СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСНОВЫ РАБОТЫМАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ
1.1 Материнскаяплата
1.2 Классификацияматеринских плат по форм-фактору
1.3 Виды материнскихплат
1.4 Системы,расположенные на материнской плате
2. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕМАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ
2.1 Постановказадачи
2.2 Метод сприменением резистора
2.3 Замена системыохлаждения перед усовершенствованием
2.4 Вольтмодвидеокарты Palit GeForce 7600GT
2.4.1 Вольтмод GPU
2.4.2 Вольтмодпитания памяти
2.5 Результатытестов после всех работ
2.6 Доработкастабилизатора материнских плат
3ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОБЪЕКТА РАЗРАБОТКИ
3.1 Расчет расходовна стадии проектирования (разработки) КД нового изделия
3.2 Расчет расходовна стадии производства изделия
3.3 Расчет экономическогоэффекта
4 ОХРАНА ТРУДА
4.1 Требования кпроизводственным помещениям
4.1.1 Окраска икоэффициенты отражения
4.1.2 Освещение
4.1.3 Параметрымикроклимата
4.1.4 Шум и вибрация
4.1.5Электромагнитное и ионизирующее излучения
4.2 Эргономическиетребования к рабочему месту
4.3 Режим труда
4.4 Расчетосвещенности
4.4.1 Расчетискусственного освещения
4.4.2 Расчет естественного освещения помещений
4.5. Расчет вентиляции
4.6 Расчет уровня шума
ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка к дипломномупроекту: 86 страниц, 12 рисунков, 20 таблиц, 24 источника, 2 приложения, 3листа чертежей формата А1.
Объект исследований: усовершенствование материн скойплаты.
Предмет исследования: материнская плата компьютера.
В первом разделе рассмотрены общие принципы работыматеринской платы, ее компоненты, описаны виды материнских плат и произведенаклассификация материнских плат по форм-фактору, описаны системы, расположенныена материнской плате.
Во втором разделе выполнено усовершенствование материнскойплаты посредством вольтмода, проведен анализ тестирования усовершенствованнойплаты.
В третьем разделе выполнено технико-экономическоеобоснование объекта разработки, приведены сравнительные характеристики материнскихплат.
В четвертом разделе проведены расчеты отопления,вентиляции, природного и искусственного освещения, полученные значениясопоставлены с нормативными.
ВОЛЬТМОД, МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА, ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ,ФОРМ-ФАКТОР, ЧАСТОТА, ШИНА ДАННЫХ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ,СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ
АЦП – аналого-цифровой преобразователь
БИС – большая интегральная схема
КМОП – комплементарная логика на транзисторахметалл-оксид-полупроводник
МПС – микропроцессорная система
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство
ПО- программное обеспечение
ПС – программные средства
ЦП – центральный процессор
ЦПУ – центральное процессорное устройство
ШИМ – широтно импульсная модуляция
ВВЕДЕНИЕ
Тема дипломной работы – «Усовершенствованиематеринской платы», являющаяся предметом исследования.
Цель работы – выяснить неблагоприятные факторы работыматеринской платы и на основе сделанного анализа внести коррективы, дляулучшения работы последней.
Материнская плата (англ. motherboard, MB, такжеиспользуется название англ. mainboard — главная плата; сленг. мама, мать,материнка) — это сложная многослойная печатная плата, на которойустанавливаются основные компоненты персонального компьютера.
На ней размещаются:
— процессор — основная микросхема, выполняющаябольшинство математических и логических операций;
— микропроцессорный комплект (чипсет) — набор микросхем,управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основныефункциональные возможности материнской платы;
— шины — наборы проводников, по которым происходит обменсигналами между внутренними устройствами компьютера;
— оперативная память (оперативное запоминающееустройство, ОЗУ) — набор микросхем, предназначенных для временного храненияданных, когда компьютер включен;
— ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) — микросхема,предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютервыключен;
— разъемы для подключения дополнительных устройств(слоты).
Кроме этого на системной плате как правила находятся:контроллеры интерфейсов (жестких и гибких дисков, клавиатуры и др.)
Контроллер является средством сопряжения какого-либоустройства с шиной компьютера, способным на самостоятельные действия послеполучения команд от обслуживающей его программы. Сложные контроллеры могутиметь в своем составе процессор.
Адаптер также является средством сопряжения какого-либоустройства с шиной компьютера, однако к самостоятельной работе не способен(например, адаптеры COM- и LPT-портов, мыши).
Современные системные платы, как правило, выполняются наоснове чипсетов (Chipset). Чипсет это набор из нескольких БИС (большихинтегральных схем), реализующих функции связи всех основных компонентов. Чипсетопределяет возможность использования различных типов процессоров, памяти, еготип существенно влияет на производительность.
Соответственно для каждого поколения процессоровразрабатывались свои материнские платы, позволяющие максимально раскрыть еговозможности.
Как правило, материнские платы имеют стандартныегабариты для определенного поколения процессоров. Однако существую такназываемые брендовые платы, имеющие специфические габариты, и их можноустанавливать только в родные корпуса.
Форм-фактор материнской платы — стандарт, определяющийразмеры материнской платы для персонального компьютера, места ее крепления ккорпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, сокетацентрального процессора (если он есть) и слотов для оперативной памяти, а такжетип разъема для подключения блока питания.
Как видим у материнской платы большой набор компонентов,которые влияют на работу всего компьютера.
Данная работа является актуальной и перспективной, т.к.каждый ПК содержит материнскую плату.
1. ОСНОВЫ РАБОТЫ МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ
1.1 Материнскаяплата
Материнская плата — основная плата персональногокомпьютера.
Основные компоненты, установленные на материнской плате:
Центральный процессор — набор системной логики (англ.chipset) — набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерампериферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логикистроятся на базе двух СБИС: «северного» и «южного мостов»(Рисунок 1.1).
Северный мост (англ. Northbridge), MCH (Memorycontroller hub), системный контроллер — обеспечивает подключение ЦПУ к узлам,использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер.
Для подключения ЦПУ к системному контроллеру могутиспользоваться такие FSB-шины, как Hyper-Transport и SCI.
Обычно к системному контроллеру подключается ОЗУ. Втаком случае он содержит в себе контроллер памяти. Таким образом, от типаприменённого системного контроллера обычно зависит максимальный объём ОЗУ, атакже пропускная способность шины памяти персонального компьютера. Но внастоящее время имеется тенденция встраивания контроллера ОЗУ непосредственно вЦПУ (например, контроллер памяти встроен в процессор в AMD K8 и Intel Core i7),что упрощает функции системного контроллера и снижает тепловыделение.
В качестве шины для подключения графического контроллерана современных материнских платах используется PCI Express. Ранееиспользовались общие шины (ISA, VLB, PCI) и шина AGP.
/>
Рисунок 1.1- Компоненты материнской платы
Южный мост (англ. Southbridge), ICH (I/O controllerhub), периферийный контроллер — содержит контроллеры периферийных устройств(жёсткого диска, Ethernet, аудио), контроллеры шин для подключения периферийныхустройств (шины PCI, PCI-Express и USB), а также контроллеры шин, к которымподключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности (LPC —используется для подключения загрузочного ПЗУ; также шина LPC используется дляподключения мультиконтроллера (англ. Super I/O) — микросхемы, обеспечивающейподдержку «устаревших» низкопроизводительных интерфейсов передачиданных: последовательного и параллельного интерфейсов, контроллера клавиатуры имыши).
Как правило, северный и южный мосты реализуются в видеотдельных СБИС, однако существуют и одночиповые решения. Именно набор системнойлогики определяет все ключевые особенности материнской платы и то, какиеустройства могут подключаться к ней.
Оперативная память (также оперативное запоминающееустройство, ОЗУ) — в информатике — память, часть системы памяти ЭВМ, в которуюпроцессор может обратиться за одну операцию (jump, move и т. п.). Предназначенадля временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполненияим операций. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно,либо через кеш-память. Каждая ячейка оперативной памяти имеет свойиндивидуальный адрес.
ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок или входитьв конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера.
Загрузочное ПЗУ — хранит ПО, которое исполняется сразупосле включения питания. Как правило, загрузочное ПЗУ содержит BIOS, однакоможет содержать и ПО, работающие в рамках EFI.
1.2 Классификация материнских плат по форм-фактору
Форм-фактор материнской платы — стандарт, определяющийразмеры материнской платы для персонального компьютера, места ее крепления ккорпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, сокетацентрального процессора (если он есть) и слотов для оперативной памяти, а такжетип разъема для подключения блока питания.
Форм-фактор (как и любые другие стандарты) носитрекомендательный характер. Спецификация форм-фактора определяет обязательные иопциональные компоненты. Однако подавляющее большинство производителейпредпочитают соблюдать спецификацию, поскольку ценой соответствия существующимстандартам является совместимость материнской платы и стандартизированногооборудования (периферии, карт расширения) других производителей.
Устаревшие: Baby-AT; Mini-ATX; полноразмерная плата AT;LPX.
Современные: АТХ; microATX; Flex-АТХ; NLX; WTX, CEB.
Внедряемые: Mini-ITX и Nano-ITX; Pico-ITX; BTX, MicroBTXи PicoBTX
Существуют материнские платы, не соответствующие никакимиз существующих форм-факторов (см. таблицу 1.1). Обычно это обусловлено либотем, что производимый компьютер узкоспециализирован, либо желанием производителяматеринской платы самостоятельно производить и периферийные устройства к ней,либо невозможностью использования стандартных компонентов (так называемый «бренд»,например Apple Computer, Commodore, Silicon Graphics, Hewlett Packard, Compaqчаще других игнорировали стандарты; кроме того в нынешнем виде распределённыйрынок производства сформировался только к 1987 году, когда многие производителиуже создали собственные платформы).
Наиболее известными производителями материнских плат нароссийском рынке в настоящее время являются фирмы Asus, Gigabyte, MSI, Intel,Elitegroup, AsRock. Ранее большой известностью пользовались платы фирм Abit иEpox.
Таблица 1.1 – Форм факторыФорм-фактор Физические размеры Спецификация, год Примечание дюймы мм XT 8,5 × 11 216 × 279 IBM, 1983 архитектура IBM PC XT AT 12 × 11/13 305 × 279/330 IBM, 1984 архитектура IBM PC AT (Desktop/Tower) Baby-AT 8,5 × 10/13 216 × 254/330 IBM, 1990 архитектура IBM PC XT (форм-фактор считается недействительным с 1996 года.) ATX 12 × 9,6 305 × 244 Intel, 1995 для системных блоков типов MiniTower, FullTower ATX Riser Intel, 1999 для системных блоков типа Slim eATX 12 × 13 305 × 330 eATX Mini-ATX 11,2 × 8,2 284 × 208 для системных блоков типа Tower и компактных Desktop microATX 9,6 × 9,6 244 × 244 Intel, 1997 имеет меньше слотов, чем ATX, также возможно использование меньшего PSU LPX 9 × 11/13 229 × 279/330 Western Digital, 1987 для системных блоков типа Slim Mini-LPX 8/9 × 10/11 203/229 × 254/279 Western Digital, 1987 для системных блоков типа Slim NLX 8/9 × 10/13,6 203/229 × 254/345 Intel, 1997 предусмотрен AGP, лучшее охлаждение чем у LPX Продолжение таблицы 1.1 FlexATX 9,6 × 7,5/9,6 244 × 190,5/244 Intel, 1999 разработан как замена для форм-фактора MicroATX WTX 14 × 16,75 355,6 × 425,4 1999 для высокопроизв.рабочих станций и серверов среднего уровня Mini-ITX 6,7 × 6,7 170 × 170 VIA Technologies, 2003 допускаются только 100 Вт блоки питания Nano-ITX 120 × 120 VIA Technologies, 2004 BTX 12,8 × 10,5 325 × 267 Intel, 2004 допускается до 7 слотов и 10 отверстий для монтажа платы MicroBTX 10,4 × 10,5 264 × 267 Intel, 2004 допускается до 4 слотов и 7 отверстий для монтажа платы PicoBTX 8,0 × 10,5 203 × 267 Intel, 2004 допускается 1 слот и 4 отверстия для монтажа платы ETX и PC-104 используются для встраиваемых (embedded) систем CEB 12 × 10,5 305 × 267 2005 для высокопроизв. рабочих станций и серверов среднего уровня Pico-ITX 3,9 × 2,7 100 х 72 VIA, 2007 используются в ультракомпактных встраиваемых системах SSI CEB 12 × 10,1 305 x 259 Материнские платы этого стандарта обычно служат для построения серверов. Разъемы для подключения блока питания имеют 24+8 контактов.
1.2 Видыматеринских плат
Количество производителей материальных плат много, атакже их видов и одной страницы про материнские платы недостаточно. Самыепопулярные производители материнских плат: Asus, Microstar(MSI), Epox,GigaByte, Intel, Foxconn, EliteGroup и т.д… Для каждой материнской платы естьсвоя характериститка и архитектура. При сборке учитываются множествопоказателей от комплектующих также от процессора, видеокарты, шины, блокапитания и другое.
