Техническое обслуживание процессоров

       Процессоры Bloomfield имеют нативный четырехъядерный дизайн, тогда как структура их предшественников – Core 2 Quad – представляла собой мультичиповый модуль из пары Core 2 Duo. К числу основных элементов кристалла Core i7 принадлежат четыре физических ядра, разделяемый кэш третьего уровня, встроенный контроллер памяти DDR3 и шина QuickPath Interconnect (QPI).

       Каждое  из четырех ядер Bloomfield, в свою очередь, распределяется на меньшие блоки приведён на рисунке 6. 

       Ширина  конвейера Core i7 сохранена на уровне 4-х инструкций за такт; при этом значительно  расширены буферы резервирования, загрузки, хранения и внеочередного выполнения операций. Эти изменения помогают оптимизировать энергопотребление CPU и более эффективно распараллеливать вычисления. 
 

       3.6 Платформа LGA1366

       Жизнеспособность  процессоров линейки Core i7 обеспечивают соответствующие материнские платы  на базе чипсета Intel X58 Express (Tylersburg). Упомянутый набор логики, в свою очередь, состоит из северного моста X58 IOH и южного моста ICH10(R), знакомого по актуальным предложениям на 775-м сокете. Структурная схема чипсета Intel X58 приведена на рисунке 7. 

         
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 7- Структурная схема чипсета Intel X58. 

       Официально  Core i7 рекомендуется использовать с планками DDR3-1066 (8,5 Гбит/с), однако существуют достоверные сведения об успешной работе на платах Intel X58 модулей памяти номиналом 1600 МГц и выше. В расчете на трехканальные комплекты оперативной памяти предусматривается, как правило, 3 или 6 слотов RAM; максимальный объем устанавливаемой DDR3 – 4 ГБ на один слот. На всякий случай отметим, что материнские платы LGA1366 под DDR2 выпускаться не будут, т.к. поддержка второго поколения DDR не реализована на уровне контроллера. 

       3.7 Структурная схема Соre i7 

       При работе процессора на базе микроархитектуры Nehalem инструкции x86 выбираются из кэша инструкций L1 (Instruction Сache) размером 32 Кбайт (рис. 2). Команды загружают из кэша блоками фиксированной длины, из которых выделяются инструкции, направляемые на декодирование. Поскольку инструкции x86 имеют переменную длину, а блоки, которыми команды загружаются из кэша, — фиксированную длину, при декодировании команд нужно определить границы между отдельными командами.

       Информация о размерах команд хранится в кэше инструкций L1 в специальных полях (по 3 бита информации на каждый байт инструкций). Эту информацию для определения границ команд можно было бы использовать в самом декодере непосредственно в процессе их декодирования. Перед декодированием производится выделение команд из выбранного блока. Данная процедура называется предварительным декодированием (PreDecode) и позволяет поддерживать постоянный темп декодирования независимо от длины и структуры команд.

       В процессорах с микроархитектурой Nehalem, так же как и в процессорах с микроархитектурой Intel Core, выборка команд производится 16-байтными блоками, то есть за каждый такт из кэша загружается 16-байтный блок команд, приведён на рисунке 8.

       

       Рисунок 8- Структурная схема процессора Intel Core i7 
 
 
 
 
 

         
 
 
 
 

       4 Техническое обслуживание и диагностика  устройства 

       4.1 Установка процессора 

       Процессоры  от Intel- установка процессора на платформе LGA1366 конструктивно похожа на установку процессора сокета 775, приведённого на рисунке 9. В отличие от предыдущих моделей, эти процессоры не оснащены «ножками», тем самым уменьшается риск повредить его при неаккуратном обращении. На процессорах 775 сокета расположены контактные точки, а «ножки» расположены на самой системной плате. Итак, перед нами материнская плата и процессор. В центре платы расположен сокет, защищенный защитной крышкой. Для того чтобы установить процессор, необходимо выполнить следующие действия:

• отвести и поднять рычаг гнезда на сокете;
• открыть пластину крепления;
• удалить защитную крышку сокета;
• взять процессор из коробки и удалить черную защитную пластину. Держите процессор только за края, не касайтесь контактов! Опустите процессор в сокет материнской платы строго вертикально, не допуская перекоса. Обратите внимание на желтую стрелку в одном из углов процессора и стрелку на сокете – эти стрелки указывают, какой стороной процессор нужно помещать в сокет. На сокете в свою очередь находятся выступы – это и есть та защита «по ключу». После того как процессор был установлен, закройте пластину крепления, и опустите рычаг гнезда на место;

 

       

Рисунок 9- Установка процессора в сокет 775. 

       

•  установить радиатор на процессор, приведённого на рисунке 10. Обратите внимание на четыре отверстия возле углов сокета. Радиатор оснащен четырьмя штырьками. Установите радиатор на процессор так, чтобы все четыре штырька попали в отверстия. Далее поочередно нажимаем на них. При нажатии на каждый крепежный элемент будет слышен щелчок;

 

Рисунок 10- Установка радиатора на процессор. 

       

• далее нужно убедиться, что все крепления надежно закреплены. Осталось лишь подключить процессорный кулер в разъем с пометкой CPU-FAN на материнской плате;
• процессор установлен.

       Процессоры  от AMD- отличаются от процессоров фирмы Intel наличием «ножек» на самом процессоре, следовательно, сборка компьютера будет немного отличаться. Как и в случае с платформой Intel, установка проходит также «по ключу», приведённого на рисунке 11.

