ТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 2 страница

Одним из наиболее популярных пакетов САПР является пакет универсального назначения AutoCAD, разработанный фирмой Auto Desk и предоставляющий разработчикам широкие возможности проектирования разнообразных технических систем. Чертежи, рисунки и схемы создаются в интерактивном режиме. В набор функций входит панорамирование, увеличение, масштабирование, поворот, секционирование, штриховка и другие операции преобразования изображений. Одним из важных достоинств системы является возможность работы с трехмерной графикой, позволяющей строить реальные объекты, которые можно обозревать в различных ракурсах. Для создания сложных кривых применяется специальный метод полилиний, представляющих собой соединенные отрезки прямых линий и дуг.

Применение ЭВМ для целей управления началось достаточно давно. Традиционно области управления делятся на административное и технологическое управление.

В середине 70-х годов сформировался сегодняшний облик автоматизированных систем управления (АСУ). Были автоматизированы регламентированные массовые рутинные операции, обычно возлагаемые на младший управленческий персонал, функции сбора и первичной обработки данных.

В области административного управления значительное место занимает конторская деятельность, связанная с формированием новых документов, справок, отчетов по текущему и предполагаемому состоянию объектов управления. Автоматизация этой деятельности привела к появлению концепции электронного офиса, в котором обработка, передача, хранение и поиск данных осуществляются на основе ЭВМ. Концепция электронного офиса оказалась чрезвычайно плодотворной, ибо она позволяет значительно сократить управленческий штат, улучшить коммуникацию между подразделениями учреждения, повысить оперативность управления.

Поскольку основу деловой деятельности управленческих кадров среднего уровня составляют обработка текстов, хранение и выдача документов, существенными компонентами электронного офиса стали такие программные системы, как текстовые редакторы, электронные таблицы, СУБД.

В деятельности учреждений большую роль играет внутриорганизационное распределение потоков данных, обеспечиваемое средствами передачи данных. Развитие систем автоматизации учрежденческого труда привело к появлению таких средств электронной связи, как электронная почта и компьютеризированные телеконференции. Под электронной почтой понимается передача или распределение информационных сообщений с помощью электронных средств связи. Системы компьютеризированных телеконференций представляют собой технические средства, соединенные линиями связи и предназначенные для одновременного обмена информацией внутри группы людей.

Рассматривая использование ЭВМ в технологическом управлении, можно выделить целую группу применений, связанных с измерениями и отображениями измеренного состояния. ЭВМ оказались информационным ядром принципиально новых средств производства; гибких производственных систем (ГПС) и измерительных комплексов.

Создание на основе ПК контрольно-измерительной аппаратуры, с помощью которой можно проверять изделия прямо на производственной линии, является одной из новых областей применения ЭВМ на предприятиях. Использование ЭВМ в качестве контрольно-измерительных приборов экономически более эффективно, чем выпуск в ограниченных количествах специализированных сложных приборов с вычислительными блоками.

Большой эффект в машиностроении дают ГПС, состоящие из станков с число­вым программным управлением, автоматизированных складс­ких и транспортных систем, управляемых при помощи ЭВМ.

В АСУ ТП за работой технологического комплекса следят многочисленные датчики-приборы, измеря­ющие параметры технологического процесса (например, тем­пературу и толщину прокатываемого металлического листа), контролирующие состояние оборудования (например, температуру под­шипников турбины) или определяющие состав исходных мате­риалов и готового продукта. Таких приборов в одной сис­теме может быть от нескольких десятков до нескольких ты­сяч.

Датчики постоянно выдают сигналы, меняющиеся в со­ответствии с измеряемым параметром (аналоговые сигналы), в устройство связи с объектом (УСО) ЭВМ. В УСО сигналы преобразуются в цифровую форму и затем по определенной программе обрабатываются вычислительной машиной. ЭВМ сравнивает полученную от датчиков информацию с заданными результатами работы агрегата и вырабатывает управляющие сигналы, которые через другую часть УСО пос­тупают на регулирующие органы агрегата. Например, если датчики подали сигнал, что лист прокатного стана выходит толще, чем предписано, то ЭВМ вычислит, на какое рассто­яние нужно сдвинуть валки прокатного стана и подаст со­ответствующий сигнал на исполнительный механизм, который переместит валки на требуемое расстояние.

