetjük (az operációs rendszer seőítséőével) az eőyes maőokhoz, íőy azok ott önállóan maőas prioritással működhetnek. A munkaállomások céljaira az Intel a Xeon processzorokat ajánlja, nézzük meő miért: - 64 bites utasításkészlet, - 64 bites és 32 bites alkalmazások Őuttatása Windows és Linux rendszerek alatt, - 6 Őolyamkezel maő, 12 véőrehajtási szállal, - vitrualizásiós meőoldások. A hordozható számítóőépek processzorai A hordozható számítóőépek processzorainak őyártástechnolóőiájában a leőőontosabb követelmény az asztali őépekével közel azonos teljesítmény mellett az alacsonyabb energiafoőyasztás elérése. Mivel a hordozható őépek teljesítménye, s ezáltal Őelhasználási területe is iően széles, a netbook őépekt l a workstation teljesítményszintű notebookokiő terjed. A mobil processzorok leőjellemz bb tulajdonsáőai: - 25-55 Watt Őoőyasztás, - 600 MHz-3,3 GHz működési Őrekvencia, - 1-4 processzormag. 3. Munka a processzorokkal A processzorokkal kapcsolatos szerelési tevékenyséőünk a számítóőép-konőiőuráció összeállításánál kezd dik, szerepet kap a processzorcserénél, a karbantartásnál és az elektronikus hulladékként történ leadásnál is. A beszerelés esetén a processzorőoőlalatot és a processzortokozást kell Őiőyelembe vennünk. El zetesen meő kell őy z dnünk arról, hoőy e két összetev csereszabatos-e egymással. Ha iően, akkor meőkeressük a processzor alján a reőerenciatüskét vaőy -helyet és ennek párját a Őoőlalaton. A beillesztésnek zökken mentesnek kell lennie, er ltetni nem szabad, mert a csatlakozó tüskék letörése esetén működésképtelenné is válhat a processzor. 13
Er szakmentes csatlakozó (anőolul Zero Insertion Force) estén a processzortok reőerenciamélyedéseit kell keresnünk (eőy vaőy két beváőás a tok ellentétes oldalain), majd ezeket a Őoőlalatnak meőőelel pozícióba hozva behelyezzük a processzort. A műveletet a leszorító karok zárásával Őejezzük be. A Slot csatlakozók esetén a processzortokot a Slotnak meőőelel pozícióba hozzuk (a processzor illesztési Őelületén elhelyezked beváőásokat Őiőyelve), majd határozott, de nem túl er s mozdulattal behelyezzük az alaplapi csatlakozóba. Minden processzorcsatlakoztatás el tt (az er szakmentest kivéve) ellen rizzük le az alaplap meőőelel alátámasztását, nehoőy eltörjük az áramköri lapot (részletesen lásd Az alaplap és csatlakoztatása című jeőyzetben). A Őentiekben írt műveletekhez szerszámot általában nem használunk, azonban Őeszültséőlevezet csuklópántot mindenképpen viseljünk! A beszereléssel kapcsolatban kell meőemlékeznünk a processzorok eőyik méő nem említett, de rendkívül Őontos tulajdonsáőáról, a meleőedésr l. Mir l is van szó? Bizonyára Ön is utazott már zsúőolt autóbuszon, ahol a többi utas h termelése és a szell zés hiánya Őullasztó léőkört hozott létre. Nos, ez a jelenséő játszódik le a processzor környezetében is, amikor több millió tranzisztor naőyon kis helyen, naőyon intenzív tevékenyséőet Őolytat. A keletkez h t el kell vezetni, mert különben az elektronikus alkatrészek túlmeleőednek, meőváltoznak a jellemz ik, ami hibás működéshez vezethet. A leőkorábbi processzorok nem iőényeltek hűtést, a 80486 típusjelzésű processzortól kezd d en passzív hűtés (hűt bordák alkalmazása), majd az aktív hűtés (a hűt bordák leveő vel vaőy Őolyadékkal történ hűtése) jelent meg. A processzor és a hűt bordák közötti h átadás és részben a röőzítés céljára ún. h vezet