         
 

Рисунок 11- Установка процессора AMD «по ключу». 

       У процессоров сокета 939 и AM2, в одном из его углов несколько «ножек» располагаются иначе, чем в остальных. Это место помечено желтой стрелочкой, эта же стрелочка есть и на сокете материнской платы. Далее отодвигаем рычаг сокета, устанавливаем процессор и возвращаем рычаг на место.

       Радиатор  устанавливается совсем иначе: с  двух сторон сокета расположены пластмассовые  выступы, за которые и цепляется  металлическая пластина радиатора. Далее опускаем небольшой рычажок, для лучшего прижима радиатора  к процессору, и подключаем кулер.  

       4.2 Профилактика и техническое обслуживание процессоров 

       Профилактика  процессора заключается в замене термопасты и прочистке кулера процессора для лучшего отвода тепла, профилактика подачи электоропитания на процессор.

       Можно так же провести и программную профилактику распределить нагрузку на ядра процессора с помощью программы WMProgram, приведённого на рисунке 12. Слева в списке выбирается рабочее место. Справа указывается, какие ядра можно задействовать. Данная опция не отменяет возможность вручную устанавливать для каждого процесса соответсвие из диспечера задач.

Рисунок 12 – Программа WMProgram для распределения нагрузки на процессор. 

       В процессорах некоторые контакты при нормальной работе просто сдублированы. И используются в случае если главный контакт поврежден. То есть смысл такой - что если какой то контак в процессоре отвалилась то можно перепаять на ее место ногу с какого нить дубля.

       Отжиг - это процесс, позволяющий частично или полностью восстановить работоспособность  процессора, повысить порог его стабильной работы и увеличить стабильность при частых сбоях не связанных с напряжением и стабильностью питания, охлаждением, физическими и прочими повреждениями.

       Отжиг заключается в нагреве процессора до температуры близкой к расплавлению припоя на его подложке и выдерживанию его в таком режиме в течении нескольких минут. В некоторых случаях этот метод позволяет полностью восстановить работоспособность процессора и изменить его разгонный потенциал. Технология отжига, инструменты и приспособления:

• понадобится нагревательный элемент, позволяющий плавно изменять температуру. Например паяльная печь или бытовая духовка. Термометр для этих целей непригоден т.к. с его помощью очень трудно выдержать заданную температуру и можно просто сдуть ножки с подложки процессора. В дополнение к этому при применении термометрена возможны резкие колебания температуры, которые могут привести к разрушению кристалла процессора. Микроволновая печь тоже не подходит для прогрева;
• необходим прибор для измерения температуры в пределах 300'C, например мультиметр с термопарой, инфракрасный термометр и.т.п. Процессор желательно завернуть в фольгу и немного примять её для фиксации ножек при превышении температуры плавления припоя. Далее процессор ставится в холодную духовку на толстую подложку из негорючего материала и запускается цикл прогрева. Опытным путём установлено что оптимальной температурой для отжига является 180-220'C. Необходимо выдержать процессор при такой температуре в течении как минимум 5ти минут после чего плавно опустить температуру до минимума. Важно не допускать повышения температуры выше 250' и следить за тем чтобы не было резких скачков.

 

       4.3 Программные средства диагностики процессора  

Для тестирования процессоров существует много программ:

• Futuremark 3DMark06 версии 1.1.0;
• CineBench версии R10, CPUmark06;
• Everest версии 4.60.1500;
• Fritz Chess Benchmark;
• NucleaRUS версии 2.0.0;
• ScienceMark версии 2.0.0;
• SuperPi версии 1.5;
• TechArp X264 HD версии 0.59.819M;
• WinRAR версии 3.71;
• wPrime версии 1.55.

Возьмём к  рассмотрению лишь некоторые.

       Утилита CPU-Z - данная утилита показывает наиболее полную информацию о ЦПУ: имя, сокет, вольтаж, размер кэш памяти, ядро процессора, инструкции, частоту ядра и шины, множитель. Также показывает общую информацию о материнской плате, видиокарте. Внешний вид программы приведён на рисунке 13.

  

Рисунок 13- Программа CPU-Z . 

       EVEREST Ultimate Edition - является ведущей системной диагностики и решений для эталонного тестирования для пользователей ПК. Эталонный тест EVEREST Lavalys обеспечивает несколько методов, чтобы измерить системную производительность. Эти эталонные тесты являются синтетическими, то есть результаты показывают только теоретической (максимальной) производительности системы. В отличие от прикладных тестов, синтетические эталонные тесты не имеют тенденцию отражать "реальную" производительность компьютера. Эти эталонные тесты обеспечивают быстрое и простое сравнение между компьютерами, например когда определенные параметры (тактовая частота центрального процессора, синхронизации памяти, и т.д) изменяются в системной конфигурации.

       Центральный процессор и эталонные тесты  сопроцессора для операций с плавающей  точкой EVEREST основан на многопоточном механизме эталонного теста Lavalys, который поддерживает до 32 одновременных потоков обработки. Достигнутые результаты являются масштабируемыми любой в многопроцессорной системе (SMP), мультиядро (CMP) и HyperThreading допущенных систем. EVEREST Ultimate Edition может использовать полный потенциал технологий центральных процессоров, таких как AMD Phenom X4, AMD Opteron и Intel Core 2 Duo и i7 процессоры. Внешний вид программы приведён на рисунке 14.