Существует несколько наиболее распространенныхформфакторов, учитываемых при разработке системных плат. Формфакторпредставляет собой физические параметры платы и определяет тип корпуса, вкотором она может быть установлена. Формфакторы системных плат могут бытьстандартными (т. е. взаимозаменяемыми) или нестандартными. Нестандартныеформфакторы, к сожалению, являются препятствием для модернизации компьютера, поэтомуот их использования лучше отказаться.
Другие: независимые конструкции (разработки компанийCompaq, Packard Bell, Hewlett- Packard, портативные/мобильные системы и т. д.).За последние несколько лет произошел переход от системных плат оригинальногоформфактора Baby-AT, который использовался в первых компьютерах IBM PC и XT, кплатам формфактора ATX и NLX, используемым в большинстве полноразмерных настольных и вертикальных систем. Существует несколько вариантов формфактора ATX,в число которых входят Micro-ATX (который представляет собой уменьшенную версиюформфактора ATX, используемого в системах малых размеров) и Flex-ATX (еще болееуменьшенный вариант, предназначенный для домашних компьютеров низшего ценовогоуровня). Формфактор NLX предназначен для корпоративных настольных систем; WTX,в свою очередь, разрабатывался для рабочих станций и серверов со среднимрежимом работы, но широкого распространения не получил. Современные формфакторыи область их применения приведены в табл. 1.1.
Несмотря на широкое распространение плат Baby-AT,полноразмерной AT и LPX, им на смену пришли системные платы более современныхформфакторов. Современные формфакторы фактически являются промышленнымстандартом, гарантирующим совме стимость каждого типа плат. Это означает, чтосистемная плата ATX может быть замене на другой платой того же типа, вместо системнойплаты NLX может быть использована другая плата NLX и т. д. Благодарядополнительным функциональным возможностям современных системных плат,компьютерная индустрия смогла быстро перейти к новым Современные системныеплаты невозможно представить без микросхем системной логики. Набор микросхемподобен системной плате. Другими словами, две любые платы с одинаковым набороммикросхем функционально идентичны. Набор микросхем систем ной логики включает всебя интерфейс шины процессора (которая называется также Front-Side Bus. FSB),контроллеры памяти, контроллеры шины, контроллеры ввода-вывода и т. п. Всесхемы системной платы также содержатся в наборе микросхем. Если сравниватьпроцессор компьютера с двигателем автомобиля, то аналогом набора микросхемявляется, скорее всего, шасси. Оно представляет собой металлический каркас,служащий для установки двигателя и выполняющий роль промежуточного звена междудвигателем и внешним миром. Набор микросхем это рама, подвеска, рулевоймеханизм, колеса и шины, коробка передач, карданный вал, дифференциал итормоза. Шасси автомобиля представляет собой механизм, преобразующий энергиюдвигателя в поступательное движение транспортного средства. Набор микросхем, всвою очередь, является соединением процессора с различными компонентамикомпьютера. Процессор не может взаимодействовать с памятью, платами адаптера иразличными устройствами без помощи наборов микросхем. Если воспользоваться медицинскойтерминологией и сравнить процессор с головным мозгом, то набор микросхемсистемной логики по праву займет место позвоночника и центральной нервнойсистемы.
Набор микросхем управляет интерфейсом или соединениямипроцессора с различны ми компонентами компьютера. Поэтому он определяет вконечном счете тип и быстродействие используемого процессора, рабочую частотушины, скорость, тип и объем памяти. В сущности, набор микросхем относится кчислу наиболее важных компонентов системы, даже, наверное, более важных, чемпроцессор. Приходилось видеть системы с мощными процессорами, которыепроигрывали в быстродействии системам, содержащим процессоры меньшей частоты,но более функциональные наборы микросхем. Во время соревнований опытный гонщикчасто побеждает не за счет высокой скорости, а за счет умелого маневрирования.При компоновке системы требуется начать в первую очередь с набора микросхемсистемной логики, так как именно от его выбора зависит эффективностьпроцессора, модулей памяти, устройств ввода-вывода, а также разнообразныевозможности расширения. ATX
Конструкция ATX была разработана сравнительно недавно. Вней сочетаются наилучшие черты стандартов Baby-AT и LPX и заложены многиедополнительные усовершенствования. По существу, ATX, это, лежащая на боку,плата Baby-AT с измененным разъемом и местоположением источника питания. Главное,что необходимо запомнить, конструкция ATX физически несовместима ни с Baby-AT,ни с LPX. Другими словами, для системной платы ATX нужен особый корпус иисточник питания. Впервые официальная спецификация ATX была выпущена компаниейIntel в июле 1995 года и представлена в качестве открытой промышленнойспецификации. Системные платы ATX появились на рынке примерно в середине 1996года и быстро заняли место ранее используемых плат Baby-AT. В феврале 1997 годапоявилась версия 2.01 спецификации ATX, после чего было сделано еще нескольконезначительных изменений. В мае 2000 года выпускается последняя (на текущиймомент) редакция спецификации ATX (содержащая рекомендацию Engineering ChangeRevision PI), которая получила номер 2.03. Компания Intel опубликовалаподробную спецификацию ATX, тем самым открыв ее для сторонних производителей. Внастоящее время ATX является наиболее распространенным формфактором системныхплат, рекомендуемым для большинства новых систем. Система ATX останетсярасширяемой в течение еще многих лет, в чем она похожа на предшествующую ейсистемную плату Baby-AT.
Конструкция ATX позволила усовершенствовать стандартыBaby-AT и LPX. Наличие встроенной двойной панели разъемов ввода-вывода. Натыльной стороне системной платы есть область с разъемами ввода-вывода шириной6,25 и высотой 1,75 дюйма. Это позволяет расположить внешние разъемы непосредственнона плате и исключает необходимость использования кабелей, соединяющихвнутренние разъемы и заднюю панель корпуса, как в конструкции Baby-AT.
Наличие одноключевого внутреннего разъема источникапитания. Это упрощает замену разъемов на источнике питания типа Baby-AT.Спецификация ATX содержит одноключевой разъем источника питания, который легковставляется и который невозможно установить неправильно. Этот разъем имеетконтакты для подвода к системной плате напряжения 3,3 В, а это означает, чтодля системной платы ATX не нужны встроенные преобразователи напряжения, которыечасто выходят из строя. В спецификацию ATX были включены два дополнительныхразъема питания, по лучивших название вспомогательных силовых разъемов (3,3 и 5В), а также разъем ATX12V, используемый в системах, потребляющих большееколичество электроэнергии, чем предусмотрено оригинальной спецификацией.
1.4 Системы, расположенные на материнской плате
Процессор — основная микросхема компьютера, в которой ипроизводятся все вычисления.
Конструктивно процессор состоит из ячеек, похожих наячейки оперативной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться,но и изменяться.
Внутренние ячейки процессора называются регистрами.Важно также отметить, что данные, попавшие в некоторые регистры,рассматриваются не как данные, а как команды, управляющие обработкой данных вдругих регистрах. Среди регистров процессора есть и такие, которые взависимости от своего содержания способны модифицировать исполнение команд.Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можноуправлять обработкой данных. На этом и основано исполнение программ.
С остальными устройствами компьютера, и в первую очередьс оперативной памятью, процессор связан несколькими группами проводников,называемых шинами. Основных шин три: шина данных, адресная шина и команднаяшина.
Адресная шина. У процессоров семейства Pentium (а именноони наиболее распространены в персональных компьютерах) адресная шина32-разрядная, то есть состоит из 32 параллельных проводников.
В зависимости от того, есть напряжение на какой-то излиний или нет, говорят, что на этой линии выставлена единица или ноль.Комбинация из 32 нулей и единиц образует 32-разрядный адрес, указывающий наодну из ячеек оперативной памяти. К ней и подключается процессор длякопирования данных из ячейки в один из своих регистров.
Шина данных. По этой шине происходит копирование данныхиз оперативной памяти в регистры процессора и обратно. В современныхперсональных компьютерах шина данных, как правило, 64-разрядная, то естьсостоит из 64 линий, по которым за один раз на обработку поступают сразу 8байтов.
Шина команд. Для того чтобы процессор мог обрабатыватьданные, ему нужны команды. Он должен знать, что следует сделать с теми байтами,которые хранятся в его регистрах. Эти команды поступают в процессор тоже изоперативной памяти, но не из тех областей, где хранятся массивы данных, аоттуда, где хранятся программы. Команды тоже представлены в виде байтов. Самыепростые команды укладываются в один байт, однако есть и такие, для которыхнужно два, три и более байтов. В большинстве современных процессоров шинакоманд 32-разрядная, хотя существуют 64-разрядные процессоры и даже128-разрядные.
Система команд процессора. В процессе работы процессоробслуживает данные, находящиеся в его регистрах, в поле оперативной памяти, атакже данные, находящиеся во внешних портах процессора. Часть данных онинтерпретирует непосредственно как данные, часть данных — как адресные данные,а часть — как команды.
Совокупность всех возможных команд, которые можетвыполнить процессор над данными, образует так называемую систему командпроцессора. Процессоры, относящиеся к одному семейству, имеют одинаковые илиблизкие системы команд.
Процессоры, относящиеся к разным семействам, различаютсяпо системе команд и невзаимозаменяемые. Процессоры с расширенной и сокращеннойсистемой команд. Чем шире набор системных команд процессора, тем сложнее егоархитектура, тем длиннее формальная запись команды (в байтах), тем выше средняяпродолжительность исполнения одной команды, измеренная в тактах работыпроцессора. Так, например, система команд процессоров семейства Pentium внастоящее время насчитывает более тысячи различных команд. Такие процессорыназывают процессорами с расширенной системой команд — CISС-процессорами (CISC — Complex Instruction Set Computing).
В противоположность СISC-процессорам в середине 80-хгодов появились процессоры архитектуры RISC с сокращенной системой команд (RISC- Reduced Instmction Set Computing). При такой архитектуре количество команд всистеме намного меньше и каждая из них выполняется намного быстрее. Такимобразом, программы, состоящие из простейших команд, выполняются этими процессорамимного быстрее.
Оборотная сторона сокращенного набора команд состоит втом, что сложные операции приходится эмулировать далеко не эффективной последовательностьюпростейших команд сокращенного набора.
В результате конкуренции между двумя подходами кархитектуре процессоров сложилось следующее распределение их сфер применения:
— СISС-процессоры используют в универсальныхвычислительных системах;
— RISС-процессоры используют в специализированныхвычислительных системах или устройствах, ориентированных на выполнениеединообразных операций.
Персональные компьютеры платформы IВМ РС ориентированына использование CISC-процессоров.
Совместимость процессоров. Если два процессора имеютодинаковую систему команд, то они полностью совместимы на программном уровне.Это означает, что программа, написанная для одного процессора, можетисполняться и другим процессором. Процессоры, имеющие разные системы команд, какправило, несовместимы или ограниченно совместимы на программном уровне.
Группы процессоров, имеющих ограниченную совместимость,рассматривают как семейства процессоров. Так, например, все процессоры IntelPentium относятся к так называемому семейству x86. Родоначальником этогосемейства был 16-разрядный процессор Intel 8086, на базе которого собираласьпервая модель компьютера IBM PC. Впоследствии выпускались процессоры Intel80286, Intel 80386, Intel 80486, несколько моделей Intel Pentium; несколько моделейIntel Pentium ММХ, модели Intel Pentium Pro, Intel Pentium II, Intel Celeron,Intel Xeon, Intel Pentium III, Intel Pentium 4 и другие. Все эти модели, и нетолько они, а также многие модели процессоров компании AMD и некоторых другихпроизводителей относятся к семейству х86 и обладают совместимостью по принципу«сверху вниз».
Принцип совместимости «сверху вниз» — этопример неполной совместимости, когда каждый новый процессор«понимает» все команды своих предшественников, но не наоборот. Этоестественно, поскольку двадцать лет назад разработчики процессоров не моглипредусмотреть систему команд, нужную для современных программ. Благодаря такойсовместимости на современном компьютере можно выполнять любые программы,созданные в последние десятилетия для любого из предшествующих компьютеров,принадлежащего той же аппаратной платформ.
Основные параметры процессоров. Основными параметрамипроцессоров являются: рабочее напряжение, разрядность, рабочая тактоваячастота, коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты и размеркэш-памяти.
Рабочее напряжение процессора обеспечивает материнскаяплата, поэтому разным маркам процессоров соответствуют разные материнские платы(их надо выбирать совместно). По мере развития процессорной техники происходитпостепенное понижение рабочего напряжения. Ранние модели процессоров х86 имелирабочее напряжение 5 В. С переходом к процессорам Intel Pentium оно былопонижено до 3,3 В, а в настоящее время оно составляет менее 2 В. Понижениерабочего напряжения позволяет уменьшить расстояния между структурнымиэлементами в кристалле процессора до десятитысячных долей миллиметра, неопасаясь электрического пробоя. Пропорционально квадрату напряжения уменьшаетсяи тепловыделение в процессоре, а это позволяет увеличивать его производительностьбез угрозы перегрева.
