Лабораторный стенд на базе платформы Intel P965 (стр. 1 из 4)
Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
ИАТ
ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД НА БАЗЕ ПЛАТФОРМЫ
INTEL P965
Пояснительная записка
Руководитель
Дата __________
Подпись _______
Студент
Дата__________
Подпись _______
2008
Содержание
| Введение |
| 1 Общая часть |
| 1.1 Процессоры Intel Core 2 Duo |
| 1.2 Энергопотребление Core 2 Duo |
| 1.3 Размер кристалла Core 2 Duo и число транзисторов |
| 1.4 Технологии управления энергопотреблением Core 2 Duo |
| 1.5 Intel SpeedStep |
| 1.6 Ultra Fine Grained Power Control |
| 1.7 Снижение разрядности шин |
| 1.8 Индикация энергопотребления процессора/PSI-2 |
| 1.9 Цифровыетермодатчики/ Digital Thermal Sensors (DTS) |
| 1.10 PECI: Platform Environment Control Interface |
| 2 Основная часть |
| 2.1 Материнская плата MSI P965 Neo-F |
| 2.2 Набор логики Intel P965 |
| 2.3 Возможности |
| 2.4 Дизайн, компоновка и продуманность конструкции |
| 2.5 BIOS и настройки платы |
| 2.6 Разгон и стабильность |
| Заключение |
| Список используемых источников |
Введение
Стенды представляют собой смонтированные в плоскости узлы и блоки ПК (материнская плата, блок питания, HDD, FDD, CD-ROM и тп.). Стенды позволяют проводить диагностику различных узлов и блоков ПК, карт расширения, различных внешних устройств, определять неисправности, производить тестирование различных устройств после проведения ремонтных работ.
Стенды обеспечивают:
– наглядность и доступность аппаратных средств,
– возможность оперативно изменять конфигурацию системы (монтировать дополнительные узлы и блоки, подключать различные внешние устройства),
– производить аппаратное тестирование средствами BIOS с отображением пост кодов на семисегментныйх индикаторов,
Сохранность оборудования обеспечивается захлопывающимся кожухом со встроенным замком.
Стенды широко используются в учебном процессе для студентов отделения ЭВМ. Реализован широкий спектр лабораторных работ (изучение конструкции ПК, архитектуры платформ ком. AMD и INTEL различных производителей, изучение внешних устройств ПК).
Студенты, работая на стендах, получают навыки по поиску неисправностей, диагностики, ремонту, тестированию различного оборудования ПК, получают доступ к современным платформам, поддерживающим 64-разрядные процессоры ком. AMD и двухядерные процессоры COREDUO ком. INTEL.
1 Общая часть
1.1 Процессоры Intel Core 2 Duo
Линейка процессоров Intel Core 2 Duo основана на полностью обновлённой микро-архитектуре. Инженеры компании взяли некоторые элементы текущей микро-архитектуры Pentium D NetBurst и добавили к ней ингредиенты, сделавшие мобильные процессоры Pentium M и Core Duo столь популярными на рынке, в результате чего и родилась новая микро-архитектура Core 2. Ключевой целью было достижение идеального соотношения между производительностью и энергопотреблением. В принципе, такая цель как раз является прямым результатом хорошего соотношения производительности на ватт процессоров AMD, а также критики платформ Intel за чрезмерно высокое энергопотребление и требования к охлаждению. Все процессоры Core 2 Duo работают с тактовой частотой системной шины (Front Side Bus, FSB) 266 МГц, в то время как большинство моделей Pentium 4 и Pentium D используют 200-МГц шину. Поскольку за такт передаётся учетверённое количество информации (QDR), то мы получаем приятную для слуха частоту FSB1066 с пропускной способностью 8,5 Гбайт/с. За исключением процессоров начального уровня, все модели оснащены 4 Мбайт кэша L2, который используют оба процессорных ядра. Все процессоры поддерживают 64-битные расширения Intel (EM64T), мультимедийные инструкции (SSE2 и SSE3), технологию виртуализации (VT) и бит запрета выполнения (XD). Кроме этих функций, все модели поддерживают последние технологии управления энергопотреблением вроде Thermal Monitor 2 (TM2), Enhanced Halt State (C1E) и Enhanced SpeedStep (EIST).
1.2 Энергопотребление Core 2 Duo
В отличие от всех 90- и 65-нм процессоров Pentium 4 и Pentium D, модели Core 2 Duo потребляют ощутимо меньше энергии. Все процессоры Core 2 Duo имеют максимальное тепловыделение 65 Вт, в то время как у линейки Pentium D оно меняется от 95 до 130 Вт. Это максимально возможное тепловыделение, но, как показывают наши тесты, среднее энергопотребление Core 2 Duo уменьшилось в два раза, а минимальное энергопотребление при низкой нагрузке и с включёнными механизмами управления энергопотреблением стало выглядеть куда лучше (таблица 1).