Одним из важнейших свойств АСУ ТП является обеспе­чение безаварийной работы сложного технологического комплекса. Для этого в АСУ ТП предусматривается возмож­ность диагностирования технологического оборудования. На основе показаний датчиков система определяет текущее состояние агрегатов и тенденции к аварийным ситуациям и может дать команду на ведение облегченного режима работы или остановку вообще. При этом оператору представляют данные о характере и местоположении аварийных участков.

Таким образом, АСУ ТП обеспечивают лучшее использо­вание ресурсов производства, повышение производительнос­ти труда, экономию сырья, материалов и энергоресурсов, исключение тяжелых аварийных ситуаций, увеличение межре­монтных периодов работы оборудования.

В связи с широким применением ЭВМ в различных областях деятельности человека все большее значение приобретает компьютерная грамотность– умение пользоваться компьютером для выполнения определенных задач.

2.5. Основные характеристики ЭВМ

Основные характеристики ЭВМ определяются характеристиками его компонентов.Каждый компонент представляет собой отдельное устрой­ство (device, unit), которое само по себе и во взаимодействии с другими устройствами и определяет характеристики ЭВМ.

Основными компонентами ЭВМ являются:

• центральный процессор (ЦП);

• системная плата;

• основная память;

• жесткий диск;

• монитор;

• графическая карта;

• дисковод для компакт-дисков (CD или DVD).

В литературе и в прайс-листах торговых фирм можно встретить обозначения составляющих компьютера, включающие в себя перечисления основных характеристик.

Процессор Pentium III 600 MHz Intel 256 Kb 133 MHz.

Это обозначает следующее: процессор модели Pentium III, с максимальной частотой работы – 600 MHz, производства Intel, объем вторичного кэша 256 Kb, частота системной шины 133 MHz.

Монитор Sony CPD-G200 0.25 17" 1280x1024 75 Hz ТСО’99.

Это обозначает следующее: монитор производства Sony, марки CPD-G200, с величиной “зерна” 0,25 мм, диагональю экрана 17 дюймов, максимальным разрешением 1280х1024 точек и частотой регенерации 75 Гц, удовлетворяет стандарту ТСО’99.

HDD IBM 13.7 GB IDE 5400 rpm.

Это обозначает следующее: жесткий диск производства IBM, емкостью 13,7 Гбайт, с интерфейсом IDE, скоростью вращения 5400 оборотов в минуту.

3. Составляющие ЭВМ

3.1. Модели процессоров и их характеристики

3.1.1. Основные понятия

Основной компонент компьютера – процессор, точнее центральный процессор (Central Processing Unit, CPU). Подобные процессоры находятся не только в PC (Personal Computer) – в принципе процессором оборудована каждая современная стиральная машина или микроволновая печь. CPU регулирует, управляет и контролирует рабочий процесс. Он находится в постоянном взаимодействии с другими элемента­ми материнской платы до тех пор, пока PC включен.

Процессор – блок компьютера, выполняющий арифметические и логические операции, управляющий работой всех его составных частей.

В области PC имеется однозначный лидер на рынке – фирма Intel, которая контролирует около 80% рынка микропроцессоров для PC. Наиболее известны еще две фирмы: AMD и Cyrix.

Микропроцессоры отличаются друг от друга двумя основными характеристиками – типом (моделью) и тактовой частотой.

Процессоры, как и все электрические схемы, получили обозначение типов. Для PC обозначение CPU младших поколений начинается с 80, затем следуют две или три цифры, которые при необходимости дополняются буквами или дальнейшими цифра­ми, указывающими тактовую частоту процессора. Тактовая частота задается генератором тактовых импульсов.

Генератор тактовых импульсов –устройство, генерирующее последовательность электрических импульсов.

Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик ПК и во многом определяет скорость его работы, ибо каждая операция машины выполняется за определенное количество тактов. Разные процессоры выполняют одну и ту же операцию за разное количество тактов.