Разрядность процессора показывает, сколько бит данных онможет принять и обработать в своих регистрах за один раз (за один такт). Первыепроцессоры xS6 были 16-разрядными. Начиная с процессора 80386 они имеют32-разрядную архитектуру. Современные процессоры семейства Intel Pentiumостаются 32-разрядными, хотя и работают с 64-разрядной шиной данных(разрядность процессора определяется не разрядностью шины данных, аразрядностью командной шины). 64-разрядных процессоров на персональныекомпьютеры.
В основе работы процессора лежит тот же тактовыйпринцип, что и в обычных часах. Исполнение каждой команды занимает определенноеколичество тактов. В настенных часах такты колебаний задает маятник; в ручныхмеханических часах их задает пружинный маятник; в электронных часах для этогоесть колебательный контур, задающий такты строго определенной частоты. Вперсональном компьютере тактовые импульсы задает одна из микросхем, входящая вмикропроцессорный комплект (чипсет), расположенный на материнской плате. Чемвыше частота тактов, поступающих на процессор, тем больше команд он можетисполнить в единицу времени, тем выше его производительность. Первые процессорых86 могли работать с частотой не выше 4,77 МГц, а сегодня рабочие частотынекоторых процессоров уже превосходят 4 миллиарда тактов в секунду (3 ГГц).
Тактовые сигналы процессор получает от материнскойплаты, которая, в отличие от процессора, представляет собой не кристаллкремния, а большой набор проводников и микросхем. По чисто физическим причинамматеринская плата не может работать со столь высокими частотами, как процессор.Сегодня базовая частота материнской платы составляет около 400 МГц. Дляполучения более высоких частот в процессоре происходит внутреннее умножениечастоты. Коэффициент внутреннего умножения в современных процессорах можетдостигать 10-20 и выше. Обмен данными внутри процессора происходит в несколькораз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например с оперативной памятью.Для того чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти, внутрипроцессора создают буферную область — кэш-память.
Нередко кэш-память распределяют по нескольким уровням.Кэш первого уровня выполняется в том же кристалле, что и сам процессор, и имеетобъем порядка десятков Кбайт. Кэш второго уровня находится либо в кристаллепроцессора, либо в том же узле, что и процессор, хотя и исполняется наотдельном кристалле. Кэш-память первого и второго уровня работает на частоте,согласованной с частотой ядра процессора.
Кэш-память третьего уровня выполняют набыстродействующих микросхемах типа SRAM и размещают на материнской плате вблизипроцессора. Ее объемы могут достигать нескольких Мбайт, но работает она начастоте материнской платы.
Процессор на материнской плате находится в специальныхколодках, которые носят название сокет или слот 1. Подавляющее большинствамоделей процессоров установлены именно в сокетах. Слот использовали 2 поколениепроцессоров Пентиум и используют процессоры АМД.
В основе работы современных процессоров лежит вероятностнаямодель. Её смысл заключается в том, что процессор предсказывает последующиедействия программы или пользователя, основываясь на их предыдущих действиях.
Немаловажным фактом при анализе процесса является фирмаизготовитель.
Существует несколько таких фирм, это: Intel, AMD, Cyrix,IBM, Texas Instruments. (Размышления на тему процессоров). В принципе все фирмыпроизводители конфигурировали свои процессоры, таким образом, чтоб они былиIntel совместимы. Долгое время лидирующие места на рынке процессоров занималафирма Intel. В основном это связано с тем, что до шестого поколения процессорфирмы AMD, у данных процессоров существовала серьезная проблема, связанная сплавающей точкой. (Заключается в том, округления производимые компьютером привычислениях, при суммировании давали существенную ошибку). Сегодня эта ошибкакомпанией AMD устранена. На сегодняшний день данной фирмой разработано ивыпущено в серийное производство семь поколений процессоров Pentium.
К первому поколению относятся процессоры 8086.
Второе поколение процессоров — это 286, 386, 486.
Третье поколение процессоров — Пентиум 1
Четвертое поколение — Пентиум ММХ
Пятое поколение — Пентиум 2
Шестое поколение — Пентиум 3
Седьмое поколение — Пентиум 4.
Современные процессоры Intel выпускаются в двухмодификациях полная модель и более дешевая модель, не имеющая кеша второгоуровня, которая называется Celeron, что отражается на производительностикомпьютера. (Немного философии). Компания Intel выпускает 32-разрядныепроцессоры, компанией AMD был выпущен 64-разрядный процессор, который имеетудвоенную внутреннюю шину, за счет чего быстродействие его значительноповысилось по сравнению с процессорами фирмы Intel. Что сделало процессорыфирмы AMD более востребованными по сравнению с процессорами фирмы Intel. (Соотношениецена -качество, однако только для бытовых целей).
Рассмотрим архитектуру современного компьютера фирмыIntel.
Intel Pentium 4 — это первый процессор в семействе32-битных процессор седьмого поколения от Intela. В след за ним в этом семействеразработаны процессоры с кодовыми именами Foster (модифицированный IntelPentium 4, предназначенный для использования в серверах) и Northwood(модификация Intel Pentium 4, изготавливаемая по 0,13 — микронной технологии).
Позиционируется Intel Pentium 4 как процессорвысокопроизводительных настольных компьютеров и рабочих станций начальногоуровня.
Его основные характеристики:
— тактовая частота: 1,30-3,06 ГГц;
— технология производства — 0,18 мкм (но это все скороумрет вместе с кремнием, будущее за алюминием, в продаже пока нет);
— L1-кэш 200 Кбайт;
— L2-кэш 256 Кбайт, работает на тактовой частоте ядра,интегрирован на одном кристалле с процессором, поддерживает ECC-механизмобнаружения и коррекции ошибок при обмене данными с ядром процессора, обмен даннымис ядром процессора идет по 256-битной шине;
— частота системной шины: физическая — 100 МГц,эффективная — 400МГц;
— напряжение питания ядра процессора 1,70 В;
— поддерживается SSE и SSE2 наборы SIMD-инструкции;
— исполнение: PGA-микросхема с 423 контактными ножками;
— процессорный разъем Socket 478.
Несмотря на то что Intel Pentium 4 сильно отличается отархитектуры процессоров Р6 (в него входят процессоры Intel Pentium Pro, IntelPentium II, Intel Pentium III, Intel Celeron, Intel Xeon) и даже получилоспециальное название — NetBurst. В числе основных новшеств, появившихся вNetBurst — Hyper Pipelined Technology, Advanced Dynamic Execution, Trace Cache,Rapid Execute Engine, Streaming SIND Extension 2 (SSE2).
Hyper Pipelined Technology.
Названием Hyper Pipelined Technology конвейер (буферсодержащий команды процессора) Pentium 4 обязан своей длине — 20 стадий. Длясравнения — длина конвейераPentium III составляет 10 стадий. Чего же достигIntel, так удлинив конвейер? Благодаря декомпозиции выполнения каждой командына более мелкие этапы, каждый из этих этапов теперь может выполняться быстрее,что позволяет беспрепятственно увеличивать частоту процессора. Так, если прииспользуемом сегодня технологическом процессе 0.18 мкм предельная частота дляPentium III составляет 1 ГГц (ну или, по более оптимистичным оценкам, 1.13ГГц), Pentium 4 сможет достигнуть частоты 2 ГГц.
Однако, у чрезмерно длинного конвейера есть и своинедостатки. Первый недостаток очевиден — каждая команда теперь, проходя большеечисло стадий, выполняется дольше. Поэтому, чтобы младшие модели Pentium 4превосходили по производительности старшие модели Pentium III, частоты Pentium4начинаются с 1.4 ГГц. Если бы Intel выпустил бы Pentium 4 1 ГГц, то этотпроцессор, несомненно, проиграл в производительности гигагерцовому PentiumIII.Второй недостаток длинного конвейера вскрывается при ошибках в предсказаниипереходов. Как и любой современный процессор, Pentium 4 может выполнять инструкциине только последовательно, но и параллельно, соответственно не всегда в томпорядке, как они следуют в программе и не всегда доподлинно зная направленияусловных переходов. Для того чтобы выбирать в таких случаях ветви программы длядальнейшего выполнения, процессор прогнозирует результаты выполнения условных переходовна основании накопленной статистики. Однако, иногда блок предсказания переходоввсе же ошибается, и в этом случае приходится полностью очищать конвейер, сводяна нет всю предварительно проделанную процессором работу по выполнению не тойветви в программе. Естественно, при более длинном конвейере, его очисткаобходится дороже в том смысле, что на новое заполнение конвейера уходит большепроцессорных тактов, а, следовательно, и времени.
Advanced Dynamic Execution.
Целью ряда ухищрений в архитектуре Pentium 4, под общимназванием Advanced Dynamic Execution, как раз и является минимизация простояпроцессора при неправильном предсказании переходов и увеличение вероятностиправильных предсказаний. Для этого Intel улучшил блок выбор конструкций длявнеочередного выполнения и повысил правильность предсказания переходов. Правда,для этого алгоритмы предсказания переходов были доработаны минимально, основнымже средством для достижения цели было выбрано увеличение размеров буферов, скоторыми работают соответствующие блоки процессора. Так, для выборки следующейинструкции для исполнения используется теперь окно величиной в 126 командпротив 42 команд у процессора Pentium III. Буфер же, в котором сохраняютсяадреса выполненных переходов и на основании которого процессор предсказываетбудущие переходы, теперь увеличен до 4 Кбайт, в то время как у Pentium III егоразмер составлял всего 512 байт. Результатом этого, а также благодаря небольшойдоработке алгоритма, вероятность правильного предсказания переходов была улучшенапо сравнению с Pentium III на 33%. Это — очень хороший показатель, посколькутеперь Pentium 4 предсказывает переходы правильно в 90-95% случаев.
Trace Cache.
Вместо обычного L1 кеша, который в Pentium III былразделен на область инструкций и область данных в Pentium 4 применен новыйподход. Инструкции в L1 кэше не сохраняются, он предназначен теперь только дляданных. Для кэширования инструкций теперь используется Trace Cache, однако посравнению с обычным L1-кешем он имеет много преимуществ, направленных опять жена минимизацию простоев процессора при выполнении неправильных предсказанийпереходов. Первое, и основное — в Trace Cache сохраняются уже декодированныеинструкции. Это значит, что в нем хранятся не классические x86 инструкции, атак называемые микрокоманды, более простые операции, которыми непосредственнооперирует процессорное ядро. Сохранение в Trace Cache микроопераций позволяетизбежать повторного декодирования x86 инструкций при повторном выполнении тогоже участка программы или при неправильном предсказании переходов.
Второе преимущество Trace Cache заключается в том, чтомикрооперации в нем сохраняются именно в том порядке, в каком они выполняются.Правда, правильный порядок определяется на основании предсказания переходов,однако вероятность того, что переходы предсказываются неправильно, достаточномала для того, чтобы отказаться от очевидного выигрыша, получаемого путемотказа от повторных декодирований и предсказаний переходов.
Intel не раскрывает размеров своего Trace Cache в килобайтах,однако, известно, что в нем может быть сохранено до 12000 микроопераций.
Rapid Execute Engine.
Наиболее простая часть современного процессора — это ALU(арифметико-логическое устройство). Благодаря этому факту, Intel счел возможнымувеличить его тактовую частоту внутри Pentium 4 вдвое по отношению к самомупроцессору. Таким образом, например, в 1.4 ГГц Pentium 4 ALU работает начастоте 2.8 ГГц.
В ALU исполняются простые целочисленные инструкции,поэтому, производительность нового процессора при операциях с целыми числамидолжна быть очень высокой. Однако, на производительности Pentium 4 приоперациях с вещественными числами, MMX или SSE двукратное ускорение ALU никакне сказывается.
Таким образом, латентность ALU существенно снижается. Вчастности, на выполнение одной инструкции типа add Pentium 4 1.4 ГГц тратилвсего 0.35нс, в то время как выполнение этой команды у Pentium III 1 ГГцзанимает 1 нс.
SSE2.
Реализовав в своем процессоре Athlon новый конвейерныйFPU (флоуд Floud), AMD очень сильно обогнала интеловский Pentium III впроизводительности при операциях с вещественными числами. Однако, Intel в своемPentium 4 не стал сосредотачиваться на совершенствовании своего FPU, а простоувеличил возможности блока SSE. В результате, в Pentium 4 имеет месторасширенный набор команд SSE2, в котором к имеющемуся набору из 70 инструкцийбыло добавлено еще 144. Такое решение — результат NetBurst идеологии, основнойцелью которой является увеличение скорости работы с потоками данных. ИнструкцииSSE позволяли оперировать с восемью 128-битными регистрами XMM0..XMM7, вкоторых хранились по четыре вещественных числа одинарной точности. При этом всеSSE операции проводились одновременно над четверками чисел, в результате чегоспециально оптимизированные программы, в которых производилось большоеколичество однотипных вычислений (а к ним, помимо обработки потоков данных вкакой-то мере относятся и 3D-игры), получали существенный прирост впроизводительности.
