GUIDA HARDWARE - PAGINA 3

CPU

Componente Hardware evidentemente fondamentale e visibile una volta tolto il coperchio al case è il microprocessore.

Il sito nel quale viene alloggiata la CPU è detto socket. In questo alloggiamento vengono inseriti i piedini di input/output del processore stesso. Pertanto per ogni cpu è necessaria una scheda madre che lo supporti, quindi anche con un socket in grado si comunicare con essa. Ecco una breve lista dei socket e dei rispettivi processori supportati:

2 - 80486
3 - 80486 (100 o superiore)
4 - Pentium 66
5 - Pentium da 75 a 133
6 - Pentium 90/100
7 - Pentium (120 o superiore)
8 - Pentium Pro
Slot1 - Pentium2
Il socket 7 si differenzia dal 5 solo perche' supporta moltipliche superiori a 2 come per esempio 2.5, 3, 3.5.

Facciamo un po' di chiarezza sul significato di moltipliche: la velocità di ogni processore è data dal prodotto tra la velocità di bus (quindi la frequenza con la quale il processore può comunicare con la scheda madre) e un moltiplicatore.

  • La velocità di bus solitamente è di 66 Mhz, nei PII 350 o superiori è di 100 mhz. Il valore si può modificare o attraverso dei jumper presenti sulla piastra madre o via bios ( se supportato). La velocità del bus PCI è metà della velocità di bus se questa è sotto i 100 Mhz, altrimenti è di un terzo della stessa.
  • Il moltiplicatore moltiplica per x volte la velocità di bus. Questo può essere aumentato o diminuito allo stesso modo della velocità del bus.

Riprendiamo in esame le figure 1 e 2:

La prima scheda in questione è una ATX e, come si può ben vedere, è una motherboard biprocessore con due slot one. La seconda è una AT con socket 7. Probabilmente nel secondo caso, se quindi possedete una scheda con socket 7, una volta aperto il case non vedrete a colpo d' occhio il processore. Questo accade perchè sopra di esso viene motata una ventolina. Ciò accade anche nel caso dei PII. Quest' ultimo infatti è solo una sottile scheda: tutto il resto è occupato dalla ventolina di raffreddamento e se c'è da un dissipatore (che serve appunto per dissipare il calore). Prima di prendere in esame tutti i principali processori, è opportuno puntualizzare il significato di memoria cache. Questa è un tipo di memoria RAM molto veloce (solitamente con timing rate non superiore a 10 ns) e serve per velocizzare la trasmisione dai dati tra memoria e processore. La memoria cache può essere di pimo livello (sempre integrata sul processore e può essere divisa in due, una per le istruzioni, l'altra per i dati) o di secondo livello (a seconda del processore si può trovare sulla scheda madre e viaggia alla velocità di bus o nel SEC della cpu). Vediamo ora i processori più comuni presenti sul mercato:

Intel Pentium:

  • Vanno montati sul socket 7 (quindi in una scheda tipo quella di figura 2).
  • Hanno 16Kb di cache di pirmo livello (8Kb per le istruzioni, 8Kb per i dati)
  • Esistono Pentium a 60, 66, 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166 e 200 Mhz. La velocità del bus è di 60 Mhz (quindi il bus PCI viaggia a 30 Mhz) nei Pentium 60, 90 e 150 Mhz; è di 50 Mhz nel Pentium 75. Per gli altri la velocità è di 66 Mhz.

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AMD K5:

  • Non è dotato delle istruzioni MMX
  • Si monta su piastra madre con zoccolo socket 7
  • Costa quasi la metà di un processore Intel equivalente ma ha prestazioni analoche.
  • Non molto performante nei calcoli in virgola mobile.
  • Esistono K5 a 75, 90, 100, 120, 133 e 166 Mhz. Il K5 90 e 120 utilizzano una velocità di bus di 60 Mhz, il K5 75 a 50 Mhz. Tutti gli altri hanno il bus a 66 Mhz.

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Cyrix 6x86:

  • Viene montato su socket 7
  • Sviluppa molto calore.
  • Raggiunge ottime prestazioni.
  • Poco performante nei calcoli in virgola mobile.
  • Cache di 1° livello di 16 Kb unificata per istruzioni e dati.
  • Esistono modelli a 120, 133, 150 ,166 e 200 Mhz. Tutti i modelli hanno il moltiplicatore 2, cambia quindi solo la velocità di bus.

