Автоматизированное проектирование. Норенков И.П. - 26 стр.

 5@!"! 2                                                                 #*H)&F*:,$*     $I*:+*F*)&*     :!+(

сверхбыстродействующую кэш-память малой емкости, основную оперативную память умеренного
объема и сравнительно медленную внешнюю память большой емкости, причем, в свою очередь, кэш-
память часто разделяют на кэш первого и второго уровней.
      Например, в персональных компьютерах на процессорах Pentium III кэш первого уровня имеет по 16 Кбайт для дан-
ных и для адресов, он и кэш второго уровня емкостью 256 Кбайт встроены в процессорный кристалл, емкость оператив-
ной памяти составляет десятки-сотни Мбайт.
     Для связи наиболее быстродействующих устройств (процессора, оперативной и кэш-памяти, ви-
деокарты) используется системная шина с пропускной способностью до одного-двух Гбайт/с. Кроме
системной шины на материнской плате компьютера имеются шина расширения для подключения се-
тевого контроллера и быстрых внешних устройств (например, шина PCI с пропускной способностью
133 Мбайт/с) и шина медленных внешних устройств, таких как клавиатура, мышь, принтер и т.п.
     S)2#1'$ +&)*='' (workstation) по сравнению с персональными компьютерами представляют со-
бой вычислительную систему, специализированную на выполнение определенных функций. Специа-
лизация обеспечивается как набором программ, так и аппаратно за счет использования дополнитель-
ных специализированных процессоров. Так, в САПР для машиностроения преимущественно приме-
няют графические рабочие станции для выполнения процедур геометрического моделирования и ма-
шинной графики. Эта направленность требует мощного процессора, высокоскоростной шины, памя-
ти достаточно большой емкости.
     Высокая производительность процессора необходима по той причине, что графические опера-
ции (например, перемещения изображений, их повороты, удаление скрытых линий и др.) часто вы-
полняются по отношению ко всем элементам изображения. Такими элементами в трехмерной (3D)
графике при аппроксимации поверхностей полигональными сетками являются многоугольники, их
число может превышать 104. С другой стороны, для удобства работы проектировщика в интерактив-
ном режиме задержка при выполнении команд указанных выше операций не должна превышать не-
скольких секунд. Но поскольку каждая такая операция по отношению к каждому многоугольнику ре-
ализуется большим числом машинных команд требуемое быстродействие составляет десятки милли-
онов машинных операций в секунду. Такое быстродействие при приемлемой цене достигается приме-
нением наряду с основным универсальным процессором также дополнительных специализирован-
ных (графических) процессоров, в которых определенные графические операции реализуются аппа-
ратно.
     В наиболее мощных рабочих станциях в качестве основных обычно используют высокопроиз-
водительные микропроцессоры с сокращенной системой команд (с RISC-архитектурой), работающие
под управлением одной из разновидностей операционной системы Unix. В менее мощных все чаще
используют технологию Wintel (т.е. микропроцессоры Intel и операционные системы Windows). Гра-
фические процессоры выполняют такие операции, как, например, растеризация — представление изо-
бражения в растровой форме для ее визуализации, перемещение, вращение, масштабирование, удале-
ние скрытых линий и т.п.
      Типичные характеристики рабочих станций: несколько процессоров, десятки-сотни мегабайт оперативной и тыся-
чи мегабайт внешней памяти, наличие кэш-памяти, системная шина со скоростями от сотен Мбайт/с до 1-2 Гбайт/с.
      В зависимости от назначения существуют АРМ конструктора, АРМ технолога, АРМ руководите-
ля проекта и т.п. Они могут различаться составом периферийных устройств, характеристиками ЭВМ.
      В АРМ конструктора (графических рабочих станциях) используются растровые мониторы с
цветными трубками. Типичные значения характеристик мониторов находятся в следующих пределах:
размер экрана по диагонали 17…24 дюйма (фактически изображение занимает площадь на 5…8 %
меньше, чем указывается в паспортных данных). Разрешающая способность монитора, т.е. число раз-
личимых пикселей (отдельных точек, из которых состоит изображение), определяется шагом между
отверстиями в маске, через которые проходит к экрану электронный луч в электронно-лучевой труб-
ке. Этот шаг находится в пределах 0,21…0,28 мм, что соответствует количеству пикселей изображе-
ния от 800×600 до 1920×1200 и более. Чем выше разрешающая способность, тем шире должна быть
полоса пропускания электронных блоков видеосистемы при одинаковой частоте кадровой развертки.
Полоса пропускания видеоусилителя находится в пределах 110…150 МГц и потому частота кадровой
развертки обычно снижается с 135 Гц для разрешения 640×480 до 60 Гц для разрешения 1600×1200.

 &.+.)$(*),$" . !"#$%!#&'&($"!))$*               +($*,#&($"!)&*                                             26