SSE2 же оперирует с теми же самыми регистрами, и обратносовместим с SSE процессора Pentium III. А столь впечатляющее расширение наборакоманд вызвано тем, что теперь операции со 128-битными регистрами могутвыполняться не только как с четверками вещественных чисел двойной точности, нои как с парами вещественных чисел двойной точности, с шестнадцатьюоднобайтовыми целыми, с восемью короткими двухбайтовыми целыми, с четырьмячетырехбайтовыми целыми, с двумя восьмибайтовыми целыми или с 16 байтовымицелыми. То есть, теперь SSE2 представляя собой симбиоз MMX и SSE и позволяетработать с любыми типами данных, влезающими в 128-битные регистры.
SSE2 гораздо более гибок, позволяя добиватьсявпечатляющего прироста в производительности. Однако, использование новогонабора команд требует специальной оптимизации программ, поэтому ждать еговнедрения сразу после выхода нового процессора не стоит. Со временем же,SSE2имеет достаточно большие перспективы. Поэтому, даже AMD собирается реализоватьSSE2 в своем новом семействе процессоров Hammer. Старые же программы, неиспользующие SSE2, а полагающиеся на обычный арифметический сопроцессор,никакого прироста в производительности при использовании Pentium 4 не получат.Более того, несмотря на то, что Intel говорит о том, что блок FPU в Pentium 4был слегка усовершенствован, время, необходимое на выполнение обычных операцийс вещественными числами возросло по сравнению с Pentium III в среднем на 2такта.
L1 кэш
Что касается кеша первого уровня в Pentium 4, топоскольку теперь команды хранятся в Trace Cache, он предназначен только дляхранения данных. Однако, его размер в Pentium 4, основанном на ядре Willametteсоставляет всего 8 Кбайт. Intel был вынужден сократить объем кеша первогоуровня в Pentium 4, так как ядро этого процессорами без того получалось слишкомбольшим. Тем не менее, архитектура этого процессора может поддерживать L1-кеш ибольшего размера, поэтому, скорее всего, при переходе на технологическийпроцесс 0.13 мкм и новое ядро Northwood, этот кэш будет увеличен.
Однако, для увеличения производительности, Intelприменил для доступа к L1-кешу новый алгоритм, чем уменьшил в Pentium 4латентность этого кеша до двух процессорных тактов вместо трех тактов в PentiumIII. Таким образом, учитывая большую тактовую частоту Pentium 4, время реакцииего L1 кеша составляет всего 1.4нс для 1.4 ГГц модели против 3нс у L1 кешаPentium III 1 ГГц. Также как и в Pentium III, L1 кэш Pentium 4 является writethrough и ассоциативным с 4областями ассоциативности. При этом длина однойстроки L1 кеша равна 64 байтам.
L2 Advanced Transfer Cache
Процессор Pentium 4 обладает Advanced Transfer Cacheвторого уровня объемом 256 Кбайт. Так же, как и в Pentium III, L2-кеш имеетширокую 256-битную шину, благодаря которой процессоры от Intel имеют болеевысокую пропускную способность кеша, чем их конкуренты от AMD, использующие64-битную шину кеша. Однако, в отличие от Athlon, в Pentium 4 (впрочем, такжекак и в Pentium III) L2 кэш не является эксклюзивным, то есть он дублируетданные, находящиеся в L1кэше.
Так как Pentium 4 рассчитан на обработку потоковыхданных, скорость работы L2-кеша для него является одним из ключевых моментов.Поэтому, Intel увеличил пропускную способность кеша второго уровня в Pentium 4в два раза. Это усовершенствование было сделано благодаря передаче данных изL2-кеша на каждый процессорный такт, в то время, как данные из L2-кеша PentiumIII передаются только на каждый второй такт. Таким образом, пропускнаяспособность L2-кеша Pentium 4, работающего, например, с частотой 1.4 ГГц имееттеперь внушительную величину 44.8 Гбайт/с. Для сравнения — пропускная способностьAdvanced Transfer Cache у Pentium III 1 ГГц составляет 16 Гбайт/с.
2. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ
2.1 Постановка задачи
Требуется произвести усовершенствование материнскойплаты. Рассмотрим один из способов увеличения производительности материнскойплаты.
Часто при разгоне видеокарты ограничивающим факторомповышения частоты становится недостаток напряжения. Чтобы преодолеть этотбарьер, прибегают к вольтмоду систем питания.
Слово «вольтмод» взято из английского (voltmodification)и означает «модификация напряжения». Это значит, что вольтмодвключает в себя любую модернизацию напряжения питания памяти или ядра (непутать с изменением настроек BIOS материнской платы). В основном вольтмодприменяют для модернизации системы питания видеокарт или материнских плат.
Существует два основных типа вольтмода видеокарт:программный и аппаратный. Программный вид применим к узкому кругу видеокарт. Онвключает в себя поднятие напряжения через специальные утилиты (например, ATITool, Overclocker-x1k) или перепрошивку BIOS (например, NiBiTor, NVIDIA BIOSModifer). Обычно изменение напряжения столь мало, что особо не отражается наразгоне, а иногда происходит занижение напряжения, что только пагубносказывается на поднятии частоты.
Аппаратный вид вольтмода – это физическое вмешательствов питающую составляющую ядра или памяти. Всем известно, что напряжение, котороеподаётся на процессор, можно изменять из BIOS материнской платы, а видеокарты(в большинстве своём) не имеют такой возможности. Если рассматривать аппаратныйвид, то тут можно выявить два метода: вольтмод с помощью резистора или вольтмодс применением карандаша.
Увеличение напряжение само по себе еще не увеличиваетпроизводительность, но ускоряет переходные процессы в кристалле, за счет чегоего предельная тактовая частота возрастает. А вместе с ней возрастает итепловыделение, причем греется не только основной кристалл, но ивспомогательные элементы. Микросхемы, в штатном режиме работающие безрадиатора, могут потребовать охлаждения, также возможно придется доработатьсхему фильтрации, добавив несколько дополнительных шунтирующих керамическихконденсаторов в обвязку электролитических, а сами электрические — заменить,отобрав хорошие и качественные экземпляры с низким ESR. Пренебрежение этимправилом обычно приводит к провалу всей операции и вольмод не удается — дажепри незначительном увеличении напряжения начинаются «глюки».
2.2 Метод с применением резистора
Рассмотрим один из способов вольтмонда – метод сприменением резистора. Подстроечные, или переменные, резисторы выглядят так какизображено на рисунке 2.1.
/>
Рисунок 2.1 – Подстроечные резисторы
Чтобы наиболее подробно представить переменный резистор,рассмотрим рисунок 2.2.
/>
Рисунок 2.2 — Принцип действия переменного резистора
Выбрав резистор для вольтмода, следуйте требованиям поотбору проводов для него: они должны быть мягкими, тонкими, изолированными, неочень ломкими и небольшой длины.
Для воспроизводства вольтмонда рассмотрим схему нарисунке 2.3.
/>
Рисунок 2.3 – Типовая схема микросхемы
На рисунке 2.3 представлена типовая схема фирмы RichTekс маркировкой RT9232A. Обычно она устанавливается на платы Sapphire x1300/1600.Чтобы провести вольтмод, надо припаять переменный резистор к FB (5-я нога,feedback) и к GND (7-я нога, земля). Нумерация ног начинается от небольшойямочки на микросхеме и продолжается против часовой стрелки. Припаивать проводарезистора к ногам надо аккуратно, иначе возможны короткое замыкание и выходмикросхемы из строя.
Припаяв регулируемый резистор в нужном месте, мы слёгкостью сможем управлять значением сопротивления в цепи и тем самым изменятьнапряжение. Но допустим, мы нашли нужную микросхему, а необходимый номиналрезистора и выходное напряжение нам неизвестны. В этом случае пользуютсянесколькими расчётными формулами (Rmax – итоговое сопротивление после перепайкипеременного резистора):
Rmax = 1 / ( ( 1/Rfb) + (1/Rvr) ) (2.1)
где Rfb – это уже имеющееся сопротивление между FB иGND, Rvr – сопротивление добавляемого переменного резистора, выставленное намаксимум.
Приблизительная оценка уровня минимального поднятиянапряжения находится так:
Vmin = Vdef * Rfb / Rmax (2.2)
Здесь значение Vdef – напряжение по умолчанию.
Таким образом, зная расчётные формулы, мы без особоготруда можем определить итоговое сопротивление и выходное напряжение.
2.3 Замена системы охлаждения перед усовершенствованием
В случае разгона с применением вольтмода к системеохлаждения надо подходить особым образом. Ведь мы имеем дело сполупроводниковыми материалами, а известно, что полупроводниковые приборывесьма подвержены внешним факторам воздействия окружающей среды и при перегревемогут выйти из строя. В основном при вольтмоде видеокарт охлаждать надо GPU ипамять, но раз мы осуществляем вольтмод системы питания, то и силовые элементыпитания тоже желательно охладить. Об охлаждении памяти и графического ядрамногие производители уже позаботились, и в продаже имеется множествоэффективного охлаждения, которое можно применить при разгоне.
2.4 Вольтмод видеокарты Palit GeForce 7600GT
После того как была изложена теория, появиласьнеобходимость проверить всё в действии. Для опытов была взята видеокарта PalitGeForce 7600GT. Ещё она была выбрана потому, что эта видеокарта пользуетсянекоторой популярностью среди начинающих оверклокеров.
Palit 7600GT имеет частоты GPU/Mem – 560/1400.Напряжение по умолчанию на GPU составляет 1.36В в 2D-режиме и 1.38В в 3D.Память работает при напряжении питания 2.00 В. Показания напряжений снимались спомощью недорогого цифрового мультиметра M830B. Температура GPU без нагрузки назаводских частотах составляет 49°С, а в максимальной нагрузке 64°С.
Разгон чипа не осуществлялся на родном охлаждении, оносразу было заменено на более эффективное. Охладителем стал модернизированныйдля установки на видеокарту кулер IceHammer-2800WFCA
После всех работ над охлаждением видеокарта сталавыглядеть так, как изображено на рисунке 2.4.
/>
Рисунок 2.4 — Видеокарта с улучшенным охлаждением
Значения температур составили 43°С в покое, а в нагрузке54°С. Теперь можно разгонять, не опасаясь перегрева карты. Поднятие частотосуществлялось утилитой ATITool v0.27 beta1. Мониторинг вёлся утилитойRivaTuner v2.0.1. Без вольтмода разгон по GPU составил 670MHz, а по памяти –1600MHz.
Как уже говорилось ранее, GPU карты имеет напряжение1.36В в 2D-режиме и 1.38В в 3D-режиме. Компоновка элементов у данной ревизиикарты не соответствует референсному дизайну 7600GT. Исследовав плату, мы нашлидва стабилизатора APW7065. Тот, что ближе к краю, – APW7065 – отвечает занапряжение памяти, а тот, который ближе к центру, – за напряжение ядра.
2.4.1 Вольтмод GPU
Чтобы поднять напряжение питания видеоядра, необходимоприпаять переменное сопротивление на 10 кОм к 6-й и 3-й ноге APW7065 (длявычисления максимального сопротивления используем формулы (2.1) и (2.2)).Мониторинг напряжения GPU снимаем с плюсовых ног любого из конденсаторов CP2,СР3, СР4.
2.4.2 Вольтмод питания памяти
Аналогично меняется схема питания памяти. Нужно припаятьпеременное сопротивление номиналом 10 кОм к 6-й и 3-й ноге APW7065. Мониторингнапряжения памяти снимаем с конденсатора CP7 (в обоих случаях резистор устанавливаетсяна максимальное значение).
В конечном итоге разгон по GPU составил 760MHz принапряжении 1,58 В. А результат памяти – 1800MHz, напряжение 2.34 В.
2.5 Результаты тестов после всех работ
После вольтмода карты всегда интересно узнать, чего мыдобились. Для этого был собран тестовый стенд.
Материнская плата – Gigabyte GA-965P-S3, rev 3.3, BIOSF6;
Процессор – Intel Pentium E2160 @3400MHz | напряжение1.50V;
Память – 2x512Mb Hexon DDR2-667MHz @760MHz (4-4-4-12 |2,1V)
Видеокарта – Palit GeForce 7600 GT;
Система охлаждения – TT Big Typhoon CPU Cooler ;
Термопаста – АлСил3;
Блок питания – FSP Optima 550W;
Операционная система – Windows XP SP2.