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Intel Pentium MMX:

  • Questo processore di innovativo possiede in più rispetto al proprio predecessore le 57 istruzioni MMX. Queste, se supportate dal programma, aiutano l' FPU (Floating Point Unit, unità di calcolo in virgola mobile) nei calcoli tra numeri non interi.
  • La cache di primo livello è di 32 Kb (16 Kb per le istruzioni, 16 Kb per i dati)
  • Necessita di una scheda madre che lo supporta dato che questo processore necessita di una doppia alimentazione (2.8v per il core della cpu, 3.3v per i piedini e per la parte relativa all' input/output)
  • Va montato quindi su scheda madre con socket 7.
  • Esistono Pentium MMX da 166, 200 e 233 Mhz. Tutti hanno il bus a 66 Mhz.

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Intel Pentium Pro:

  • Va montato su una scheda madre apposita con socket 8.
  • E' il primo processore detto di 6° generazione
  • Funziona a 3.3v
  • Presenta una cache di primo livello di 16Kb e una di secondo livello direttamente integrata sul processore di 256 o 512 Kb (dipende dai modelli) che viaggia alla stessa velocità di clock
  • A causa dell' elevato numero di transistor e dell' alta potenza assorbita (35 W massimi nella versione a 200 Mhz) sviluppa un elevato calore.
  • E' molto adatto in configurazioni multiprocessore.

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AMD K6:

  • Il K6 ha molte caratteristiche simili a Pentium MMX e Pentium Pro sebbene li riesca a superare per quanto riguarda le prestazioni.
  • Ha costo molto inferiore (fino al 25%) rispetto ai corrispondenti processori Intel
  • Va montato su scheda madre con socket 7.
  • Ha le 57 istruzioni MMX
  • Ha una cache di primo livello di 64 Kb, 16 Kb per i dati e 16 Kb per le istruzioni.
  • Sono in commercio K6 a 166, 200 e 233 Mhz, tutti von velocità di bus di 66 Mhz.
  • Il K6 2 3DNow! possiede le 21 istruzioni 3dnow! che equivalgono a quelle MMX. Vale il solito ragionamento: se si è in possesso di software ottimizzato si può ricavare un ottimo incremento di prestazioni. Ma come è successo per le istruzioni MMX i programmi ottimizzati per utilizzare questa funzione sono pochissimi.

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Cyrix 6x86MX:

  • Va montato su socket 7
  • Ha una cache di secondo livello di 64 Kb unificata sia per i dati sia per le istruzioni.
  • E' dotato delle istruzioni MMX
  • Non è per niente performante nei calcoli in virgola mobile.
  • Un Cyrix 188 Mhz supera il K6 233 Mhz e il PII 233 Mhz per quanto riguarda le prestazioni generali.
  • Sono in commercio processori a 150, 166 e 188 Mhz. Gli ultimi due supportano anche una velocità di bus di 75 Mhz raggiungendo rispettivamente i 166 e 200 Mhz.
  • Prezzo molto basso.

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Intel Pentium II:

  • Va montato su scheda provvista di Slot One (come quella in figura 1)
  • E' dotato delle 57 istruzioni MMX.
  • E' montato dentro una "custodia" di plastica, non di ceramica come i processori per socket 7.
  • Ha una memoria cache di primo livello di 32 Kb e una di secondo livello di 512 Kb montata direttamente nella SEC del processore e viaggia alla metà della velocità di clock
  • Esistono PII a 166, 200, 233, 266, 300, 333, 350, 400 e 450 Mhz. I modelli a 350, 400 e 450 Mhz hanno il bus a 100 Mhz.

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Intel Celeron:

  • Va montato su scheda madre provvista di Slot One.
  • E' dotato delle 57 istruzioni MMX.
  • E' molto simile al PII classico ma si differenzia da quest' ultimo per un costo decisamente inferiore e per non possedere la memoria cache di 2° livello. Questo non porta nessuno svantaggio se si utilizza il computer per i giochi (infatti il Celeton ha la stessa fpu del PII classico) ma penalizza il sistema in tutti gli altri casi.
  • Il Celeron non si presenta racchiuso nel contenitore di plastica come i PII classici.