Определение типа процессора чаще всего начинается с сокращения, идентифицирую­щего изготовителя. Например: i80486DX-50 обозначает процессор типа 80486, изготовленный фирмой Intel и работающий с тактовой скоростью 50 МГц. (Герц – единица частоты. Частота в 1 Герц означает, что производится одно действие в секунду.) Микросхемы фирмы Advanced Micro Devices обозначаются префиксом AMD, a процессоры Cyrix маркируются как СХ. При запуске PC эти буквы появляют­ся на экране монитора перед номером типа процессора. Процессоры других изготовителей, установленные не как CPU, уже тяжело идентифицировать. Обозначение “80” перед именем процессора часто опускают.

Производительность – относительная эффективность работы компьютера или устройства, определяемая с помощью тестов.

Производительность CPU характеризуется следующими основными пара­метрами:

• степенью интеграции;

• внутренней и внешней разрядностью обрабатываемых данных;

• тактовой частотой;

• памятью, к которой может адресовываться CPU.

Степень интеграции микросхемы (чипа) показывает, сколько транзисторов может в нем уместиться. Для процессора Pentium (80586) Intel – это прибли­зительно 3 млн. транзисторов на 3,5 см2.

Внутренняя разрядность данных. Существенной характеристикой процессора является количество бит, которое он может обрабатывать одновременно внутри CPU. Для ариф­метических команд, выполняющихся CPU, важно, сколько бит могут обрабатываться одновременно: 16, 32 или 64.

Внешняя разрядность данных. Увеличение производительности системы вследствие увеличения количе­ства бит, обрабатываемых внутри процессора, ощущалось бы, если бы другие элементы материнской платы смогли справиться с таким обменом данными с CPU.

По этой причине материнская плата с процессором 386SX (32-битная внут­ренняя разрядность и 16-битная внешняя) может работать порой так же, как и плата с процессором 386DX (32-битная разрядность, как внутренняя, так и внешняя).

Тактовая частота. Конструктивные эле­менты, расположенные на материнской плате, работают строго с указанным тактом, чтобы координировать друг с другом отдельные шаги работы. Также в процессе работы CPU выполняет определенные операции (запись, чтение, обработка данных и т.д.) за точно отведенные единицы времени, что необходимо для синхронизации процесса. Очевидно, что обработка информа­ции тем быстрее, чем выше тактовая частота CPU. Но при этом следует обра­тить внимание и на другие микросхемы. Они должны продуцировать в CPU данные с такой тактовой частотой, чтобы, как говорят, не затопить его в потоке дан­ных или не заставить ждать новой информации. Конечно, имеются процессоры, кото­рые могут работать с более высокой частотой. Однако только заменой кварцевого генератора опасно заставлять работать всю материнскую плату с более высокой тактовой частотой, потому что, если даже CPU и “выживет”, то этого, возможно, не вынесут другие составные элементы платы.

Адресация памяти. CPU находится в прямом контакте с оперативной памятью PC. Данные, кото­рые обрабатывает CPU, должны временно располагаться в RAM и для даль­нейшей обработки снова могут быть востребованы из памяти. Для CPU 8086/88 область адресации располагается максимум до 1 Мбайт. Процессор 80486 может обеспечить доступ уже к 4 Гбайт памяти.

Реальный режим (Real Mode) соответствует возможностям CPU 8086/8088, позволяя адресовать не более 1 Мбайт памяти.

Чтобы поддержать совместимость с ранее разработанными программами, про­цессоры 286 и даже Pentium работают под управлением операционной систе­мы MS DOS в реальном режиме и используют при этом, конечно же, мини­мальные возможности процессора.

Защищенный режим (Protected Mode) появился впервые в CPU 80286. В этом режиме CPU может адресовать до 16 Мбайт физической и до 1 Гбайта вирту­альной памяти. Если физическая память полностью загружена, то “непомес­тившиеся” данные располагаются на винчестере. Таким образом, CPU рабо­тает не с реальными, а с виртуальными адресами, которые управляются через специальные таблицы, с тем чтобы информацию можно было найти (или сно­ва записать). Эту память называют еще виртуальной памятью, потому что фак­тически она не существует.