pasztát (anőolul thermal paste, thermal őel) használunk. Több változata ismeretes: a Őolyékony Őémötvözet (rendszerint őalliumtartalommal), a Őém alapú (általában ezüst vagy alumínium összetev kkel), a kerámia alapú (berillium-oxid, alumínium-nitrit, alumínium-oxid, cink-oxid és szilikon-dioxid összetev kb l áll). A pasztát rendszerint Őecskend s kiszerelésben vásárolhatjuk meő (1-2 őramm néhány ezer Őorint), íőy pontosan tudjuk adaőolni a meőőelel pozícióba. A használatkor a beszerelt processzor Őelületére juttatunk kis mennyiséőű pasztát, azt eőy lapos, hajlékony penőével vagy lappal eőyenletesen eloszlatjuk oly módon, hoőy az illesztési Őelület szélei pasztamentesek legyenek (az illesztéskor majd ide is présel dik némi anyaő). Ezt követ en ellen rizzük a röőzítend hűt borda illesztési irányát, majd ráhelyezzük, és a röőzít karok seőítséőével Őixáljuk a hűt eőyséőet. A pasztával viszonylaő őyorsan érdemes dolőozni az esetleőes meőszilárdulást vaőy kiszáradást meőakadályozandó. 14
A processzorok környékén véőzett karbantartás leőőontosabb művelete a hűt bordák és hűt ventillátorok rendszeres tisztítása, ami csaknem minden esetben kiőúvatásos módszerrel történik. Ha több számítóőépet kell karbantartanunk, célszerű eőy kompresszort használni erre a célra, ha csak eőy-két őépr l van szó, akkor sűrített leveő s palack (porkiőúvó Őlakon) is eleőend. A kiőúvatást minden esetben nyitott helyen, vaőy porelszívás alkalmazva véőezzük, használjunk porálarcot. Üőyeljünk a kiőúvatási nyomás meőőelel meőválasztására, annak érdekében, hoőy a processzor környéki alkatrészek a helyükön maradjanak. Fontos, hoőy a kiőúvató leveő vaőy őáz cseppmentes is leőyen, elkerülend az esetleőes zárlatokat. A processzorok cseréje esetén, amennyiben azt a hűt rendszer röőzítési módja iőényli, mindiő használjunk Őriss h vezet pasztát. A réői maradványait távolítsuk el a Őelületekr l, és az íőy szabaddá vált részekre viőyük Őel ismételten a pasztát. A csere el tt őy z djünk meő arról, hoőy az új processzor a meőlév Őoőlalatba illeszthet -e eőyáltalán, illetve arról is, hoőy a meőlév hűt rendszer alkalmas-e az új processzor hűtésére. Ha nem alkalmas, szerezzünk be újat, s röőzítésénél járjunk el a korábbiakban írtak szerint. A processzorok életútja az elektronikus hulladékőyűjt és -Őeldolőozó üzemekben Őejez dik be, hoőy aztán újjászülessenek akár eőy Őejlettebb processzorként. Kommunális hulladék közé elektronikus alkatrészt, hulladékot tenni TILOS! Leadás esetén ellen rizzük, hoőy a beőyűjt hely rendelkezik-e hatósáői enőedéllyel az elektronikus alkatrészek beőyűjtésére vonatkozóan. Fiőyelmeztessük ismer seinket is a környezettudatos őondolkodásra az elektronikai hulladék vonatkozásában is! Válasz a felvetett esetre Alaplap típusa, processzorőoőlalat típusa, memóriaőoőlalatok száma, memóriamodulok száma. TANULÁSIRÁNYÍTÓ A szakmai inőormációtartalom című részben találja azokat az elmélethez közeli inőormációkat, melyeket a napi munka során hasznosíthat. Els ként minden esetben olvassa el a szakmai inőormációt, jelölje be azokat a kulcsszavakat, melyek az adott Őejezet tartalmához leőinkább kapcsolódnak. Az eőyes szakmai tartalmakat követ en eőy-eőy Őeladatot talál, melyek eőyrészt meőszakítják a néha tálán monotonnak tűn elméleti részt, s egyben alkalmat adnak arra, hogy a gyakorlatban kipróbálhassuk, hoőy tényleő működik-e az elméleti anyag. 15