Техническое обслуживание процессоров

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

	230106.КПСД07.020ПЗ



 Разраб.

Петухов А.Н

 Провер.

Кириллова Л.А

 Реценз.



 Н. Контр.



 Утверд.



Техническое обслуживание процессоров



Пояснительная записка

Лит.

Листов

27

КАТ гр. ВП-44





Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

28

	230106.КПСД07.020ПЗ





Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ СПО «Кировский авиационный техникум»

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

	ПРОЦЕССОРОВ

	

	Пояснительная записка

	230106.КПСД07.020 ПЗ

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	Студент группы ВП-44

	Петров А.Н.

	

	

	Преподаватель

	Зубова  Л.А.

	

	

	

	

	Содержание

	

Введение………………………………………………………………….………………… 3

2 Анализ и перспективы рынка…………………………………………………………….5

2.1 Принцип работы и назначение рассматриваемого устройства……………………...5

2.2 Анализ фирм и моделей…………………………………………………………….......7

2.3 Перспективы данного класса…………………………………………………………10

3  Выбор и описание конкретной модели………………………………………………..11

3.1 Описание Intel Core i7 ………………………………………………………………...11

3.2 Особенности микроархитектуры Core i7 ……………………………………………11

3.3 Особенности моделей Corei7………………………………………………………….13

3.4 Процессорные технологии Corei7…………………………………………………….14

3.5 Архитектура Corei7…………………………………………………………………….15  

3.6 Платформа LGA1366…………………………………………………………………..16

	3.7 Структурная схема Соre i7……………………………………………………………..17

4 Техническое обслуживание и диагностика устройства……………………………….19

4.1 Установка процессора………………………………………………………………….19

4.2 Профилактика процессоров и техническое обслуживании…………………………21

		4.3 Программные средства диагностики процессора…………………………………….22

4.4 Неисправности процессоров и их устранение………………………………………..24

5 Заключение………………………………………………………………………………..26

Список литературы…………………………………………………………………………27

		































Введение



Первое сообщение о создании микропроцессора появилось в 1972 г. Через 13 лет в 1985 г. во всем мире уже работали свыше 30 млн. ЭВМ.

Микропроцессор или просто процессор (от английского processor) - это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.

Микропроцессоры – это достаточно сложные устройства, хотя диапазон их использования очень широк. 

Главные достоинства микропроцессорной техники – это компактность, экономичность, универсальность невысокая стоимость, массовость применения.

Перевести на русский язык это слово правильнее всего как ``обработчик'', так как именно микропроцессор - это тот узел, блок, который производит всю обработку информации внутри микропроцессорной системы. Остальные узлы выполняют всего лишь вспомогательные функции: хранение информации (в том числе и управляющей информации, то есть программы), связи с внешними устройствами, связи с пользователем и т.д. Процессор заменяет практически всю ``жесткую логику'', которая понадобилась бы в случае традиционной цифровой системы.

К процессорам шестого поколения относят Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium IV. Все процессоры тридцати двух разрядные, внешняя шина данных 64. Динамическое исполнение команд позволяло нарушать естественный порядок выполнения команд внутри процессора с целью повышения быстродействия. Двойная независимая шина, системная шина FSB и шина для кэш второго уровня. Усовершенственая суперскалярность для обработки информации используются отдельные специализированные блоки. Поддержка многопроцессорности. Усовершенственые средства устранения ошибок. 

В седьмом поколении процессоров, в них появляется возможность масштабируемости архитектуры, параллелизм в машинном коде, то есть поиск зависимости между командами программой не процессорном, а кампилятором. Появилась технология купентренгин то есть возможность многопотокового исполнения программ.

Многоядерные процессоры, процессоры восьмого поколения архитектура предполагает размещение двух или более основных вычислительных ядер в пределах единственного процессор, который имеет единственный интерфеис системной платой. Основной особенностью является разделение по разделённой нагрузке. Параллелизм обеспечивает к выполнению многих параллельных операций, что хорошо для мультимедийных приложений. 

Так как многоядерные процессоры более работоспособны и хорошо поддерживают мультимедийные приложения, что очень важно в наше время, я буду в данной курсовой работе рассматривать их.

Двухядерность процессоров включает такие понятия, как наличие логических и физических ядер: например двухядерный процессор Intel Core Duo состоит из одного физического ядра, которое в свою очередь разделено на два логических. Процессор Intel Core 2 Quad состоит из четырёх физических ядер, что существенно влияет на скорость его работы.