Кроме того, в защищенном режиме возможна поддержка мультизадачного режима (Multitasking). При этом CPU может выполнять различные программы в выделенные кванты времени, выпадающие на каждую из программ (пользо­вателю же кажется, что программы выполняются одновременно).

Виртуальный режим. Впервые, начиная с процессора 386, CPU способны эмулировать работу несколь­ких процессоров 8086 (максимум 256) и тем самым обеспечить многопользо­вательский режим таким образом, что на одном PC могут быть запущены одновременно даже различные операционные системы. Естественно, увели­чивается и возможное количество выполняемых приложений.

3.1.2. Развитие моделей процессоров и их характеристик

Первый 16-разрядный процессор i8086 фирма Intel выпустила в 1978 году. Часто­та – 5 Мгц, позже появились процессоры с частотой 8 и 10 МГц. Технология 3 мкм, 29 000 тран­зисторов. Адресуемая память 1 Мбайт. Через год появился i8088 – тот же процессор, но с 8-разрядной шиной данных. С него началась исто­рия IBM PC, неразрывно связанная со всем дальнейшим развитием процессоров Intel. Массовое распространение и открытость архитектуры IBM PC привели к лавинообразным темпам появления нового программного обеспечения, разраба­тываемого крупными, средними и мелкими фирмами, а также энтузиастами-оди­ночками. Технический прогресс тогда и сейчас был бы немыслим без развития процессоров, но, с учетом огромного объема уже существующего программного обеспечения для PC, уже тогда возник принцип обратной программной совмести­мости – старые программы должны работать на новых процессорах. Таким обра­зом, все нововведения в архитектуре последующих процессоров должны были пристраиваться к существующему ядру.

Процессор i80286, знаменующий следующий этап архитектуры, появился только в 1982 году. Он уже имел 134 000 транзисторов (технология 1,5 мкм) и адресовал до 16 Мбайт физической памяти. Его принципиальные новшества – защищенный режим и виртуальная память размером до 1 Гбайт – не нашли массового приме­нения; процессор большей частью использовался как очень быстрый 8088.

Рождение 32-разрядных процессоров (архитектура IA-32) ознаменовалось в 1985 году моделью i80386 (275 000 транзисторов, 1,5 мкм). Разрядность шины данных (как и внутренних регистров) достигла 32 бит, адресуемая физическая память – 4 Гбайт. Появились новые регистры, новые 32-битные операции, существенно доработан защищенный режим, были введены виртуальный режим и страничное управле­ние памятью. Процессор нашел широкое применение в PC; на его “благодатной почве” стал разрастаться Microsoft Windows с прило­жениями. С этого времени стала заметна тенденция “положительной обратной связи”: на появление нового процессора производители ПО реагируют выпуском новых привлекательных продуктов, последующим версиям которых становится тесно на новом процессоре. Появляется более производительный процессор, но и его ресурсы быстро признаются недоста­точными.

История процессора 80386 повторила судьбу 8086/8088: первую модель с 32-раз­рядной шиной данных (впоследствии названной 386DX) сменил 386SX с 16-раз­рядной шиной. Он довольно легко вписывался в архитектуру PC AT, ранее бази­ровавшуюся на процессоре 80286.

Процессор Intel 486DX создан в 1989 году. Транзисторов – 1,2 миллиона, техноло­гия 1 мкм. От процессора 80386 существенно отличается размещением на крис­талле первичного кэша и встроенного математического сопроцессора – FPU (предыдущие процессоры использовали внешние сопроцессоры х87). Далее появились его разновидности, отличающиеся наличием или отсутствием сопроцессора, применением внутреннего умножения частоты, политикой кэширования и другим. Тогда же Intel занялась энергосбере­жением, что отразилось и в линии 386 – появился процессор Intel386SL.

В 1993 году были созданы первые процессоры Pentium с частотой 60 и 66 МГц – 32-разрядные процессоры с 64-разрядной шиной данных, транзисторов – 3,1 миллиона, технология 0,8 мкм, питание 5 В. От 486 процессор Pentium принципиально от­личается суперскалярной архитектурой – способностью за один такт выпускать с конвейеров до двух инструкций.