Настройки драйвера NVIDIA ForceWare:
Intellisample Settings: Performance
Trilinear Optimization: Off
Anisotropic mip filter optimization: Off
Anisotropic sample filter optimization: Off
VSync: Always Off
Тестирование проводилось с помощью известных бенчмарков:
3DMark03 v3.6.0 – 1024x768, NoAA/NoAF
3DMark05 v1.2.0 – 1024x768, NoAA/NoAF
3DMark06 v1.1.0 – 1280x1024, NoAA/NoAF
Результаты тестов приведены на рисунке 2.5
/>
Рисунок 2.5 — Результаты теста 7600GT в 3DMark03;05;06
По итогам тестирования в популярных бенчмарках можнозаметить высокий прирост производительности с применением вольтмода. Это вочередной раз показывает, что иногда вольтмод может сыграть особую роль вдостижении наилучшей производительности. Из приведённого примера разгонавидеокарты с применением вольтмода ясно, что вольтмод – это далеко небесполезная вещь. Что с умелыми руками и ясной головой можно добиться весьмавнушительных показателей.
2.6 Доработка стабилизатора материнских плат
Современные процессоры не просто потребляют энергию. Ониее «кушают». Причем в очень больших количествах. Стабилизаторыиспользуют сложные схемы фильтрации, обрастая электролитическими конденсаторамии дросселями. Чем их больше на плате — тем лучше.
Алюминиевые оксидные конденсаторы обладают большойсобственной индуктивностью, пропорциональной их емкости, и при работе навысоких частотах сильно разогреваются, причем тем сильнее, чем выше их емкость.Поэтому, параллельно им всегда устанавливаются керамические конденсаторы,собственная индуктивность которых близка к нулю.
Если их количества окажется недостаточно, электролитыначнут подсыхать, резко увеличивая уровень пульсаций. Система (особенноразогнанная) начнет работать нестабильно, будет зависать, выдавать критическиошибки, сваливаться в голубой экран или самопроизвольно перезагружаться.
Хорошие производители, как правило, кладут керамику сзапасом, однако никто не застрахован от просчетов. Отсюда и нагрев, быстровыводящий плату из строя. Высохшие электролиты легко заменить, но лучше процессне затягивать, установив дополнительные керамические конденсаторы емкостьюпорядка 2,2 мкФ с номинальным напряжением не менее 16 В, припаяв их к выводамэлектролитических. Добавлять керамические конденсаторы следует до тех пор, покатемпература электролитов не стабилизируется (то есть, прекратится ее падение).
Теперь перейдем к дросселям, которые сильно греются. Инагревают конденсаторы. Хорошие дросселя мотаются не цельным, а многожильнымпроводом, что ослабляет так называемый «поверхностный эффект»,возникающий в результате «оттеснения» электронов из глубиныпроводника к его «стенкам». Как следствие, эффективная площадьсечения проводника резко сокращается, а его сопротивление возрастет. Поэтомуследует намотать дроссель толстым проводом – нагрев уменьшится.
Снизить нагрев можно и другим, намного более простымпутем. Берем алмазную пилу и делаем пропил сердечника шириной в ~1 мм. Этоснижает насыщение дросселя постоянной составляющей магнитного потока и качествофильтрации переменной составляющей возрастет. Пропил уменьшает индуктивностьдросселя, для компенсации которой рекомендуется увеличить чисто витков.
Можно сделать краткий вывод, что для уменьшения нагреваэлементов питания плат, можно применить один из методов описанных выше илиприменить все в комплексе.
3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОБЪЕКТА РАЗРАБОТКИ
Первичными исходными данными для определения стоимостипроекта являются показатели, которые используются на предприятии ГПО «МОНОЛИТ»г. Харьков.
Эти показатели сведены в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 — Данные предприятия ГПО «МОНОЛИТ»г. Харьков состоянием на 01.01.2010 г.Статьи расходов Усл.обоз.
Единицы
измер. Величина 1 2 3 4 Разработка (проектирование) КД Тарифная ставка конструктора — технолога
Зсист грн. 1200 Тарифная ставка обслуживающего персонала
Зперс грн. 1200 Зарплата других категорий рабочих, задействованных в процессе разработки КД
Зин.роб. грн. 1500 Тариф на электроэнергию
Се/е грн. 0,56 Мощность компьютера, модема, принтера и др. WМ квт /час. 0,3 Стоимость ЭВМ, принтера, модема для базового и нового изделия (IBMPentium/32/200/ SVG)
Втз грн. 3200,00 Амортизационные отчисления
Ааморт % 10 Стоимость 1-го часа использования ЭВМ
Вг грн. 6,5 Норма дополнительной зарплаты
Нд % 10 Отчисление на социальные мероприятия
Нсоц % 37,2 Общепроизводственные (накладные) расходы
Ннакл % 25 Транспортно-заготовительные расходы
Нтрв % 4 Время обслуживания систем ЭВМ
То час/год 180 Норма амортизационных отчислений на ЭВМ
На % 10 Отчисление на удерживание и ремонт ЭВМ
Нр % 10 3.1Расчет расходов на стадии проектирования (разработки) КД нового изделия
а) Трудоемкость разработки КД нового изделия
Для определения трудоемкости выполнения проектных работпрежде всего складывается перечень всех этапов и видов работ, которые должныбыть выполнены (логически, упорядочено и последовательно). Нужно определитьквалификационный уровень (должности) исполнителей.
Расходы на разработку КД представляет собой оплату трударазработчиков схемы электрической принципиальной, конструкторов и технологов.
Расчет расходов на КДвыводится методом калькуляции расходов, в основу которого положеннаятрудоемкость и заработная плата разработчиков.
а) Трудоемкость разработки КД изделия (Т)рассчитывается по формуле:
/>, (3.1)
где Татз – расходы труда на анализтехнического задания (ТЗ), чел./час;
Трес – расходы труда на разработку электрическихсхем, чел./час;
Трк – расходы труда на разработку конструкции, чел./час;
Трт – расходы труда на разработку технологии, чел./час;
Токд – расходы труда на оформление КД, чел./час;
Твидз – расходы труда на изготовление и испытаниеопытного образца, чел./час.
Данныерасчета заносятся в таблице 3.2.
Таблица 3.2 — Расчет заработной платы на разработку КДизделияВиды работ Условные обозначения
Почасовая тарифная ставка — Сст, грн.
Фактические расходы времени
чел./час; Сдельная зарплата, грн. 1. Анализ ТЗ
Татз 4,28 2 8,56 2. Разработка электрических схем
Трес 4,28 4 17,12 3. Разработка конструкции
Трк 4,28 4 17,12 4. Разработка технологии
Трт 4,28 3 12,84 5. Оформление КД
Токд 4,28 8 34,24 6. Изготовление и испытание опытного образца
Твидз 4,28 4 17,12 ВСЕГО: å 4,28 25 107,00
Заработная плата на разработку КД изделия С определяетсяза формулой:
/>, (3.2)
где /> - почасоваятарифная ставка разработчика, грн
/> - трудоемкость разработки КД изделия(определяется в гривнях с двумя десятинными знаками (00,00грн.)
б) Расчет материальных расходов на разработку КД
Материальные расходы Мв, которые необходимыдля разработки (создании) КД, приведенные в таблице 3.3.
Таблица 3.3 — Расчет материальных расходов наразработку КД Материал
Условные
обознач. Факт. количество Цена за ед., грн. Сумма, грн. 1. CD DVD диск 2 2,00 4,00 2. Бумага лист 200 0,07 14,00 3. Другие материалы å Ми - - - ВСЕГО å 18,00 ТЗР (4%) 0,72 ИТОГО Мв 18,72
в) Расходы на использование ЭВМ при разработке КД (если они есть).
Расходы, на использование ЭВМ при разработке КД,рассчитываются исходя из расходов работы одного часа ЭВМ по формуле. грн.:
/>, (3.3)
где Вг – стоимость работы одного часа ЭВМ,грн.
Трес– расходы труда на разработку электрическихсхем, чел./час;
Трк – расходы труда на разработку конструкции, чел./час;
Трт – расходы труда на разработку технологии, чел./час;
Токд – расходы труда на оформление КД, чел./час;
При этом, стоимость работы одного часа ЭВМ (другихтехнических средств — ТЗ) Вг определяется по формуле, грн.:
/>, (3.4)
где Те/е– расходы наэлектроэнергию, грн.;
Ваморт – величина 1-го часа амортизации ЭВМ, грн.;
Зперс– почасовая зарплата обслуживающегоперсонала, грн.;
Трем – расходы на ремонт, покупку деталей, грн.;
Стоимость одного часа амортизации Ваморт определяетсяпо формуле, грн.: при 40 часовой рабочей неделе:
/>, (3.5)
где Втз — стоимость технических средств, грн.
На — норма годовой амортизации (%).
Кт — количество недель в год (52 недели/год).
Гт — количество рабочих часов в неделю (40 часов/неделю)
Почасоваяоплата обслуживающего персонала Зперс рассчитываетсяпо формуле, грн.:
/>, (3.6)
гдеОкл — месячный оклад обслуживающего персонала, грн.
Крг — количестворабочих часов в месяц (160 часов/месяц);
Нрем- расходы на оплату труда ремонта ЭВМ (6 % Окл).
Расходы на ремонт, покупку деталей для ЭВМ Тремопределяются по формуле, грн.:
/>, (3.7)
где Втз — стоимость технических средств, грн.
Нрем — процент расходов на ремонт, покупкудеталей (%);
Кт — количество недель на год (52 недели/год).
Гт — количество рабочих часов на неделю (36 ¸ 168 час./неделя)
Расходы на использование электроэнергии ЭВМ итехническими средствами Те/еопределяются по формуле, грн.:
/>, (3.8)
где Ве/е– стоимость одногокВт/час электроэнергии, грн.;
Wпот – мощность компьютера, принтера и сканера(за 1 час), (кВт/час.).
Таким образом, стоимость одного часа работы ЭВМ приразработке КД будет составлять (см. формулу 3.4), грн.:
/>.
Расходы на использование ЭВМ при разработке, грн. (см.формулу 3.3):
/>
г)Расчет технологической себестоимости создания КД
Расчет технологической себестоимости создания КД изделияпроводится методом калькуляции расходов (таблица 3.4).
Таблица3.4- Калькуляция технологических расходов на создание КД изделия
№
п/п Наименование статей
Условны
обозначения Расходы (грн.) 1 2 3 4 1. Материальные расходы
Мв 18,72 2. Основная зарплата
Зо 107,00 3. Дополнительная зарплата
Зд 10,70 4. Отчисление на социальные мероприятия
Нсоц 43,78 5. Накладные расходы предприятия
Ннакл 16,05 6. Расходы на использование ЭВМ ВМ 18,06 7. Себестоимость КД изделия
Скд = å (1¸6) 203,61
Себестоимостьразработанной конструкторской документации Скд рассчитывается каксумма пунктов 1–6.3.2Расчет расходов на стадии производства изделия
Себестоимость изделия что разрабатывается рассчитываетсяна основе норм материальных и трудовых расходов. Среди исходных данных, которыеиспользуются для расчета себестоимости изделия, выделяют нормы расходов сырья иосновных материалов на одно изделие (таблица 3.5).
Таблица 3.5 — Расчет расходов на сырье и основныематериалы на одно изделиеМатериалы
Норма расходов
(единиц) Оптовая цена грн./ед.
Фактические расходы
(единиц)
Сумма
грн. 1 2 3 4 5 Припой ПОС — 61 (ГОСТ 21930 — 76), кг 0,2 25,00 0,2 5,00 Лак ЭП-9114 (ГОСТ 2785-76), кг 0,1 10,00 0,1 1,00 Другие - -- - - ВСЕГО: 6,00 Транспортно-заготовительные расходы (4%) 0,24 ИТОГО: 6,24
В ходе расчета себестоимости изделия, как исходныеданные, используют спецификации материалов, покупных комплектующих изделии иполуфабрикатов, что используются при изготовления одного изделия (таблица 3.6).
Таблица 3.6 – Ведомость комплектующих элементов наусовершенствование материнской платы№ Наименование Стоимость единицы, грн. Количество, шт. Сумма, грн. 1 Резистор МЛТ 0,125 10 кОм / 5% 0,4 2 0,8 2 Переменный резистор СПО-1 10 кОм 3,0 1 3,0 3
Конденсаторы керамические К31-11-1Г-30В 2,2 мкФ+5 % 0,80 6 4,80 4 Всего: 8,60 5 Транспортно-заготовительные расходы (4%) 0,34 ИТОГО: 8,94
Расчет зарплаты основных производственных рабочихпроводим на основе норм трудоемкости по видам работ и почасовыми ставками рабочих(таблица 3.7). Калькуляция себестоимости и определения цены выполняется втаблице 3.8.