Целью данного курсового проекта является, обзор наиболее распространенных на рынке моделей, их свойств и возможностей, рассмотрение устройства процессоров в целом и особенностей конструктивного исполнения отдельных видов, описание технического обслуживания процессоров, диагностики, поиска и устранения неисправностей.




        2   Анализ и перспективы рынка



               2.1 Принцип работы и назначение рассматриваемого устройства



Процессоры, предназначенные для работы одной копии операционной системы на нескольких ядрах, представляют высокоинтегрированную реализацию мультипроцессорности.

Микропроцессор способен выполнять множество операций. Именно это определяется управляющей информацией, программой. Программа представляет собой набор команд (инструкций), то есть цифровых кодов, расшифровав которые, процессор узнает, что ему надо делать. Программа от начала и до конца составляется человеком, программистом, а процессор выступает в роли послушного исполнителя этой программы, никакой инициативы он не проявляет (если, конечно, исправен). Поэтому сравнение процессора с мозгом не слишком корректно. Он всего лишь исполнитель того алгоритма, который заранее составил для него человек. Любое отклонение от этого алгоритма может быть вызвано только неисправностью процессора или каких-нибудь других узлов микропроцессорной системы. 

Все команды, выполняемые процессором, образуют систему команд процессора. Структура и объем системы команд процессора определяют его быстродействие, гибкость, удобство использования.

Всего команд у процессора может быть от нескольких десятков до нескольких сотен. Система команд может быть рассчитана на узкий круг решаемых задач (у специализированных процессоров) или на максимально широкий круг задач (у универсальных процессоров). Коды команд могут иметь различное количество разрядов (занимать от одного до нескольких байт). Каждая команда имеет свое время выполнения, поэтому время выполнения всей программы зависит не только от количества команд в программе, но и от того, какие именно команды используются. 

Работа всех узлов синхронизируется общим внешним тактовым сигналом процессора. То есть процессор представляет собой довольно сложное цифровое устройство, приведен на рисунке 1.















Рисунок 1- Схема процессора



Существуют несколько видов архитектур:

	CISC-процессоры (Complex Instruction Set Computer) — вычисления со сложным набором команд. Процессорная архитектура, основанная на усложнённом наборе команд. Типичными представителями CISC является семейство микропроцессоров Intel x86 (хотя уже много лет эти процессоры являются CISC только по внешней системе команд);

	RISC-процессоры.Reduced Instruction Set Computer — вычисления с сокращённым набором команд. Архитектура процессоров, построенная на основе сокращённого набора команд. Характеризуется наличием команд фиксированной длины, большого количества регистров, операций типа регистр-регистр, а также отсутствием косвенной адресации. Концепция RISC разработана Джоном Коком (John Cocke) из IBM Research, название придумано Дэвидом Паттерсоном (David Patterson);

	MISC-процессоры.Minimum Instruction Set Computer — вычисления с минимальным набором команд. Дальнейшее развитие идей команды Чака Мура, который полагает, что принцип простоты, изначальный для RISC-процессоров, слишком быстро отошёл на задний план. В пылу борьбы за максимальное быстродействие, RISC догнал и перегнал многие CISC процессоры по сложности.

Многоядерные архитектуры сочетают все предыдушее характеристики в одной архитектуре:

	Nehalem позволяет добиваться значительного повышения производительности при одновременном снижении энергопотребления. Платформа Nehalem будет использует новую системную архитектуру QuickPath Interconnect, включающую встроенный контроллер памяти и усовершенствованные каналы связи между компонентами. Процессоры на основе Nehalem получат от двух до восьми ядер и благодаря технологии Simultaneous Multi-threading, обрабатывают от четырех до шестнадцати потоков инструкций. Объем кэш-памяти третьего уровня сможет достигать 8 Мб;

	-   Penryn он выпускаеться по 45− нм техпроцессу и маркируется как Core 3.



Анализ фирм и моделей



Процессоры Intel  - когда-то процессоры Intel называли в качестве единственно правильного ответа на поставленный нами выше вопрос. В те времена их наименования отличались лишь числом (обозначавшим, кстати, тактовую частоту) после слова Pentium (например, Pentium 100). 

В наши дни самыми передовыми представителями данного класса являются процессоры Intel Core 2 Duo, приведен на рисунке 2.