Процессоры Pentium с частотой 75, 90 и 100 МГц, появившиеся в 1994 году, пред­ставляли второе поколение этих процессоров. При почти том же числе тран­зисторов они выполнялись по технологии 0,6 мкм, что позволило снизить потреб­ляемую мощность. От первого поколения они отличались внутренним умножением частоты, поддержкой мультипроцессорных конфигураций и другим типом кор­пуса. Появились версии (75 МГц в миниатюрном корпусе) для мобильных при­менений (блокнотных PC). Процессоры Pentium второго поколения стали весьма популярными в PC. В 1995 году были выпущены процессоры на 120 и 133 МГц, выполненные уже по технологии 0,35 мкм (первые процессоры на 120 МГц делались по технологии 0,6 мкм). 1996 год называют годом Pentium – появились процессо­ры на 150, 166 и 200 МГц, и Pentium стал рядовым процессором в массовых PC.

Параллельно с Pentium развивался и процессор Pentium Pro, который отличался “динамическим исполнением”, направленным на увеличение числа параллельно исполняемых инструкций. Кроме того, в его корпусе разместили вторичный кэш, работающий на частоте ядра, – для начала объемом 256 Кбайт. Однако на 16-раз­рядных приложениях, а также в среде Windows 95 он был ничуть не быстрее Pentium. Процессор содержит 5,5 миллионов транзисторов ядра и 15,5 миллионов транзисто­ров для вторичного кэша объемом 256 Кбайт. Первый процессор с частотой 150 МГц появился в начале 1995 года (технология 0,6 мкм), а уже в конце года были достигнуты частоты 166, 180 и 200 МГц (технология 0,35 мкм), а кэш увели­чен до 512 Кбайт.

После долгих обещаний в начале 1997 года фирма Intel выпустила процессоры Pentium ММХ. Технология ММХ (MultiMedia extensions, мультимедийные рас­ширения) предполагает параллельную обработку группы операндов одной инст­рукцией. Технология ММХ призвана ускорить выполнение мультимедийных приложений, в частности операций с изображениями и обработки сигналов. Ее эффективность вызывает споры в среде разработчиков, поскольку выигрыш в самих операциях обработки компенсируется проигрышем на дополнительных операциях упаковки-распаковки. Кроме того, ограниченная разрядность ставит под сомнение применение ММХ в декодерах MPEG-2, в которых требуется обра­ботка 80-битных операндов. Кроме ММХ, эти процессоры, по сравнению с обыч­ным Pentium, имеют удвоенный объем первичного кэша и некоторые элементы архитектуры, позаимствованные у Pentium Pro, что повышает производитель­ность Pentium ММХ на обычных приложениях. Процессоры Pentium ММХ имеют 4,5 миллиона транзисторов и выполнены по технологии 0,35 мкм. Развитие линейки моделей Pentium ММХ сейчас остановилось. Последние достигнутые тактовые частоты – 166, 200 и 233 МГц. Для мобильных применений (блокнотных ПК) процессоры под кодовым названием Tillamook выпускались по технологии 0,25 мкм, тактовая частота достигла 266 МГц при уменьшенной потребляемой мощности.

В мае 1997 года появился процессор Pentium II. Он представляет собой слегка урезанный вариант ядра Pentium Pro с более высокой внутренней тактовой частотой, в которое ввели поддержку ММХ. Трудности размещения вторичного кэша и процессорного ядра в корпусе одной микросхемы преодолели простым спосо­бом – кристалл с ядром (processor core) и набор кристаллов статической памяти и дополнительных схем, реализующих вторичный кэш, разместили на небольшой печатной плате-картридже. Первые процессоры имели частоту ядра 233, 266 и 300 МГц (технология 0,35 мкм), летом 1998 года была достигнута частота 450 МГц (технология 0,25 мкм), причем внешняя тактовая частота с 66 МГц повысилась до 100 МГц. Вторичный кэш этих процессоров работает на половине частоты ядра.