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Intel Mendocino:

  • Va montato su scheda madre provvista di Slot One.
  • E' dotato delle 57 istruzioni MMX.
  • E' molto simile al Celeron ma Intel con questo processore ha cercato di porre riparo al problema della mancanza di cache di secondo livello. Infatti il mendocino monta una cache di 128 Kb sul processore che viaggia alla velocità di clock. Questo porta un sistema con mendocino a raggiungere prestazioni molto simili ad uno con PII classico. Dato che questa memoria viaggia alla stessa velocità di clock, permette un overclock più facile. Infatti i PII venivano molto limitati dal fatto che la cache di 2° livello viaggasse alla metà della velocità di clock.
  • Non si deve dimenticare che il mendocino, come tutti i nuovi processori della Intel, ha il moltiplicatore bloccato sia verso l'alto sia verso il basso.

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Pentium III

  • Uscito a febbraio 1999 è l'ultimo nato in casa Intel. E' disponibile con frequenza a 450 e 500 Mhz.
  • E' dotato delle istruzioni Katmai dedicate alle applicazioni audio e video e migliorando i calcoli in virgola mobile.
  • Miglioramento nella decompressione di immagini di tipo MPEG-2 (funzionanti anche senza scheda apposita se il programma supporta le istruzioni Katmai)
  • E' identificato da un numero di serie univoco
  • Bus a 100 Mhz
  • Costi ancora elevati

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Overclock

Una domanda sorge spontanea: posso aumentare la velocità di bus o il moltipicatore per avere un computer più veloce? Certo! Si tratta appunto di una pratica di overclock. Non bisogna dimenticare che questo non è sempre possibile e non porta sempre ai risultati sperati. Questo può avvenire per svariati motivi:

  • I processori di ultima generazione hanno il moltiplicatore bloccato sia verso l'alto sia verso il basso e rendono quasi impossibile agire su di esso. Si deve agire quindi solo sulla velocità del bus.
  • Un aumento eccessivo della velocità può provocare danni irreparabili alla cpu o ad altri componenti Hardware dato che con un aumento del bus da 66 a 83 porta tutte le periferiche a dover viaggiare ad una velocità di 41.5 Mhz, provocandone nel caso si una scheda video il surriscaldamento, nel caso della Ram errori di protezione e nel caso di un Hard Disk la corruzione della FAT (File Allocation Table, dove vi è memorizzato su quale/i cluster è presente un file) e anche danni irreparabili al componente. L'eccessivo surriscaldarsi della CPU, alla lunga può provocare il fenomeno dell' elettromigrazione. Infatti per ottenere un overclock stabile, vi è spesso la necessità di aumentare il voltaggio del processore stesso. Questa modifica porta un flusso maggiore di elettroni all' interno delle piste di silicio provocandone alla lunga la rottura. A questo punto risulta impossibile da riparare e si è costretti a buttare via il processore.

Evidentemente aumentando la frequenza del bus si possono ottenere risultati più soddisfacenti: infatti in questo modo tutte le periferiche che dipendono da questa velocità sono costrette a viaggiare alla velocità che decidete voi. Per questo, per venire a capo di un buon overclock ci si deve innanzi tutto premunire di una scheda madre di marca, di un Hard Disk che riesca a viaggiare a velocità superiori a quelle per le quali è stato progettato, di Ram con un basso Timing rate e un generoso sistema di raffreddamento.

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FPU

Manca solo un punto da trattare per quanto riguarda l'architettura di un microprocessore: L' FPU (Floating Point Unit, unità di calcolo in virgola mobile). Sin dai 80486 l' allora denominato coprocessore matematico era presente. Questo particolare componente del processore è di fondamentale importanza dato che esegue tutti i calcoli tra numeri non interi. Intel in questo campo è al 1° posto dato che i suoi processori battono i rispettivi concorrenti di AMD e Cyrix. Il pregio di avere una buona FPU porta i maggiori vantaggi nei giochi tridimensionali e nei programmi di fotoritocco.

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LINK

Se cercate un sito in italiano sull' hardware vi consiglio caldamente di fare una visita a questo URL: http://www.hwupgrade.it  E' un ottimo sito curato da Paolo Corsini.

Oppure notizie in Inglese di trovano qui: http://www.tomshardware.com

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