Рисунок 2- Процессоры Intel Core 2 Duo



Процессоры Core 2 Duo приняли эстафету от популярных и достаточно долго 

присутствовавших на рынке процессоров Pentium 4 и Pentium D. Тактовая частота новых процессоров не растет так стремительно, как несколько лет назад (в то время пользователи не успевали отслеживать появление новинок – едва ли не каждую неделю процессоры прибавляли в своей тактовой частоте на 100–200 МГц). Однако в новых процессорах увеличена частота системной шины (до 1333 МГц) и объем кеш-памяти второго уровня (до 4 Мбайт), что не могло не повлиять на быстродействие всей компьютерной системы в целом. 

Особенности этих процессоров такие как высокая тактовая частота, и большой кеш второго уровня, и немалая поддерживаемая частота FSB.

К 1-2 кварталу 2009 года обе компании обновили свои линейки четырёхъядерных процессоров. Intel представила семейство Core i7, состоящее из трёх моделей, работающих на разных частотах. Главной особенностью данного процессора является использование трёхканального контроллера памяти (типа DDR-3) и технологии эмулирования восьми ядер (полезно для некоторых специфических задач). Кроме того, благодаря общей оптимизации архитектуры удалось значительно повысить производительность процессора во многих типах задач. Слабой стороной платформы, использующей Core i7, приведен на рисунке 3, является её чрезмерная стоимость, так как для установки данного процессора необходима дорогая материнская плата на чипсете Intel X58 и трёхканальный набор памяти типа DDR3, также имеющий на данный момент высокую стоимость.

Процессор Intel Core 2 Quad состоит из четырёх физических ядер, что существенно влияет на скорость его работы. Intel Core 2 Quad на ядре Kentsfield, представляющий собой сборку из двух кристаллов Conroe в одном корпусе. Потомком этого процессора стал Intel Core 2 Quad на ядре Yorkfield (45 нм), архитектурно схожем с Kentsfield но имеющем больший объём кэша и рабочие частоты.

Процессоры от компании AMD -  уже достаточно давно и успешно конкурирует с фирмой Intel. В настоящее время вы можете встретить процессоры AMD Phenom II  x3 и x4. При их разработке компания учла свои ошибки: был увеличен объём КЭШа, а производство процессора было переведено на 45 нм техпроцесс, позволивший снизить тепловыделение и значительно повысить рабочие частоты. В целом, AMD Phenom II X4, приведен на рисунке 3, по производительности стоит вровень с процессорами Intel предыдущего поколения (ядро Yorkfield) и весьма значительно отстаёт от Intel Core i7. 



Рисунок 3- Процессоры AMD Phenom II X4 и Core i7

Сравнительная таблица 1, приводит характеристики более оптимальных процессоров в настоящее время.



Таблица 1-Сравнительная характеристика процессоров.

Сравнительные характеристики

Phenom II X3 720 Black Edition

Core 2 Duo E7500

Wolfdale-3M

Техпроцесс

45 нм

45 нм

Число ядер

3

2

Тактовая частота

2,8 ГГц

2,93 ГГц

Сокет

AM3

LGA 775

Кэш L1

3 x 128 кбайт

-

Кэш L2

3 x 512 кбайт

3 Мбайт

Кэш L3

6 Мбайт

-

HyperTransport

4000 МГц

-

FSB

-

1066 МГц

Тепловой пакет

95 Вт

65 Вт







































Перспективы развития данного класса



В настоящее время ключевым вычислительным модулем разного рода компьютеров является центральный процессор, а для хранения данных используются выделенные элементы. Соответственно, при работе устройства требуется определенное время для передачи данных с процессора на накопитель. Однако ситуация может в корне измениться, благодаря магнитным полупроводникам нового типа, представленным институтом NIST; данные элементы смогут как обрабатывать, так и сохранять информацию. Данные модули состоят из полупроводниковых элементов, покрытых тонким слоем магнетика, отделенного от основной части тонким немагнитным слоем. Подобное сочетание ферро- и диамагнетика позволит устройству успешно выполнять обе функции сразу.

Флагманский 32-нм шестиядерный процессор Gulftown также должен появиться в первом квартале 2010 года. Компания Intel приготовила и ему место в своей платформе Skulltrail. Для владельцев материнских плат на базе чипсета Intel X58 может станет возможность их корректной работы с чипами Gulftown. Разумеется, необходимо будет обновить прошивку BIOS.