В 1999 году появились процессоры Pentium III. Частота ядра подбира­ется к 1 ГГц, частота системной шины – 100 и 133 МГц. На базе Pentium II появилось семейство “облегченных” процессоров Celeron, сначала без вторичного кэша, а потом и с интегрированным вторичным кэшем размером 128 Кбайт. Для мощных компьютеров имеется семейство процессоров Хеоn, которое охватывает и Pentium II, и Pentium III. Для этих процессоров характерен больший объем вторичного кэша, поддержка более чем двухпроцессорных конфигураций и более крупный картридж. Есть процессоры Pentium II/III и для мобильных при­менений.

Конечно, перечисленными моделями не исчерпывается весь мировой ассорти­мент микропроцессоров. Это только представители семейства процессоров, име­ющих обобщенное название х86. Ряд фирм (например, AMD, Cyrix, IBM) выпуска­ет процессоры, совместимые с перечисленными процессорами Intel и имеющие свои характерные особенности. Обычно они слегка отставали от изделий Intel, выпускаемых в то же время. Однако процессор К7 от AMD изменил ситуацию. Ряд фирм (DEC, Motorola, Texas Instruments, IBM) имеет разработки процессоров, существенно отличающиеся от семейства х86; есть другие классы процессоров и у Intel. Среди них присутствуют и гораздо более мощные процессоры, относящиеся как к RISC, так и к CISC архитектуре.

3.2. Характеристики материнских плат

Материнская плата – системная печатная плата с центральным процессором и поддерживающими его микросхемами. Материнская (системная) плата является основой компьютера и представля­ет собой плоский лист фольгированного стеклотекстолита, на котором находятся основные электронные элементы: микропро­цессор, оперативная память, кварцевый генератор, BIOS, вспо­могательные микросхемы и т.д. Необходимые электрические соединения этих элементов выполняются предваритель­ным травлением медной фольги, нанесенной на подложку из стеклотекстолита. Листы стеклотекстолита с нанесен­ным на каждом из них “рисунком” медной фольги в технологи­ческом цикле соединяются вместе, в результате чего плата имеет многослойную структуру. Именно в этом случае говорят о мно­гослойных печатных платах. Необходимые соединения между слоями выполняются в виде специальных металлизиро­ванных отверстий. Все системные платы IBM PC-совместимых компьютеров, как правило, покрыты защитным лаком зеленого цвета.

Существуют IBM PC-совместимые компьютеры, у которых на одной системной печатной плате сосредоточены все элементы, необходимые для его работы. Это так называемые платы All-In-Оnе. Однако у большей части персональных компьютеров сис­темные платы содержат лишь основные узлы, а элементы связи, например, с монитором и другими периферийными устройства­ми, отсутствуют. В таком случае отсутствующие элементы распо­лагаются на отдельных печатных платах, которые вставляются в специальные разъемы расширения, называемые слотами, предусмотренные для этого на системной плате. Дополнительные платы называют дочерни­ми, а системную плату – материнской. Функциональные устрой­ства, расположенные на дочерних платах, часто именуют кон­троллерами или адаптерами, а сами дочерние платы – картами расширения.

Контроллер – микросхема, управляющая устройством. Контроллеры, управляющие работой внешних устройств компьютера, находятся на отдельных платах и вставляются в унифицированные разъемы на материнской плате.

Разъемы расширения, в которые вставляются до­черние платы, связаны друг с другом на материнской плате ря­дом параллельных проводников, по которым осуществляется пе­редача данных и адресов, а также управляющих сигналов. Элек­трические, временные и логические характеристики этих сигна­лов всегда отвечают определенному набору правил – протоколу, который общепризнан в международном масштабе и является, таким образом, стандартом на системную шину. Стандарт обыч­но определяет и тип используемых соединителей (тип контактов, их количество и т.п.).

Для обеспечения надежного соединения разъемы расширения на системной плате имеют позолоченные контакты. Печатные разъемы на дочерних платах также золотятся.

Обязательными атрибутами материнской платы (рис. 3.1) являются ба­зовый микропроцессор, оперативная память, системный BIOS, контроллер клавиатуры, кварцевый генератор, набор вспомо­гательных микросхем (контроллеров), аккумулятор, разъемы рас­ширения и питания, а также разъем для подключения клавиату­ры. В зависимости от типа микропроцессора на ней также могут находиться специальные гнезда для установки микросхем мате­матического сопроцессора, а также кэш-памяти.

