PC硬件架构的演变

一、PC硬件架构的演进.

二、公司产品简介.

三、线上测试程序说明.

四、Q & A.

一、PC硬件架构的演进

1.CPU

它准确的执行程序，也就是一连串的指令，却不管程序的作用是什么；每一个指令都有明确的定义，清楚地指示CPU该执行的动作。

CPU包含下面几个单元:

*执行控单元.

*算术逻辑单元.

*浮点运算器.

*指令译码器.

*高速缓存.(L1 Cache)

*总线接口单元.

2.Memory内存

内存能储存我们写给它们的信息，并且让我们在稍后读取回来。而CPU所执行的程序、指令的来源,，完全由内存来当做一个媒介，即使从I/O(含软、硬盘、串行端口、CD-ROM、扫描仪、MO…等)读写资料，也是必须透过内存，因此，内存的大小、快慢也会影响到系统的效率。

内存的种类：

*FPM(Fast Page Mode)：利用内存排列的实际结构，来达成到加速目的的方法。由于同列内存的列地址必然相同，当

CPU读取同一列(称为一个Page)中的连续资料时，可免

除重复设定相同列地址的动作，因此FPM内存能够更

迅速的取得资料，帮CPU省下不少时间。

*EDO(Extended Data Output)：它进一步改良了FPM的技术，当内存将资料传给CPU的同时，让CPU把下一笔资料(同

一个Page)的行地址也传给内存，因此相较于FPM，更

能缩短资料读取的时间。

*SDRAM(Synchronous DRAM)，由于这种技术能将内存的运作和CPU的时脉，作更紧密的结合，因此它能降低用来

协调CPU与内存运作所需的时间，更有效提升整体的

性能。

EDO内存的内存读取速度，比FPM还要快百分之三十以上，由于它的速度够快，因此有些阳春计算机和笔记型计算机在没有使用L2 Cache的情况下，依然能表现出不算太差的效能。

3.总线(内部)

ISA(Industry Standard Architecture)：由IBM PC发展出此总线。

实际上每种总线都要有一份明确的规格，而且所定的规

格常要涵盖一切所需的组件，以确保依这种规格所制造

的产品，都能适用于同样规格制造的计算机。缺点是速

度慢、稳定性差、传输品质不好、控制讯号掌握不精

确…..等。

EISA(Extended ISA)：EISA改进了ISA若干的缺点，总线控制、自动设定、改良式的中断处理、以及更高的传输率。但

除了价位偏高外，在磁盘控制方面还是一大挑战。

VESA：90年代初期，视讯电子标准协会(VESA)注意到有一种设计，可以借着直接连结CPU总线接脚的方式，来提

高显示性能，这种设计就称作局部总线(Local Bus)。VL

Bus当初是为486 CPU所设计，但在开发时也对386作

了一些妥协。它的工作频率和当时的CPU相同，也就

是说，CPU的频率跑多快，Local Bus的频率就有多快。

VL Bus能够直接连结CPU的地址和资料讯号；而每秒

超过100MB的传输率，明显的优于EISA及ISA。由于

它是为既有ISA的架构而设计，所以软件无需要更动就

能使用。也因为它以既有的ISA架构为基础，只不过在

部份扩充槽后端多出一截插槽。但如果CPU的速度提

升，也就是换了更快的CPU时，VL Bus可能就会跟不

上CPU的速度，就会发生数据传输和增加CPU负担的

问题。

PCI(Peripheral Component Interconnect外围组件互接)：虽然它像VL Bus一样，也是依CPU的特性所设计的一种局部总

线，但却保有充份的独立性，能够支持486、Pentium、

和其它更新的CPU(Pentium PRO、Pentium II)。它和CPU

的时脉是彼此独立的，且PCI、CPU、L2 Cache和Memory

间的连系，透过了一颗PCI Bridge(Chipset)的连结，因

此PCI卡的设计不会因CPU的型式与速度不同而受影

响，资料的传输最高可达133MB。

PCI有以下的特点：

*效能好。

*支持多个总线主控器(EX:PIIX)。

*能自动设定系统架构。

*能不受CPU更新影响。

*能继续支持ISA。

*价格便宜。

4.I/O总线

IDE(Integrated Drive Electronics)

IDE是一个较经济的界面，但是却在扩充性上有所不足，在大量资料存取速度上表现得也较为逊色。

AT Attachment(ATA)

是IDE的另一个名称，这个名称也反应了IDE的技术，IDE 将部份的控制组件移至硬盘上,剩下的组件便称为’AT Attachment’，ATA定义了一个接口只能接两部硬盘，每部最大限制为504MB(528MB)。

ATA-2：包含了ATA Packing Interface(ATAPI)、Enhanced IDE。

☐更大的容量：超过528MB限制，可到2.1GB，或超过2.1GB。

☐数据传输更快：

☐两组Connector：

☐可接其它设备：

ATA-2特性之发挥：

☐更高的容量：硬盘、BIOS与操作系统必须相互配合。

☐更快的传输速率：硬盘、BIOS要相互配合。

FAST ATA-2(Ultra DMA2、DMA-33)：

高效率的数据传输

Programmed I/O(PIO)

IDE适配卡HD间的数据传输方式与CPU对MEMORY间的传输方式是相类似的，他们都是先告知需要那些资料，一段时间之后，便去取得那些已经准备好的资料。但是，会增加CPU 的负担。

DMA Mode(Bus Master IDE)

利用内存直接存取的原理，来减少CPU的负担。