AMD  Thuban представляет шести ядерных серверных Opteron Istanbul. Процессор будет выполнен по 45-нм техническому процессу, получит интегрированный контроллер памяти DDR3, 3 Мб кэша L2 и 6 Мб кэша L3. При этом конструктивное исполнение будет совместимо с существующими процессорными гнездами AM3 и AM2+. Ожидается, что новый чип получит маркировку Phenom II X6.Oжидается в продаже во втором квартале 2010 года.

В процессорах, запланированных на 2010 и 2011 годы, AMD планирует увеличить размер кэш-памяти и ёмкость поддерживаемой оперативной памяти. Однако представители AMD всё ещё не говорят про возможность многопоточности, которая активно используется в процессорах Intel. Многопоточность позволяет многоядерному процессору обрабатывать несколько вычислительных потоков одновременно.

















              3  Выбор и описание конкретной модели

		



3.1 Описание Intel Core i7 



Intel Core i7 — семейство процессоров x86-64 от Intel. Это первое семейство, использующее микроархитектуру Intel Nehalem. Также является преемником семейства Intel Core 2. Все три модели процессоров четырех ядерные. Идентификатор Core i7 применяется и к первоначальному семейству  с рабочим названием Bloomfield, запущеных в 2008. Название Core i7 показывает поколение процессора (Core 2 Duo/Quad/Extreme были 6-го поколения).

Выпуск четырехъядерников Core i7  закрепил подавляющее преимущество Intel в секторе наиболее производительных решений. Кроме того, с анонсом Core i7 возвращается основательно подзабытая технология Hyper-Threading, обеспечивающая многопоточную обработку данных в пределах одного физического ядра. Этот факт должен побудить разработчиков ПО к дальнейшей оптимизации софта для процессоров с числом ядер больше двух.



3.2 Особенности микроархитектуры Core i7  



В Nehalem использован целый ряд усовершенствований, и можно утверждать, что она имеет кардинальные отличия от прежних микроархитектур Intel. Основной принцип построения процессоров на основе Nehalem – модульность, которая позволит варьировать количество ядер и изменять оснащенность процессорной системы прочими блоками (в т. ч. графическими), в зависимости от предназначения и требуемой производительности.

Нововведения микроархитетуры сильно напоминают структуру уже используемых AMD процессоров, но дополненную вычислительной мощью ядер Core. Core i7, также как и процессоры AMD имеют встроенный контроллер памяти, что позволяет ядрам напрямую связываться с DDR модулями на системной плате, значительно ускоряя обмен данными между процессором и оперативной памятью. Встроенный контроллер памяти имеет максимальную пропускную способность 25,6 Гбайт/с. При этом, вместо традиционной двухканальной системы обмена использована трехканальная, с поддержкой модулей DDR3 1066 МГц.

Традиционная процессорная FSB шина параллельного типа Quad Pumped заменена последовательным интерфейсом, который уже давно используется в процессорах AMD. Core i7 общается с элементами чипсета через последовательную шину с фирменным названием QuickPath Interconnect (QPI). Микроархитектура Nehalem позволяет использовать несколько таких внешних интерфейсов для одного процессора. Интерфейс QuickPath позволяет объединять несколько процессоров, в случае использования их в компьютерной системе. QuickPath состоит из 20 двунаправленных каналов связи. Система обмена данными построена по т. н. принципу точка-точка, т. е. ядра, используя отдельные каналы, индивидуально подключаются к внешним устройствам. Для увеличения полосы пропускания может быть задействовано несколько каналов.

Такая шина может выполнять до 6,4 млн. передач в секунду, имея полосу пропускания 12,8 Гбайт/c в каждом направлении или 25,6 Гбайт/c в обоих направлениях. Старая шина Intel Quad Pumped Bus позволяла достичь только 12,8 Гбайт/c. Подобная QPI шина HyperTransport 3.0, используемая сейчас с процессорами AMD, имеет максимальную пропускную способность 24 Гбайт/c.

Новые принципы организации процессора важные, но далеко не единственные нововведения микроархитектуры Nehalem, приведённого на рисунке 4. Среди наиболее важных инноваций отмечается поддержка технологии многопоточности SMT (англ. Simultaneous Multi-Threading). Эта технология позволяет каждому из четырех ядер одновременно выполнять две задачи. Таким образом, для операционной системы новые процессоры становятся, как бы восьми ядерными, и это ускоряет работу многопоточных приложений, за счет одновременного выполнения большего количества задач. SMT является по сути реанимацией технологии Intel Hyper-Threading, разработанной некогда для одно ядерных процессоров.