Таблица 1
| Процессор | Тепловой пакет |
| Core 2 Extreme X6800 | 75 Вт |
| Core 2 Duo E6700 | 65 Вт |
| Core 2 Duo E6600 | 65 Вт |
| Core 2 Duo E6400 | 65 Вт |
| Процессор | Тепловой пакет |
| Core 2 Duo E6300 | 65 Вт |
| Pentium D 950 | 115 Вт |
| Pentium D 840 | 130 Вт |
| Athlon 64 FX-62 | 125 Вт |
| Athlon 64 4800+ | 95 Вт |
| Тестовая система | |
| Intel Core 2 Extreme X6800 | |
| Gigabyte ATI Radeon X1900 XTX | |
| Asus P5WDH Deluxe | |
| 2x Western Digital WD15000ADFD | |
| DVD-ROM 16x | |
| PC-Power&Cooling Turbo-Cool 510 SSI | |
| Terratec 7.1 Sound | |
Микро-архитектура Core 2 Duo существенно отличается по энергопотреблению. Переход на Core 2 Extreme X6800 снижает общее энергопотребление при максимальной нагрузке на 30% (по сравнению с Pentium Extreme Edition 965), а во время простоя на 12% со SpeedStep или на 28% без неё. Числа тем более впечатляют, если учесть, что чипсеты Intel обычно потребляют больше энергии, чем таковые для Athlon 64, поэтому процессор должен быть действительно экономичным для столь сильного снижения.
Intel немалому научилась у своих мобильных процессоров Pentium M Banias (90 нм) и Dothan (65 нм), особенно в области требований к энергопотреблению и
сбережению энергии. Сегодня большинство пользователей ПК очень трепетно относится к потреблению энергии, так как они не хотят ни платить за потребляемую энергию, ни терпеть шум вентиляторов. Поэтому Intel в настольных процессорах Core 2 использовала довольно большое число функций для управления энергопотреблением. Основой для создания экономичного процессора стал 65-нм техпроцесс (низкое напряжение), а также меньшее число транзисторов и уменьшенный размер ядра (рисунок 1).
Рисунок 1
1.3. Размер кристалла Core 2 Duo и число транзисторов
Число транзисторов Core 2 Duo существенно меньше, чем у двуядерного процессора Pentium D 900. Благодаря 65-нм техпроцессу площадь кристалла тоже невелика (таблица 2).
Таблица 2 – Соотношение размера кристалла и числа транзисторов
| Процессор | Размер кристалла | Число транзисторов | Техпроцесс |
| Core 2 Extreme X6800 | 143 мм² | 291 млн. | 65 нм |
| Core 2 Duo E6700 | 143 мм² | 291 млн. | 65 нм |
| Core 2 Duo E6600 | 143 мм² | 291 млн. | 65 нм |
| Core 2 Duo E6400 | 111 мм² | 167 млн. | 65 нм |
| Core 2 Duo E6300 | 111 мм² | 167 млн. | 65 нм |
| Pentium D 900 | 280 мм² | 376 млн. | 65 нм |
| Athlon 64 FX-62 | 230 мм² | 227 млн. | 90 нм |
| Athlon 64 5000+ | 183 мм² | 154 млн. | 90 нм |
1.4 Технологии управления энергопотреблением Core 2 Duo
Core 2 Duo использует целый набор технологий, позволяющих снижать энергопотребление:
- Intel SpeedStep;
-Ultra Fine Grained Power Control;
-сижение разрядности шин.
Экономичного процессора ещё не достаточно. Все механизмы экономии энергии будут эффективно работать лишь в подходящем окружении. Intel интегрировала ещё три функции, связанные с платформой:
-индикация энергопотребления процессора/PSI-2 (Power Status Indicator);
-цифровыетермодатчики/DTS (Digital Thermal Sensors);
-PECI (Platform Environment Control Interface).
Все три функции берут своё начало в мобильном (PSI) или серверном секторах, и все они были существенно улучшены перед тем, как появиться в микро-архитектуре Core 2.
1.5 Intel SpeedStep
Технология SpeedStep требует поддержки со стороны BIOS и на уровне ОС. После её включения операционная система сможет изменять частоту процессора, снижая множитель. У Pentium 4 или Pentium D множитель снижается до x14, что в случае FSB800 (физическая частота 200 МГц) приводит к частоте процессора 2,8 ГГц. Поскольку Core 2 работает на другом напряжении, с более высокой частотой FSB и меньшей тактовой частотой, в области изменения множителя произошли доработки.
Процессоры Core 2 Duo, с включённой технологией SpeedStep, могут переходить на множитель x6, что соответствует физической частоте 1,6 ГГц при 266-МГц системной шине (FSB1066). Вместе с тем, напряжение ядра снижается до 0,9 В. Параллельное снижение напряжения и тактовой частоты позволяет существенно уменьшить энергопотребление и тепловыделение.
SpeedStep включается, когда нагрузка на процессор падает ниже определённого порога. Чтобы оптимально регулировать производительность процессора и тепловыделение, модели Core 2 Duo могут работать на всех множителях от x6 до своего максимального (рисунок 2).
Рисунок2
1.6 Ultra Fine Grained Power Control
Процессоры Core 2 способны выключать те участки процессора, которые не нужны в данный момент (рисунок 3). Причём эта технология актуальна не только в ситуациях, когда процессор работает с низкой нагрузкой или даже бездействует, но и в сценариях с высокой нагрузкой: некоторые логические блоки могут бездействовать, хотя процессор может выполнять какую-либо тяжёлую работу.
Рисунок 3
1.7 Снижение разрядности шин
Хотя все шины имеют ширину 128 бит, она не всегда бывает востребована. Поскольку шины разрабатываются для наихудшего сценария, Intel решила добавить функцию, позволяющую разделять шины, выключая их часть. Для передачи восьми байт достаточно ширины 64 бита, поэтому вторая половина шины не работает, что экономит энергию.