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教案计算机硬件系统的组成及结构

④ AMD对微型机体系结构的改进 AMD很早就开始了对南北桥结构计算机的改进。在AMD微型机的南北桥结构中，内存控制器不再集成在北桥芯片里面，而是集成到CPU芯片内部。这样一来，内存可直接连接到CPU而不必经过北桥芯片，有利于提高CPU对内存的读写速度。 此外，AMD CPU连接北桥芯片的总线不再是FSB总线，而是采用超传输总线HTT(Hyper Transport Technology)，这是一种高速的串行总线。 * ⑵ 单芯片组体系结构：CPU+单芯片组 在这种体系结构中，不仅把内存控制器集成到CPU里面，同时把北桥芯片的其它部分包括显示核心GPU、PCI-E控制器等也都整合到CPU里面。于是，北桥芯片被取消了，微型计算机的体系结构模式变成了CPU+单芯片组(I/O控制中心)的结构模式。AMD把CPU和GPU做在一个晶片上的处理器称为APU(Accelerated Processing Units，加速处理器)。 单芯片组体系结构 * 以Intel i3、i5或i7 为CPU、采用5系列和6系列芯片组的微型计算机属于单芯片组结构模式。在这些计算机中，内存的读写由CPU直接控制，CPU还提供PCI-E板式显卡接口和高清显示接口。此外，Intel CPU采用一种新的系统总线—DMI(Direct Media Interface)总线连接芯片组，目前这种总线的数据传输速率为2GB/s。单芯片组实际上是一个I/O控制中心，由它提供外部设备接口，人们把它称为平台控制中心PCH(Platform Controller Hub)。 * 2．单核微型计算机体系结构实例 Celeron微型机的体系结构 * 采用的 CPU 和芯片组： Celeron CPU GMCH--Intel 82810 ICH1--Intel 82801AA * 3．双核微型计算机体系结构实例 Core 2 双核微型机体系结构 * 这种微型计算机，CPU采用Intel Core 2 Duo双核系列，芯片组采用Intel P31+ ICH7。北桥芯片Intel P31支持前端总线工作频率为1066/800MHz的Intel Core 2 Duo双核处理器，支持DDR2 800(DDR，Double Data Rate )64位双通道内存，支持的最大内存容量为4GB。 一条总线传输数据的快慢程度以数据传输速率来表示，它定义为每秒钟总线传输的数据量，按下式计算： 数据传输速率=(总线数据位宽÷8)×总线工作频率 这里，总线的工作频率是指它的传输频率，即每秒钟传输数据的次数。 * 若采用前端总线工作频率为1066MHz的CPU，由于CPU前端总线是64位的(64位数据线)，所以这条总线的数据传输速率为： (64÷8)Byte×1066MHz=8.5GB/s 由图1-20可见，Intel P31提供的PCI-E×16显卡接口的数据传输速率为8GB/s，这表示该接口每秒通过的数据量是8GB。 数据传输速率又称带宽。DDR2 800表示此内存的工作频率是800MHz，由于内存总线是64位的，所以单通道DDR2的内存带宽为： (64÷8)Byte×800MHz=6.4GB/s * 南桥芯片ICH7通过DMI总线连接北桥芯片。ICH7支持6个高速的USB2.0接口，每个接口的数据传输速率为480Mb/s；支持4个SATA接口，每个SATA接口的数据传输速率为3Gb/s。此外，ICH7支持4个PCI-E×1接口，支持连接高清标准(High Definition Audio)的声卡芯片和10/100Mbps的网卡芯片，支持通过LPC总线连接BIOS ROM存储器。PCI-E×1接口采用1.1版本，其数据传输速率为500MB/s。 * ICH7是这一代南桥芯片的标准版，此外还有ICH7M(移动版)和ICH7R等多个不同版本。若采用的版本是ICH7R，则支持通过SATA接口应用矩阵存储技术(Matrix Storage Technology)。矩阵存储技术是一种称为RAID(Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列)的存储技术。这种技术通过SATA接口把两个或两个以上的独立硬盘按一定的方式组合成一个硬盘组，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和安全性能。例如，把数据同时写到RAID的两个硬盘上，当一个硬盘损坏时，作为镜像的另一个硬盘便可代替主盘继续工作。 * 1.2.4 微型计算机系统的组成 微型计算机系统由硬件系统和