Таблица 3.7 — Расчет основной зарплаты Наименование операции Почасовая тарифная ставка, грн. Норма времени чел./час. Сдельная зарплата, грн. 1 2 3 4 Заготовительная 5,91 1 5,91 Слесарная 5,91 2 11,82 Сборка 5,91 2 11,82 Монтажная 5,91 3 17,73 Настройка 5,91 1 5,91 Другие - - - ВСЕГО: 9 53,91
Таблица 3.8 — Калькуляция себестоимости и определенияцены изделии по новой КД Наименование статей расходов Сумма, грн. Сырье и материалы 6,24 Покупные комплектующие изделия 8,94 Основная зарплата рабочих 53,91 Дополнительная зарплата (15%) 8,09 Отчисление на социальные мероприятия (37,2%) 23,06 Накладные расходы (25% по данным предприятия) 13,48 Производственная себестоимость 203,61 Общая стоимость блока, который модернизируется 317,49
Общая стоимость на подготовку конструкторскойдокументации и модернизацию материнской платы составляет 317,49 грн..
3.3 Расчет экономического эффекта
Рассмотрим сравнительную оценку стоимости модернизации истоимости компьютера с характеристиками, соответствующими после модернизацииматеринской платы.
Таблица 3.8 – Сравнительные характеристикиНаименование Стоимость, грн. Источник Компьютер Acer ASM3100 4867,80 www.grand.ua Материнская плата Gigabyte GA-965P-S3, rev 3.3, BIOS F6 784,00 www.overclockers.ru Стоимость модернизации 317,49 Данный проект Компьютер Athlon 64 II X2 240, 2xDDR2 8264,00 komputer.net.ua/
Проанализируем данные приведенные в таблице 3.8.
Для того, чтобы иметь компьютер с характеристиками,которые мы получили после усовершенствования материнской платы, нам бы пришлосьзаплатить порядка 8264, 00 грн. (Таблица 3.8 — Компьютер Athlon 64 II X2 240,2xDDR2). Но после усовершенствования материнской платы на компьютере AcerASM3100 материнской платы Gigabyte GA-965P-S3 стоимость компьютера и стоимостьмодернизации будет составлять 5185,29 грн. Отсюда получаем экономический эффектот внедрения данной разработки:
Ээф = 8264,00 — 5185,29 = 3078,71 грн.
Вывод. Экономический эффект при усовершенствовании материнскойплаты Gigabyte GA-965P-S3 составляет 3078,71 грн., при составления КД намодернизацию и производства работ по монтажу и настройке ПК.
4. ОХРАНА ТРУДА
Научно-технический прогресс внес серьезные изменения вусловия производственной деятельности работников умственного труда. Их трудстал более интенсивным, напряженным, требующим значительных затрат умственной,эмоциональной и физической энергии. Это потребовало комплексного решенияпроблем эргономики, гигиены и организации труда, регламентации режимов труда иотдыха.
В настоящее время компьютерная техника широкоприменяется во всех областях деятельности человека. При работе с компьютеромчеловек подвергается воздействию ряда опасных и вредных производственныхфакторов: электромагнитных полей (диапазон радиочастот: ВЧ, УВЧ и СВЧ),инфракрасного и ионизирующего излучений, шума и вибрации, статическогоэлектричества и др..
Работа с компьютером характеризуется значительнымумственным напряжением и нервно-эмоциональной нагрузкой операторов, высокойнапряженностью зрительной работы и достаточно большой нагрузкой на мышцы рукпри работе с клавиатурой ЭВМ. Большое значение имеет рациональная конструкция ирасположение элементов рабочего места, что важно для поддержания оптимальнойрабочей позы человека-оператора.
В процессе работы с компьютером необходимо соблюдатьправильный режим труда и отдыха. В противном случае у персонала отмечаютсязначительное напряжение зрительного аппарата с появлением жалоб нанеудовлетворенность работой, головные боли, раздражительность, нарушение сна,усталость и болезненные ощущения в глазах, в пояснице, в области шеи и руках.
4.1 Требования к производственным помещениям
4.1.1 Окраска и коэффициенты отражения
Окраска помещений и мебели должна способствоватьсозданию благоприятных условий для зрительного восприятия, хорошего настроения.
Источники света, такие как светильники и окна, которыедают отражение от поверхности экрана, значительно ухудшают точность знаков ивлекут за собой помехи физиологического характера, которые могут выразиться взначительном напряжении, особенно при продолжительной работе. Отражение,включая отражения от вторичных источников света, должно быть сведено кминимуму.
Для защиты от избыточной яркости окон могут бытьприменены шторы и экраны. В зависимости от ориентации окон рекомендуетсяследующая окраска стен и пола:
окна ориентированы на юг: — стены зеленовато-голубогоили светло-голубого цвета; пол — зеленый;
окна ориентированы на север: — стены светло-оранжевогоили оранжево-желтого цвета; пол — красновато-оранжевый;
окна ориентированы на восток: — стены желто-зеленогоцвета; пол зеленый или красновато-оранжевый;
окна ориентированы на запад: — стены желто-зеленого илиголубовато-зеленого цвета; пол зеленый или красновато-оранжевый.
В помещениях, где находится компьютер, необходимообеспечить следующие величины коэффициента отражения: для потолка: 60-70%, длястен: 40-50%, для пола: около 30%. Для других поверхностей и рабочей мебели:30-40%.
4.1.2 Освещение
Правильно спроектированное и выполненноепроизводственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижаетутомляемость, способствует повышению производительности труда, благотворновлияет на производственную среду, оказывая положительное психологическоевоздействие на работающего, повышает безопасность труда и снижает травматизм.
Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения,ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности.Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах.
Неправильное направление света на рабочем месте можетсоздавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причинымогут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важенправильный расчет освещенности.
Существует три вида освещения — естественное,искусственное и совмещенное (естественное и искусственное вместе).
Естественное освещение — освещение помещений дневнымсветом, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях помещений.
Естественное освещение характеризуется тем, что меняетсяв широких пределах в зависимости от времени дня, времени года, характераобласти и ряда других факторов.
Искусственное освещение применяется при работе в темноевремя суток и днем, когда не удается обеспечить нормированные значениякоэффициента естественного освещения (пасмурная погода, короткий световойдень).
Освещение, при котором недостаточное по нормаместественное освещение дополняется искусственным, называется совмещеннымосвещением.
Искусственное освещение подразделяется на рабочее,аварийное, эвакуационное, охранное. Рабочее освещение, в свою очередь, можетбыть общим или комбинированным. Общее — освещение, при котором светильникиразмещаются в верхней зоне помещения равномерно или применительно красположению оборудования. Комбинированное — освещение, при котором к общемудобавляется местное освещение.
Согласно СНиП II-4-79 в помещений вычислительных центровнеобходимо применить систему комбинированного освещения.
При выполнении работ категории высокой зрительнойточности (наименьший размер объекта различения 0,3…0,5мм) величина коэффициентаестественного освещения (КЕО) должна быть не ниже 1,5%, а при зрительной работесредней точности (наименьший размер объекта различения 0,5…1,0 мм) КЕО долженбыть не ниже 1,0%. В качестве источников искусственного освещения обычно используютсялюминесцентные лампы типа ЛБ или ДРЛ, которые попарно объединяются всветильники, которые должны располагаться над рабочими поверхностямиравномерно. Требования к освещенности в помещениях, где установлены компьютеры,следующие: при выполнении зрительных работ высокой точности общая освещенностьдолжна составлять 300лк, а комбинированная — 750лк; аналогичные требования привыполнении работ средней точности — 200 и 300лк соответственно. Кроме того всеполе зрения должно быть освещено достаточно равномерно – это основноегигиеническое требование. Иными словами, степень освещения помещения и яркостьэкрана компьютера должны быть примерно одинаковыми, т.к. яркий свет в районепериферийного зрения значительно увеличивает напряженность глаз и, как следствие,приводит к их быстрой утомляемости.
4.1.3 Параметры микроклимата
Параметры микроклимата могут меняться в широкихпределах, в то время как необходимым условием жизнедеятельности человекаявляется поддержание постоянства температуры тела благодаря терморегуляции,т.е. способности организма регулировать отдачу тепла в окружающую среду.Принцип нормирования микроклимата – создание оптимальных условий длятеплообмена тела человека с окружающей средой.
Вычислительная техника является источником существенныхтепловыделений, что может привести к повышению температуры и снижениюотносительной влажности в помещении. В помещениях, где установлены компьютеры,должны соблюдаться определенные параметры микроклимата. В санитарных нормахСН-245-71 установлены величины параметров микроклимата, создающие комфортныеусловия. Эти нормы устанавливаются в зависимости от времени года, характератрудового процесса и характера производственного помещения (см. табл. 4.1)
Таблица 4.1- Параметры микроклимата для помещений, гдеустановлены компьютерыПериод года Параметр микроклимата Величина Холодный Температура воздуха в помещении 22…24°С Относительная влажность 40…60% Скорость движения воздуха до 0,1м/с Теплый Температура воздуха в помещении 23…25°С Относительная влажность 40…60% Скорость движения воздуха 0,1…0,2м/с
Объем помещений, в которых размещены работникивычислительных центров, не должен быть меньше 19,5м3/человека сучетом максимального числа одновременно работающих в смену. Нормы подачисвежего воздуха в помещения, где расположены компьютеры, приведены в табл. 4.2.
Таблица 4.2 — Нормы подачи свежего воздуха в помещения, гдерасположены компьютерыХарактеристика помещения
Объемный расход подаваемого в помещение свежего воздуха, м3 /на одного человека в час
Объем до 20м3 на человека Не менее 30
20…40м3 на человека Не менее 20
Более 40м3 на человека Естественная вентиляция
Для обеспечения комфортных условий используются какорганизационные методы (рациональная организация проведения работ в зависимостиот времени года и суток, чередование труда и отдыха), так и техническиесредства (вентиляция, кондиционирование воздуха, отопительная система).
4.1.4 Шум и вибрация
Шум ухудшает условия труда оказывая вредное действие наорганизм человека. Работающие в условиях длительного шумового воздействияиспытывают раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти,повышенную утомляемость, понижение аппетита, боли в ушах и т. д. Такиенарушения в работе ряда органов и систем организма человека могут вызвать негативныеизменения в эмоциональном состоянии человека вплоть до стрессовых.
Под воздействием шума снижается концентрация внимания,нарушаются физиологические функции, появляется усталость в связи с повышеннымиэнергетическими затратами и нервно-психическим напряжением, ухудшается речеваякоммутация.
Все это снижает работоспособность человека и егопроизводительность, качество и безопасность труда. Длительное воздействиеинтенсивного шума [выше 80 дБ(А)] на слух человека приводит к его частичной илиполной потере.
В табл. 4.3 указаны предельные уровни звука взависимости от категории тяжести и напряженности труда, являющиеся безопаснымив отношении сохранения здоровья и работоспособности.
Таблица 4.3 — Предельные уровни звука, дБ, на рабочихместахКатегория напряженности труда Категория тяжести труда Легкая Средняя Тяжелая Очень тяжелая I. Мало напряженный 80 80 75 75 II. Умеренно напряженный 70 70 65 65 III. Напряженный 60 60 - - IV. Очень напряженный 50 50 - -
Уровень шума на рабочем месте математиков-программистови операторов видеоматериалов не должен превышать 50дБА, а в залах обработкиинформации на вычислительных машинах — 65дБА. Для снижения уровня шума стены ипотолок помещений, где установлены компьютеры, могут быть облицованы звукопоглощающимиматериалами. Уровень вибрации в помещениях вычислительных центров может бытьснижен путем установки оборудования на специальные виброизоляторы.
4.1.5 Электромагнитное и ионизирующее излучения
Большинство ученых считают, что как кратковременное, таки длительное воздействие всех видов излучения от экрана монитора не опасно дляздоровья персонала, обслуживающего компьютеры. Однако исчерпывающих данныхотносительно опасности воздействия излучения от мониторов на работающих скомпьютерами не существует и исследования в этом направлении продолжаются.
Допустимые значения параметров неионизирующихэлектромагнитных излучений от монитора компьютера представлены в табл. 4.4.
Максимальный уровень рентгеновского излучения на рабочемместе оператора компьютера обычно не превышает 10мкбэр/ч, а интенсивностьультрафиолетового и инфракрасного излучений от экрана монитора лежит в пределах10-100мВт/м2.
Таблица 4.4 — Допустимые значения параметровнеионизирующих электромагнитных излучений (в соответствии с СанПиН2.2.2.542-96)Наименование параметра Допустимые значения Напряженность электрической составляющей электромагнитного поля на расстоянии 50см от поверхности видеомонитора 10В/м
Напряженность магнитной составляющей электромагнитного
поля на расстоянии 50см от поверхности видеомонитора 0,3А/м
Напряженность электростатического поля не должна превышать:
для взрослых пользователей
для детей дошкольных учреждений и учащихся средних специальных и высших учебных заведений
20кВ/м
15кВ/м
Для снижения воздействия этих видов излучениярекомендуется применять мониторы с пониженным уровнем излучения (MPR-II,TCO-92, TCO-99), устанавливать защитные экраны, а также соблюдатьрегламентированные режимы труда и отдыха.