Процессоры Corei7 поддерживают новый набор инструкций SSE4.2, имеют более эффективную и быструю кэш-память. Суммируя все вышесказанное можно сказать, что к основным особенностям архитектуры Nehalem относятся:

			наличие двух, четырех или восьми ядер; 

			усовершенствованные ядра обладают большей вычислительной мощностью; 

			SMT технология, увеличивает производительность каждого ядра; 

			использована трехуровневая кэш-память: 64KB L1 на ядро, 256KB L2 на ядро, до 24MB L3 (общий кэш); 

			интегрированный трехканальный контроллер памяти с поддержкой DDR3; 

			новая производительная внешняя шина процессора – QPI; 

			возможность встраивания графического ядра. 

	Рисунок 4- Микроархитектура Intel Nehalem

	

3.3 Особенности моделей Corei7

В таблице номер 2, представлены основные характеристики процессоров первого семейства Intel Core i7, три процессора отличаются в основном тактовой частотой (2,66 ГГц; 2,93 ГГц и 3,2 ГГц).

Таблица 2- Характеристики процессоров.

Модель

Число ядер

Тактовая частота,ГГц

Кэш L2, кб

Кэш L3, Mб (совм.)

TDP, Вт

Socket

Core i7 920

4

2,66

256

8

130

LGA1366

Core i7 940

4

2,93

256

8

130

LGA1366

Core i7 965

4

3,2

256

8

130

LGA1366



Самый производительный Core i7 965 Extreme Edition имеет еще и значительно более скоростной вариант внешнего интерфейса QuickPath. Все процессоры имеют кэш-память уровня L1 объемом 64 кбайт, 256 кбайт кэш-памяти L2 и совместно используемый ядрами кэш L3 в 8 Мбайт. Core i7 поддерживают все наборы дополнительных инструкций Intel: MMX, SSE, SSE2, SSE3 и SSSE3, SSE4.1 и SSE4.2. Самый мощный процессор Core i7 965 XE имеет отдельно разблокируемые множители для памяти и ядер, что дает преимущества в случае его разгона.

Значительные усовершенствования и высокие технические данные значительно увеличивают производительность новых процессоров. Однако на практике их реальная эффективность во многом зависит от типа решаемых задач. Core i7 не будут иметь явного преимущества над традиционными многоядерными процессорами Core при однопотоковой загрузке.



3.4 Процессорные технологии Corei7



Четырех ядерные процессоры Intel Core i7 показывают во многих тестах рекордную производительность, добиваться которой позволяет использование фирменных процессорных технологий Intel:

			Intel Turbo Boost – при необходимости позволяет работающим ядрам повышать тактовую частоту (с шагом 133 МГц) до максимально возможной по тепловой защите. Неиспользуемые ядра могут программно переводиться в режим нулевого энергопотребления;

			технология Intel Smart Cache обеспечивает высокую производительность и эффективность кэш-памяти, оптимизирована для самых современных многопоточных игр; 

			технология Intel QuickPath Interconnect разработана для повышения пропускной способности и снижения задержек в процессе обмена. С процессорами Extreme Edition она позволяет достигнуть суммарных скоростей передачи данных до 25,6 ГБ/с; 

			технология Intel HD Boost значительно повышает производительность в мультимедийных задачах. Команды из наборов дополнительных инструкций выполняются за один тактовый цикл, позволяя достичь нового уровня эффективности с приложениями, оптимизированными для набора команд SSE4. 



3.5 Архитектура Corei7



Согласно официальным сведениям первые процессоры Nehalem обладают, по крайней мере, 731 млн. транзисторов, что на 10,7% меньше, чем у «квадов» Penryn Yorkfield. В то же время, площадь кристалла Core i7 увеличена с 214 до 263 мм2, приведён на рисунке 5. 





Рисунок 5- Архитектурное строение Core i7



Процессоры Bloomfield имеют нативный четырехъядерный дизайн, тогда как структура их предшественников – Core 2 Quad – представляла собой мультичиповый модуль из пары Core 2 Duo. К числу основных элементов кристалла Core i7 принадлежат четыре физических ядра, разделяемый кэш третьего уровня, встроенный контроллер памяти DDR3 и шина QuickPath Interconnect (QPI).

Каждое из четырех ядер Bloomfield, в свою очередь, распределяется на меньшие блоки приведён на рисунке 6.