Рис. 3.1. Основные компоненты материнской платы

Кэш(cache memory) – сверхоперативная память, необходимая для того, чтобы центральный процессор не снижал производительность из-за низкого быстродействия основной памяти, расположена между процессором и основной памятью.

Кэш-память выполняет функцию буфера между процессором и оперативной памятью. При наличии кэш-памяти данные находятся в специально предназначенной для процессора исключительно быстрой памя­ти, и при их запросе циклы ожидания отсутствуют. Благодаря этому необходимость доступа к основ­ной памяти сводится к минимуму, и компьютер в целом работает быстрей. В современных компьютерах кэш обычно строится по двухуровневой схеме. Первич­ный кэш встроен во все процессоры класса 486 и выше; это внутренний кэш. Объем его 8–32 Кбайт. Вторичный кэш для процессо­ров 486 и Pentium является внешним (устанавливается на системной плате). На современных системных платах кэш-память реализуется или на отдельных микросхемах в DIL-корпусах (Dual-In-Line – двухрядное расположение выводов), или в COAST-модулях (Cache On A STick – кэш на одной панельке), вставляемых в со­ответствующие гнезда. Кэш-память реализуется на быстродействующих микросхемах статических ОЗУ (SRAM).

Ни один из элементов системной платы (даже микропроцессор) полностью не определяет возможности компь­ютера, а работоспособность системы зависит практически от любого из них.

Одной из основных характеристик материнской платы явля­ется ее геометрический размер в плане, от которого, как пра­вило, зависят число разъемов расширения и соответственно ко­личество дополнительно подключаемых устройств. В настоя­щее время прослеживается устойчивая тенденция к переходу на платы меньшего размера. Известны три базовых размера системных плат: Full-size AT, Baby-AT и LPX (Low Profile X). Первый типоразмер называется так потому, что полностью со­ответствует геометрии первых плат для компьютеров IBM PC/ AT – 12 на 13,8 дюйма. В на­стоящее время полноразмерные системные платы используют­ся, как правило, только в серверах. Для настольных компьюте­ров речь обычно идет либо о платах половинного (Half) разме­ра, либо еще меньших – так называемых Baby-AT. Размеры Baby-AT практически полностью соответствуют геометрии оригинальной материнской платы для IBM PC/XT – 8,57 на 13,04 дюйма. С точки зрения конструктива подобные изделия даже от различных производителей выполнены при­мерно одинаково, так как расположение разъема для подклю­чения клавиатуры, слотов расширения и крепежных отверстий подходит даже для плат, немного не совпадающих по разме­рам. Разновидностью Baby-AT может считаться плата miniAT, размеры которой составляют 8,57 на 9,85 дюйма. Такие платы обычно легко устанавливаются во все стандартные корпуса, за исключением низкопрофильных (slimline). Для корпусов типа slimline используются только платы с габаритными размерами LPX или miniLPX. Впервые такие платы были предложены фирмой Western Digital. Их габаритные размеры могут состав­лять 9 на 13 и 8,2 на 10,4 дюйма соответственно. Все подобные системные платы имеют встроенные графический контроллер и адаптеры для накопителей, то есть являются платами All-In-Опе.

Фирма Intel недавно предложила собст­венную спецификацию на системные платы типа АТХ и miniATX с габаритными размерами 12 на 9,6 и 11,2 на 8,2 дюйма соответ­ственно. В частности, данная спецификация рекомендует некое стандартное размещение основных компонентов на самой плате. При установке подобной платы в соответствующий корпус это позволит избежать таких проблем, как недоступность разъема про­цессора и модулей памяти, невозможность установки полнораз­мерных плат расширения и т.п.

В среднем материнские платы име­ют 1–8 разъемов расширения, четкого стандарта здесь нет и многое зависит от фирмы-производителя платы.

Поскольку современные микропроцессоры используют напря­жение питания 3,3–4 В, на системных платах монтируют специ­альные преобразователи (VRM, Voltage Regulator Module), ряд из которых позволяет регулировать уровень напряжения. Установ­кой соответствующих перемычек можно изменять напряжение, например, от 3,3 до 3,6 В. От блока питания на системную плату поступает напряжение 5 В.