4.2 Эргономические требования к рабочему месту
Проектирование рабочих мест, снабженныхвидеотерминалами, относится к числу важных проблем эргономическогопроектирования в области вычислительной техники.
Рабочее место и взаимное расположение всех его элементовдолжно соответствовать антропометрическим, физическим и психологическимтребованиям. Большое значение имеет также характер работы. В частности, приорганизации рабочего места программиста должны быть соблюдены следующиеосновные условия: оптимальное размещение оборудования, входящего в составрабочего места и достаточное рабочее пространство, позволяющее осуществлять всенеобходимые движения и перемещения.
Эргономическими аспектами проектированиявидеотерминальных рабочих мест, в частности, являются: высота рабочейповерхности, размеры пространства для ног, требования к расположению документовна рабочем месте (наличие и размеры подставки для документов, возможностьразличного размещения документов, расстояние от глаз пользователя до экрана,документа, клавиатуры и т.д.), характеристики рабочего кресла, требования кповерхности рабочего стола, регулируемость элементов рабочего места.
Главными элементами рабочего места программиста являютсястол и кресло.
Основным рабочим положением является положение сидя.
Рабочая поза сидя вызывает минимальное утомление программиста.
Рациональная планировка рабочего места предусматриваетчеткий порядок и постоянство размещения предметов, средств труда идокументации. То, что требуется для выполнения работ чаще, расположено в зонелегкой досягаемости рабочего пространства.
Моторное поле — пространство рабочего места, в котороммогут осуществляться двигательные действия человека.
Максимальная зона досягаемости рук — это часть моторногополя рабочего места, ограниченного дугами, описываемыми максимально вытянутымируками при движении их в плечевом суставе.
Оптимальная зона — часть моторного поля рабочего места,ограниченного дугами, описываемыми предплечьями при движении в локтевыхсуставах с опорой в точке локтя и с относительно неподвижным плечом.
На рис. 4.1 показан пример размещения основных ипериферийных составляющих ПК на рабочем столе программиста.
Для комфортной работы стол должен удовлетворятьследующим условиям:
— высота стола должна быть выбрана с учетом возможностисидеть свободно, в удобной позе, при необходимости опираясь на подлокотники;
— нижняя часть стола должна быть сконструирована так,чтобы программист мог удобно сидеть, не был вынужден поджимать ноги;
— поверхность стола должна обладать свойствами,исключающими появление бликов в поле зрения программиста;
— конструкция стола должна предусматривать наличиевыдвижных ящиков (не менее 3 для хранения документации, листингов, канцелярскихпринадлежностей);
— высота рабочей поверхности рекомендуется в пределах680-760мм;
— высота поверхности, на которую устанавливаетсяклавиатура, должна быть около 650мм.
Большое значение придается характеристикам рабочегокресла. Так, рекомендуемая высота сиденья над уровнем пола находится в пределах420-
550мм. Поверхность сиденья мягкая, передний крайзакругленный, а угол наклона спинки — регулируемый.
Необходимо предусматривать при проектированиивозможность различного размещения документов: сбоку от видеотерминала, междумонитором и клавиатурой и т.п. Кроме того, в случаях, когда видеотерминал имеетнизкое качество изображения, например заметны мелькания, расстояние от глаз доэкрана делают больше (около 700мм), чем расстояние от глаза до документа(300-450мм). Вообще при высоком качестве изображения на видеотерминалерасстояние от глаз пользователя до экрана, документа и клавиатуры может бытьравным.
Положение экрана определяется:
— расстоянием считывания (0,6 — 0,7м);
— углом считывания, направлением взгляда на 20˚ниже горизонтали к центру экрана, причем экран перпендикулярен этомунаправлению.
Должна также предусматриваться возможность регулированияэкрана:
— по высоте +3 см;
— по наклону от -10˚ до +20˚ относительновертикали;
— в левом и правом направлениях.
Большое значение также придается правильной рабочей позепользователя.
При неудобной рабочей позе могут появиться боли вмышцах, суставах и сухожилиях. Требования к рабочей позе пользователявидеотерминала следующие:
— голова не должна быть наклонена более чем на 20˚,
— плечи должны быть расслаблены,
— локти — под углом 80˚-100˚,
— предплечья и кисти рук — в горизонтальном положении.
Причина неправильной позы пользователей обусловленаследующими факторами: нет хорошей подставки для документов, клавиатуранаходится слишком высоко, а документы — низко, некуда положить руки и кисти,недостаточно пространство для ног.
В целях преодоления указанных недостатков даются общиерекомендации: лучше передвижная клавиатура; должны быть предусмотреныспециальные приспособления для регулирования высоты стола, клавиатуры и экрана,а также подставка для рук.
Существенное значение для производительной икачественной работы на компьютере имеют размеры знаков, плотность ихразмещения, контраст и соотношение яркостей символов и фона экрана. Еслирасстояние от глаз оператора до экрана дисплея составляет 60-80 см, то высотазнака должна быть не менее 3мм, оптимальное соотношение ширины и высоты знакасоставляет 3:4, а расстояние между знаками – 15-20% их высоты. Соотношениеяркости фона экрана и символов — от 1:2 до 1:15.
Во время пользования компьютером медики советуютустанавливать монитор на расстоянии 50-60 см от глаз. Специалисты такжесчитают, что верхняя часть видеодисплея должна быть на уровне глаз или чутьниже. Когда человек смотрит прямо перед собой, его глаза открываются шире, чемкогда он смотрит вниз. За счет этого площадь обзора значительно увеличивается,вызывая обезвоживание глаз. К тому же если экран установлен высоко, а глазашироко открыты, нарушается функция моргания. Это значит, что глаза незакрываются полностью, не омываются слезной жидкостью, не получают достаточногоувлажнения, что приводит к их быстрой утомляемости.
Создание благоприятных условий труда и правильноеэстетическое оформление рабочих мест на производстве имеет большое значение,как для облегчения труда, так и для повышения его привлекательности,положительно влияющей на производительность труда.
4.3 Режим труда
Как уже было неоднократно отмечено, при работе сперсональным компьютером очень важную роль играет соблюдение правильного режиматруда и отдыха. В противном случае у персонала отмечаются значительное напряжениезрительного аппарата с появлением жалоб на неудовлетворенность работой,головные боли, раздражительность, нарушение сна, усталость и болезненныеощущения в глазах, в пояснице, в области шеи и руках.
В табл. 4.5 представлены сведения о регламентированныхперерывах, которые необходимо делать при работе на компьютере, в зависимости отпродолжительности рабочей смены, видов и категорий трудовой деятельности с ВДТ(видеодисплейный терминал) и ПЭВМ (в соответствии с САнНиП 2.2.2 542-96 «Гигиеническиетребования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительныммашинам и организации работ»).
Таблица 4.5 — Время регламентированных перерывов приработе на компьютереКатегория работы с ВДТ или ПЭВМ
Уровень нагрузки за
рабочую смену при
видах работы с ВДТ, количество знаков
Суммарное время
регламентированных перерывов, мин
При 8-часовой
смене
При 12-часовой
смене Группа А до 20000 30 70 Группа Б до 40000 50 90 Группа В до 60000 70 120
Примечание. Время перерывов дано при соблюдении указанныхСанитарных правил и норм. При несоответствии фактических условий трудатребованиям Санитарных правил и норм время регламентированных перерывов следуетувеличить на 30%.
В соответствии со САнНиП 2.2.2 546-96 все виды трудовойдеятельности, связанные с использованием компьютера, разделяются на три группы:группа А: работа по считыванию информации с экрана ВДТ или ПЭВМ спредварительным запросом; группа Б: работа по вводу информации; группа В: творческаяработа в режиме диалога с ЭВМ.
Эффективность перерывов повышается при сочетании спроизводственной гимнастикой или организации специального помещения для отдыхаперсонала с удобной мягкой мебелью, аквариумом, зеленой зоной и т.п.
4.4 Расчет освещенности
Расчет освещенности рабочего места сводится к выборусистемы освещения, определению необходимого числа светильников, их типа иразмещения. Исходя из этого, рассчитаем параметры искусственного освещения.
4.4.1 Расчет искусственного освещения
Обычно искусственное освещение выполняется посредствомэлектрических источников света двух видов: ламп накаливания и люминесцентныхламп. Будем использовать люминесцентные лампы, которые по сравнению с лампаминакаливания имеют ряд существенных преимуществ:
— по спектральному составу света они близки к дневному,естественному свету;
— обладают более высоким КПД (в 1,5-2 раза выше, чем КПДламп накаливания);
— обладают повышенной светоотдачей (в 3-4 раза выше, чему ламп накаливания);
— более длительный срок службы.
Расчет освещения производится для комнаты площадью 15м2, ширина которой — 5м, высота — 3 м. Воспользуемся методом светового потока.
Для определения количества светильников определимсветовой поток, падающий на поверхность по формуле:
F = E∙S∙Z∙К / n, (4.1)
гдеF — рассчитываемый световой поток, Лм;
Е — нормированная минимальная освещенность, Лк(определяется по таблице). Работу программиста, в соответствии с этой таблицей,можно отнести к разряду точных работ, следовательно, минимальная освещенностьбудет Е = 300Лк;
S — площадь освещаемого помещения (в нашем случае S =15м2);
Z — отношение средней освещенности к минимальной (обычнопринимается равным 1,1-1,15, пусть Z = 1,1);
К — коэффициент запаса, учитывающий уменьшение световогопотока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (егозначение зависит от типа помещения и характера проводимых в нем работ и в нашемслучае К = 1,5);
n — коэффициент использования, (выражается отношениемсветового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всехламп и исчисляется в долях единицы; зависит от характеристик светильника,размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентамиотражения от стен (РС) и потолка (РП)), значение коэффициентов РС и РП былиуказаны выше: РС=40%, РП=60%. Значение n определим по таблице коэффициентовиспользования различных светильников.
Для этого вычислим индекс помещения по формуле:
I = A∙B / h (A+B), (4.2)
где h — расчетная высота подвеса, h = 2,92 м;
A — ширина помещения, А = 3 м;
В — длина помещения, В = 5 м.
Подставив значения получим:
I= 0,642.
Зная индекс помещения I, по таблице 7 [23] находим n =0,22.
Подставим все значения в формулу (4.1) для определениясветового потока F, получаем F = 33750 Лм.
Для освещения выбираем люминесцентные лампы типа ЛБ40-1,световой поток которых Fл = 4320 Лм.
Рассчитаем необходимое количество ламп по формуле:
N = F / Fл, (4.3)
где N — определяемое число ламп;
F — световой поток, F = 33750 Лм;
Fл — световой поток лампы, Fл =4320 Лм.
N = 8 ламп.
При выборе осветительных приборов используем светильникитипа ОД. Каждый светильник комплектуется двумя лампами.
Значит требуется для помещения площадью S = 15 м2четыре светильника типа ОД.
4.4.2 Расчет естественного освещенияпомещений
Организация правильного освещениярабочих мест, зон обработки и производственных помещений имеет большоесанитарно-гигиеническое значение, способствует повышению продуктивности работы,снижения травматизма, улучшения качества продукции. И наоборот, недостаточноеосвещение усложняет исполнения технологического процесса и может быть причинойнесчастного случая и заболевания органов зрения.
Освещение должно удовлетворять такиеосновные требования:
— быть равномерным и довольносильным;
— не создавать различных теней наместах работы, контрастов между освещенным рабочем местом и окружающейобстановкой;
— не создавать ненужной яркости иблеска в поле взора работников;
— давать правильное направлениесветового потока;
Все производственные помещениянеобходимо иметь светлопрорезы, которые дают достаточное природное освещение.Без природного освещения могут быть конференц-залы заседаний, выставочные залы,раздевалки, санитарно-бытовые помещения, помещения ожидания медицинскихучреждений, помещений личной гигиены, коридоры и проходы.
Коэфициент естественного освещения всоответствии с ДНБ В 25.28.2006, для нашого III пояса светового климатасоставляет 1,5.
Исходя из этого произведем расчетнеобходимой площади оконных проемов.
Расчет площади окон при боковом освещении определяется,по формуле:
Sо = (Ln*Кз.*N0*Sn*Кзд.)/(100*T0*r1) (4.4)
где:Ln – нормированноезначение КЕО
Кз – коэффициент запаса(равен 1,2)
N0– световаяхарактеристика окон
Sn – площадь достаточногоестественного освещения
Кзд. – коэффициент,учитывающий затенение окон противостоящими зданиями
r1 – коэффициент, учитывающийповышение КЕО при боковом освещении
T0– общий коэффициентсветопропускания, который рассчитывается по формуле:
T0= T1 * T2 * T3* T4 * T5, (4.5)
где T1 – коэффициент светопропусканияматериала;
T2 – коэффициент, учитывающий потери света впереплетах светопроема;
T3 – коэффициент, учитывающий потери света внесущих конструкциях;
T4 – коэффициент, учитывающий потери света всолнцезащитный устройствах;
T5 – коэффициент, учитывающий потери света взащитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимается равным 1;
Теперь следует рассчитать боковое освещение для зоны,примыкающей к наружной стене.