Рисунок 6- Устройство каждого ядра



На рисунке изображено устройство ядро процессора, оно состоит из кэша данных первого уровня, кэш прерываний второго уровня, ваборка инструкций кэша первого уровня, инструкция декода и миропрограмм, упорядочности памяти и выполняемости, выполняемости устройств, порядок планирования, подкачки и ветки прогноза. Ядро многоядерного процессора дает нам новую инструцию SSE4.2, улучшенный замок поддержки, дополнительную кэш и иерархию, улучшенный цикл, улучшенная ветка прогноза, быстрая виртуализация, одновременная много поточность и более глубокий буфер.

Ширина конвейера Core i7 сохранена на уровне 4-х инструкций за такт; при этом значительно расширены буферы резервирования, загрузки, хранения и внеочередного выполнения операций. Эти изменения помогают оптимизировать энергопотребление CPU и более эффективно распараллеливать вычисления.





3.6 Платформа LGA1366

Жизнеспособность процессоров линейки Core i7 обеспечивают соответствующие материнские платы на базе чипсета Intel X58 Express (Tylersburg). Упомянутый набор логики, в свою очередь, состоит из северного моста X58 IOH и южного моста ICH10(R), знакомого по актуальным предложениям на 775-м сокете. Структурная схема чипсета Intel X58 приведена на рисунке 7.















	







Рисунок 7- Структурная схема чипсета Intel X58.



	Официально Core i7 рекомендуется использовать с планками DDR3-1066 (8,5 Гбит/с), однако существуют достоверные сведения об успешной работе на платах Intel X58 модулей памяти номиналом 1600 МГц и выше. В расчете на трехканальные комплекты оперативной памяти предусматривается, как правило, 3 или 6 слотов RAM; максимальный объем устанавливаемой DDR3 – 4 ГБ на один слот. На всякий случай отметим, что материнские платы LGA1366 под DDR2 выпускаться не будут, т.к. поддержка второго поколения DDR не реализована на уровне контроллера.

	

	3.7 Структурная схема Соre i7

	

При работе процессора на базе микроархитектуры Nehalem инструкции x86 выбираются из кэша инструкций L1 (Instruction Сache) размером 32 Кбайт (рис. 2). Команды загружают из кэша блоками фиксированной длины, из которых выделяются инструкции, направляемые на декодирование. Поскольку инструкции x86 имеют переменную длину, а блоки, которыми команды загружаются из кэша, — фиксированную длину, при декодировании команд нужно определить границы между отдельными командами.

Информация о размерах команд хранится в кэше инструкций L1 в специальных полях (по 3 бита информации на каждый байт инструкций). Эту информацию для определения границ команд можно было бы использовать в самом декодере непосредственно в процессе их декодирования. Перед декодированием производится выделение команд из выбранного блока. Данная процедура называется предварительным декодированием (PreDecode) и позволяет поддерживать постоянный темп декодирования независимо от длины и структуры команд.

В процессорах с микроархитектурой Nehalem, так же как и в процессорах с микроархитектурой Intel Core, выборка команд производится 16-байтными блоками, то есть за каждый такт из кэша загружается 16-байтный блок команд, приведён на рисунке 8.



	Рисунок 8- Структурная схема процессора Intel Core i7







	

			

	

 











4 Техническое обслуживание и диагностика устройства



	4.1 Установка процессора

	

Процессоры от Intel- установка процессора на платформе LGA1366 конструктивно похожа на установку  процессора сокета 775, приведённого на рисунке 9. В отличие от предыдущих моделей, эти процессоры не оснащены «ножками», тем самым уменьшается риск повредить его при неаккуратном обращении. На процессорах 775 сокета расположены контактные точки, а «ножки» расположены на самой системной плате. Итак, перед нами материнская плата и процессор. В центре платы расположен сокет, защищенный защитной крышкой. Для того чтобы установить процессор, необходимо выполнить следующие действия: 

	отвести и поднять рычаг гнезда на сокете;

	открыть  пластину крепления;

	удалить защитную крышку сокета;

	взять процессор из коробки и удалить черную защитную пластину. Держите процессор только за края, не касайтесь контактов! Опустите процессор в сокет материнской платы строго вертикально, не допуская перекоса. Обратите внимание на желтую стрелку в одном из углов процессора и стрелку на сокете – эти стрелки указывают, какой стороной процессор нужно помещать в сокет. На сокете в свою очередь находятся выступы – это и есть та защита «по ключу». После того как процессор был установлен, закройте пластину крепления, и опустите рычаг гнезда на место;

	

	

	Рисунок 9- Установка процессора в сокет 775.

	

	 установить радиатор на процессор, приведённого на рисунке 10. Обратите внимание на четыре отверстия возле углов сокета. Радиатор оснащен четырьмя штырьками. Установите радиатор на процессор так, чтобы все четыре штырька попали в отверстия. Далее поочередно нажимаем на них. При нажатии на каждый крепежный элемент будет слышен щелчок;

	

	

	Рисунок 10- Установка радиатора на процессор.

	

	далее нужно убедиться, что все крепления надежно закреплены. Осталось лишь подключить процессорный кулер в разъем с пометкой CPU-FAN на материнской плате;

	процессор установлен.

Процессоры от AMD- отличаются от процессоров фирмы Intel наличием «ножек» на самом процессоре, следовательно, сборка компьютера будет немного отличаться. Как и в случае с платформой Intel, установка проходит также «по ключу», приведённого на рисунке 11.





	

	Рисунок 11- Установка процессора AMD «по ключу».

	

У процессоров сокета 939 и AM2, в одном из его углов несколько «ножек» располагаются иначе, чем в остальных. Это место помечено желтой стрелочкой, эта же стрелочка есть и на сокете материнской платы. Далее отодвигаем рычаг сокета, устанавливаем процессор и возвращаем рычаг на место.

Радиатор устанавливается совсем иначе: с двух сторон сокета расположены пластмассовые выступы, за которые и цепляется металлическая пластина радиатора. Далее опускаем небольшой рычажок, для лучшего прижима радиатора к процессору, и подключаем кулер. 



4.2 Профилактика и техническое обслуживание процессоров



Профилактика процессора заключается в замене термопасты и прочистке кулера процессора для лучшего отвода тепла, профилактика подачи электоропитания на процессор.

Можно так же провести и программную профилактику распределить нагрузку на ядра процессора с помощью программы WMProgram, приведённого на рисунке 12. Слева в списке выбирается рабочее место. Справа указывается, какие ядра можно задействовать. Данная опция не отменяет возможность вручную устанавливать для каждого процесса соответсвие из диспечера задач.



Рисунок 12 – Программа WMProgram для распределения нагрузки на процессор.



В процессорах некоторые контакты при нормальной работе просто сдублированы. И используются в случае если главный контакт поврежден. То есть смысл такой - что если какой то контак в процессоре отвалилась то можно перепаять на ее место ногу с какого нить дубля. 

Отжиг - это процесс, позволяющий частично или полностью восстановить работоспособность процессора, повысить порог его стабильной работы и увеличить стабильность при частых сбоях не связанных с напряжением и стабильностью питания, охлаждением, физическими и прочими повреждениями.

Отжиг заключается в нагреве процессора до температуры близкой к расплавлению припоя на его подложке и выдерживанию его в таком режиме в течении нескольких минут. В некоторых случаях этот метод позволяет полностью восстановить работоспособность процессора и изменить его разгонный потенциал. Технология отжига, инструменты и приспособления:

	понадобится нагревательный элемент, позволяющий плавно изменять температуру. Например паяльная печь или бытовая духовка. Термометр для этих целей непригоден т.к. с его помощью очень трудно выдержать заданную температуру и можно просто сдуть ножки с подложки процессора. В дополнение к этому при применении термометрена возможны резкие колебания температуры, которые могут привести к разрушению кристалла процессора. Микроволновая печь тоже не подходит для прогрева;

	необходим прибор для измерения температуры в пределах 300'C, например мультиметр с термопарой, инфракрасный термометр и.т.п. Процессор желательно завернуть в фольгу и немного примять её для фиксации ножек при превышении температуры плавления припоя. Далее процессор ставится в холодную духовку на толстую подложку из негорючего материала и запускается цикл прогрева. Опытным путём установлено что оптимальной температурой для отжига является 180-220'C. Необходимо выдержать процессор при такой температуре в течении как минимум 5ти минут после чего плавно опустить температуру до минимума. Важно не допускать повышения температуры выше 250' и следить за тем чтобы не было резких скачков.

	

		4.3 Программные средства диагностики процессора 

		

Для тестирования процессоров существует много программ:

	Futuremark 3DMark06 версии 1.1.0;

	CineBench версии R10, CPUmark06;

	Everest версии 4.60.1500; 

	Fritz Chess Benchmark;

	NucleaRUS версии 2.0.0; 

	ScienceMark версии 2.0.0; 

	SuperPi версии 1.5; 

	TechArp X264 HD версии 0.59.819M; 

	WinRAR версии 3.71; 

	wPrime версии 1.55.