По разряду зрительной работы нужно определить значениеКЕО. КЕО = 1,5 нормированное значение КЕО с учетом светового климата необходимовычислить по формуле:
Ln=l*m*c, (4.6)
где l – значение КЕО (l=1.5);
m – коэффициент светового климата (m=1);
c – коэффициент солнечности климата (c=1)
Ln=1,5
Теперь следует определить отношение длины помещения Lnк глубине помещения B:
Ln/B=3/5 =0,6;
Отношение глубины помещения В к высоте от уровняусловной рабочей поверхности до верха окна h1 (в данном случае h1=1,8):
B/h1=5/1,8 = 2,77.
Световая характеристика световых проемов N0=9.
Кзд=1
Значение
T0=0,8*0,7*1*1*1=0,56.
Ln для 4 разряда зрительных работ равен 1,5при мытье окон два раза в год.
Определяем r1, r1=1,5.
Кз.=1,2.
Теперь следует определить значение Sп:
Sп=Ln*В=3*10=30 м2.
Кзд.=1.
На данном этапе следует рассчитать необходимую площадьоконных проемов: (Ln* Кз.*N0*Sn*Кзд.)/ (100*T0*r1)
Sо = (1,5*1,2*9*30*1)/(100*0,56*1,5)=486/84=5,78 м2;
Принимаем количество окон 1 штука:
S1=5,78 м2 площадь одного окна
Высота одного окна составляет – 2,4 м, ширина 2,4 м.
4.5. Расчетвентиляции
В зависимости от способа перемещениявоздуха вентиляция бывает естественная и принудительная.
Параметры воздуха, поступающего вприемные отверстия и проемы местных отсосов технологических и других устройств,которые расположены в рабочей зоне, следует принимать в соответствии с ГОСТ12.1.005-76. При размерах помещения 3 на 5 метров и высоте 3 метра, его объем45 куб.м. Следовательно, вентиляция должна обеспечивать расход воздуха в 90куб.м/час. В летнее время следует предусмотреть установку кондиционера с цельюизбежания превышения температуры в помещении для устойчивой работыоборудования. Необходимо уделить должное внимание количеству пыли в воздухе,так как это непосредственно влияет на надежность и ресурс эксплуатации ЭВМ.
Мощность (точнеемощность охлаждения) кондиционера является главной его характеристикой, от неёзависит на какой объем помещения он рассчитан. Для ориентировочных расчетовберется 1 кВт на 10 м2 при высоте потолков 2,8 – 3 м (в соответствиисо СНиП 2.04.05-86«Отопление, вентиляция и кондиционирование»).
Для расчетатеплопритоков данного помещения использована упрощенная методика:
Q=S·h·q (4.8)
где:Q – Теплопритоки
S – Площадьпомещения
h – Высота помещения
q – Коэффициентравный 30-40 вт/м3 (в данном случае 35 вт/м3)
Для помещения 15 м2и высотой 3 м теплопритоки будут составлять:
Q=15·3·35=1575 вт
Кроме этого следуетучитывать тепловыделение от оргтехники и людей, считается (в соответствии со СНиП 2.04.05-86 «Отопление,вентиляция и кондиционирование») что в спокойном состоянии человеквыделяет 0,1 кВт тепла, компьютер или копировальный аппарат 0,3 кВт, прибавивэти значения к общим теплопритокам можно получить необходимую мощностьохлаждения.
Qдоп=(H·Sопер)+(С·Sкомп)+(P·Sпринт)(4.9)
где:Qдоп– Сумма дополнительных теплопритоков
C – Тепловыделениекомпьютера
H – Тепловыделениеоператора
D – Тепловыделениепринтера
Sкомп –Количество рабочих станций
Sпринт –Количество принтеров
Sопер –Количество операторов
Дополнительныетеплопритоки помещения составят:
Qдоп1=(0,1·2)+(0,3·2)+(0,3·1)=1,1(кВт)
Итого сумма теплопритоковравна:
Qобщ1=1575+1100=2675(Вт)
В соответствии с данными расчетами необходимо выбратьцелесообразную мощность и количество кондиционеров.
Для помещения, для которого ведется расчет, следуетиспользовать кондиционеры с номинальной мощностью 3,0 кВт.
4.6 Расчет уровня шума
Одним из неблагоприятных факторов производственной средыв ИВЦ является высокий уровень шума, создаваемый печатными устройствами,оборудованием для кондиционирования воздуха, вентиляторами систем охлаждения всамих ЭВМ. Для решения вопросов о необходимости и целесообразности сниженияшума необходимо знать уровни шума на рабочем месте оператора.
Уровень шума, возникающий от нескольких некогерентныхисточников, работающих одновременно, подсчитывается на основании принципа энергетическогосуммирования излучений отдельных источников:
∑L = 10·lg (Li∙n), (4.10)
где Li – уровень звукового давления i-го источника шума;
n – количество источников шума.
Полученные результаты расчета сравнивается с допустимымзначением уровня шума для данного рабочего места.
Если результаты расчета выше допустимого значения уровняшума, то необходимы специальные меры по снижению шума.
К ним относятся: облицовка стен и потолка залазвукопоглощающими материалами, снижение шума в источнике, правильная планировкаоборудования и рациональная организация рабочего места оператора.
Уровни звукового давления источников шума, действующихна оператора на его рабочем месте представлены в табл. 4.6.
Таблица 4.6 — Уровни звукового давления различныхисточниковИсточник шума Уровень шума, дБ Жесткий диск 40 Вентилятор 45 Монитор 17 Клавиатура 10 Принтер 45 Сканер 42
Обычно рабочее место оператора оснащено следующимоборудованием: винчестер в системном блоке, вентилятор(ы) систем охлаждения ПК,монитор, клавиатура, принтер и сканер.
Подставив значения уровня звукового давления для каждоговида оборудования в формулу (4.4), получим:
∑L=10·lg(104+104,5+101,7+101+104,5+104,2)=49,5 дБ
Полученное значение не превышает допустимый уровень шумадля рабочего места оператора, равный 65 дБ (ГОСТ 12.1.003-83). И если учесть,что вряд ли такие периферийные устройства как сканер и принтер будутиспользоваться одновременно, то эта цифра будет еще ниже. Кроме того при работепринтера непосредственное присутствие оператора необязательно, т.к. принтерснабжен механизмом автоподачи листов.
ВЫВОДЫ
В процессе выполнения дипломной работы были изученыосновные принципы построения материнских плат, их компоненты, осуществленаклассификация материнских плат по форм-фактору, рассмотрены виды материнскихплат, а также системы расположенные на материнских платах, рассмотрена полнаяпринципиальная схема материнской платы.
Материнская плата является основной платой персональногокомпьютера.
В процессе усовершенствования материнской платы мыознакомились с таким понятием как вольтмонд, который повышаетпроизводительность основной платы и способствует улучшению работоспособностивсего компьютера.
Нами был рассмотрен один из видов аппаратноговольтмонда, метод с применением резистора, на практике. Были рассмотреныформулы для вычисления вводимых в схему резисторов, а также вопросы заменысистемы охлаждения перед усовершенствованием материнской платы, т.к. в процессеувеличения производительности, соответственно растет мощность потребления тока,которое влечет за собой и увеличение нагрева элементов материнской платы.
На практическом примере мы рассмотрели вольтмондконкретной материнской платы Gigabyte GA-965P-S3, rev 3.3, BIOS F6.
В работе приведены результаты тестов материнской платыдо усовершенствования и после, а также были предложены еще несколько доработокстабилизатора материнской платы, которые могут быть предложенызаводам-изготовителям данной продукции.
В процессе выполнения технико-экономического анализавыяснилось, что данное усовершенствование стоит «копейки»,относительно стоимости ремонта компьютера или приобретения нового компьютера схарактеристиками, соответствующими усовершенствованной платы.
В последнем разделе дипломной работы были изложенытребования к рабочему месту инженера — программиста. Созданные условия должныобеспечивать комфортную работу. На основании изученной литературы по даннойпроблеме, были указаны оптимальные размеры рабочего стола и кресла, рабочейповерхности, а также проведен выбор системы и расчет оптимального освещенияпроизводственного помещения, произведен расчет рационального кондиционированияпомещения, а также расчет уровня шума на рабочем месте. Соблюдение условий,определяющих оптимальную организацию рабочего места инженера — программиста,позволит сохранить хорошую работоспособность в течение всего рабочего дня,повысит как в количественном, так и в качественном отношенияхпроизводительность труда программиста, что в свою очередь будет способствоватьбыстрейшей разработке и отладке программного продукта.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1. Соломенчук В., Соломенчук П. Железо ПК 2010-Петербург, 2010, 448 с.
2. Айден, Фибельман, Крамер. Аппаратные средства РС.Энциклопедия аппаратных ресурсов персональных компьютеров. «BHV-СПБ»,Санкт-Петербург,2006.
3. Мушкетов Р. Обзор возможных неисправностей ПК (2010)– К., 2010, 248с.
4. Стивен Симрин. Библия DOS,«ImpulsSoftware».
5. Михаил Гук. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия.«Питер», сП-Б — М., Харьков, Минск, 2000.
6. Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт персональныхкомпьютеров. «БИНОМ», М., 2010.- 414с.
7.Пономарев В… НЕТБУК: выбор, эксплуатация,модернизация- БХВ-Петербург, 2009 – 432с.
8. Косцов А., Косцов В.Железо ПК. Настольная книгапользователя – М, Мартин, 2010, 475с.
9. А. Пилгрим. Персональный компьютер. Книга 2.Модернизация и ремонт. BHV, Дюссельдорф, Киев, М., сПБ,1999.
10. Персональный компьютер. Книга 3. «Питерпресс», Дюссельдорф, Киев, М., СПб, 1999.
11. В. П. Леонтьев. Новейшая энциклопедия персональногокомпьютера 2003. «ОЛМА-ПРЕСС, М., 2003.
12. Ю.М. Платонов,Ю. Г. Уткин. Диагностика, ремонт и профилактика персональных компьютеров. М.,»Горячаялиния-Телеком", 2009.
13. Л. Н. Кечиев, Е.Д. Пожидаев «Защита электронных средств от воздействия статическогоэлектричества» – М.: ИД «Технологии», 2005.
14. Жидецкий В.Ц.,Джигирей В.С., Мельников А.В. Основы охраны труда: Учебник – Львов, Афиша, 2008– 351с.
15. Денисенко Г.Ф.Охрана труда: Учебн.пособие – М., Высшая школа, 1989 – 319с.
16. Самгин Э.Б.Освещение рабочих мест. – М.: МИРЭА, 1989. – 186с.
17. Справочная книгадля проектирования электрического освещения. / Под ред. Г.Б. Кнорринга. – Л.:Энергия, 1976.
18. Борьба с шумомна производстве: Справочник / Е.Я. Юдин, Л.А. Борисов;
Под общ. ред. Е.Я.Юдина – М.: Машиностроение, 1985. – 400с., ил.
19. Зинченко В.П.Основы эргономики. – М.: МГУ, 1979. – 179с.
20.Методичнівказівки до виконання дипломної роботи для учнів спеціальності «Операторкомп’ютерного набору; оператор комп’ютерної верстки»/ Упоряд.: Д.О.Дяченко, К.О. Ізмалкова, О.Г. Меркулова. – Сєверодонецьк: СВПУ, 2007. – 40 с.
21.СергейСимонович, Георгий Евсеев Компьютер и уход за ним — К., Узгода, 2008 – 452с.
22. ОрловВ.С. Материнская плата – М., НАУКА, 2008 – 352с.
23. Какразогнать процессор (Видеокурс)- 2010, 37,52 Мб [Видео]
24. Скотт МюллерМодернизация и ремонт ПК. 16-е изд., — М., Вильямс, 2010 – 669с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ХАРАКТЕРИСТИКИ Gigabyte GA-965P-S3, rev 3.3, BIOS F6
Таблица А.1 – Характеристики Gigabyte GA-965P-S3,Сокет intel lga775 x1 Частота шины 533 МГц — 1333 МГц Чипсет Intel P965 Слоты памяти DDR2 DIMM x4 Частота памяти 533 — 800 МГц Слоты PCI x3, PCI-E 1x x3, PCI-E 16x x1 Контроллер IDE x1, UltraDMA 133 Контроллер SATA x6, SATA/300 Контроллер Ethernet 1000 Мбит/с Звук HDA Realtek ALC883 Разъёмы на задней панели USB x4, COM x1, LPT, PS/2 (клавиатура), PS/2 (мышь), коаксиальный выход, оптический выход Общее количество интерфейсов USB x10, COM x1 Интерфейсы Выход S/PDIF, Вход S/PDIF, LPT, PS/2 (клавиатура), PS/2
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Общий вид Gigabyte GA-965P-S3, rev 3.3, BIOS F6
/>