	Возьмём к рассмотрению лишь некоторые.

Утилита CPU-Z  - данная утилита показывает наиболее полную информацию о ЦПУ: имя, сокет, вольтаж, размер кэш памяти, ядро процессора, инструкции, частоту ядра и шины, множитель. Также показывает общую информацию о материнской плате, видиокарте. Внешний вид программы приведён на рисунке 13.

		

	

	Рисунок 13- Программа CPU-Z .



EVEREST Ultimate Edition - является ведущей системной диагностики и решений для эталонного тестирования для пользователей ПК. Эталонный тест EVEREST Lavalys обеспечивает несколько методов, чтобы измерить системную производительность. Эти эталонные тесты являются синтетическими, то есть результаты показывают только теоретической (максимальной) производительности системы. В отличие от прикладных тестов, синтетические эталонные тесты не имеют тенденцию отражать "реальную" производительность компьютера. Эти эталонные тесты обеспечивают быстрое и простое сравнение между компьютерами, например когда определенные параметры (тактовая частота центрального процессора, синхронизации памяти, и т.д) изменяются в системной конфигурации.

Центральный процессор и эталонные тесты сопроцессора для операций с плавающей точкой EVEREST основан на многопоточном механизме эталонного теста Lavalys, который поддерживает до 32 одновременных потоков обработки. Достигнутые результаты являются масштабируемыми любой в многопроцессорной системе (SMP), мультиядро (CMP) и HyperThreading допущенных систем. EVEREST Ultimate Edition может использовать полный потенциал технологий центральных процессоров, таких как AMD Phenom X4, AMD Opteron и Intel Core 2 Duo и  i7 процессоры. Внешний вид программы приведён на рисунке 14.







Рисунок 14- Программа EVEREST Ultimate Edition.

		

4.4 Неисправности процессоров и их устранение



Неисправности подразделяют на аппаратные и программные виды.

Причинами аппаратных неисправностей может быть:

неправильная установка и охлаждение системы прцессора;

неправильная установка и эксплуатация;

недостаточное питание в системе;

повреждение поверхности процессора;

неправильный разгон процессора.

Причинами программные неисправности может быть:

неправильная настройка в Bios;

некорректная установка операционной системы.

Основные виды неисправности:

	Персональный компьютер не загружается или не включается. (Убедиться, что блок питания и системная плата соответствует процессору, расширительные платы установлены правильно. Убедиться что все посадочные места для соединений расположены в соответствии с заводскими настройками. Все выемки соединений должны быть перпендикулярны радиатору. Убедиться, что кабель вентилятора процессора подключен к правильному коннектору. Убедиться, что теплопроводящий материал или теплопроводящая паста применены надлежащим образом);

	операционная система начинает загрузку, но не доходит до завершения (выполнить осмотр процессора, проверить на другом компьютере);

	процессор загружается, но зависает (проверить напряжение, убедиться, что работают правильно все вентиляторы, проверить контакты в слоте процессора);

	использование диагностических программ.

	В персональном компьютере при его неисправности, может выдавать звуки, которые  показывают что неисправность в процессоре:

	5 коротких (ошибка процессора, неисправность процессора);

	7 коротких (ошибка виртуального режима процессора, неисправность в процессоре или в системной плате).

	

	

	

	































5 Заключение



В данном курсовом проекте были рассмотрены несколько моделей многоядерных процессоров, и их развитие  и основные технические характеристики процессоров. Приведённом сравнении наиболее оптимальным решением можно считать Intel Core i7 с хорошими характеристиками, как частота процессора 2,66, КЭШем второго уровня 256 кб и КЭШа третьего уровня 8 мб. Рассмотрено его архитектурное и структурное строение. Так же рассмотрена профилактика и техническое обслуживание которая заключается в замене термопасты и прочистке кулера процессора для лучшего отвода тепла, профилактика подачи электоропитания на процессор. Рассмотрен метод программной диагностики процессоров, аппаратные и программные неисправности процессоров. 















































































Список литературы



			Трасковский А.Л  “Устройство, модернизация и ремонт IBM PC”, Спб.: БВХ-Петербург, 2003г.

			Леонтьев В.П. “Новейшая энциклопедия ПК” 2005г.

			Сайты интернета:

		http://www.x-note.ru.ru/;

		http://www.computer-bild.ru/;

		http://www.thg.ru/;

		http://www.ixbt.com;

		http://www.overcklocers.ru.