Рис. 3.18. Картридж процессоров Pentium II Xeon и Pentium III Xeon

зуется для процессора, его внешней шины и сигналов схем ввода-вывода, говорят, что такой процессор использует единственный, или унифицированный, уровень напряжения.

При создании процессора Pentium для переносных компьютеров компанией Intel был разработан способ, применяя который можно значительно уменьшить потребляемую мощность при сохранении совместимости с существующими наборами микросхем системной логики, микросхемами логики шины, микросхемами памяти и другими компонентами, рассчитанными на 3,3 В. Благодаря этому был создан компьютер с двумя уровнями напряжения, или с расщеплением уровня напряжения, в котором процессор использовал более низкое напряжение, а схемы ввода-вывода работали при напряжении 3,3 В. Это новшество стали называть технологией уменьшения напряжения (Voltage Reduction Technology - VRT); оно появилось в портативных вариантах процессора Pentium в 1996 году. Позже два уровня напряжения использовались также в процессорах для настольных систем; например, в Pentium MMX использовалось напряжение 2,8 В, а схемы ввода-вывода работали при напряжении 3,3 В. Теперь в большинстве современных процессоров как для переносных, так и для настольных компьютеров используются два уровня напряжения. В некоторых современных процессорах типа Mobile Pentium II используется напряжение 1,6 В, хотя все еще поддерживается совместимость с компонентами ввода-вывода, работающими при напряжении 3,3 В.

Гнезда и разъемы процессоров Pentium Pro (Socket 8) и Pentium II (Slot 1 или Slot 2) имеют специальные контакты - Voltage ID (VID), которые используются процессором для сообщения системной плате точных значений необходимого напряжения. Это позволяет преобразователям напряжения, встроенным в системную плату, автоматически устанавливать правильный уровень напряжения сразу при установке процессора.

К сожалению, в Socket 7 и в системных платах, рассчитанных на более ранние версии процессоров, возможность автоматической установки напряжения не предусмотрена.

Это означает, что необходимо устанавливать перемычки или указывать напряжение для устанавливаемого процессора при конфигурировании системной платы вручную. Для процессоров Pentium (Socket 4, Socket 5 или Socket 7) требуются различные напряжения, но последние процессоры версии MMX рассчитаны на напряжение 2,8 В, за исключением процессоров Pentium для переносных компьютеров, работающих при напряжении 1,8 В. Напряжения, потребляемые процессорами, приведены в табл. 3.11.

Обычно приемлемый диапазон составляет ±5% от номинального напряжения.

Большинство системных плат с гнездом типа Socket 7, а также рассчитанные на более поздние версии процессоров Pentium для совместимости с будущими устройствами поддерживают несколько уровней напряжения (например, 2,5; 2,7; 2,8 и 2,9 В). Преобразователь напряжения, встроенный в системную плату, трансформирует напряжение питания в напряжения различных уровней, необходимые для питания процессора. Значения соответствующих напряжений должны быть указаны в документации к системной плате и процессору.

Процессоры Pentium Pro, Celeron и Pentium II/III/4 автоматически устанавливают величину напряжения питания, управляя встроенным в системную плату преобразователем напряжения через контакты Voltage ID (VID).

Обратите внимание, что в режимах питания STD или VRE, величины напряжения, подаваемого на ядро процессора и схемы ввода-вывода практически одинаковы; такие режимы называется одноуровневыми. При установке какого-либо другого режима, отличного от STD или VRE, системная плата по умолчанию переходит на двухуровневый режим, при котором на ядро процессора подается какое-либо определенное напряжение, а на схемы ввода-вывода - постоянное по величине напряжение, равное 3,3 В.

Гнездо Socket 5 предназначалось для поддержки режимов STD или VRE. Любой процессор, работающий в этих режимах, может быть установлен как в Socket 5, так

и в Socket 7. Конструкция разъемов Socket 4 позволяет обеспечить только лишь одно значение напряжения - 5 В, а также имеет ряд конструктивных отличий. В частности, это совершенно разные схемы выводов и уменьшенное количество контактов. Таким образом, процессор, разработанный для гнезд Socket 7 или Socket 5, нельзя использовать в конструкциях более ранних версий.

Системные платы последних версий позволяют в целях повышения производительности отменить установленное значение напряжения. Причем эту величину можно изменить вручную, ведь для разгона процессора достаточно увеличить напряжение на десятую часть вольта. Следует заметить, что в этом случае, конечно, увеличивается нагрев процессора, поэтому необходимо принять соответствующие меры по отводу избыточного тепла.

Перегрев и охлаждение

В компьютерах с быстродействующими процессорами могут возникать серьезные проблемы, связанные с перегревом микросхем. Более быстродействующие процессоры потребляют большую мощность и соответственно выделяют больше тепла. Для отвода тепла необходимо принимать дополнительные меры, поскольку встроенного вентилятора может оказаться недостаточно.

Теплоотводы

Для охлаждения процессора нужно приобрести дополнительный теплоотвод (радиатор). В некоторых случаях может потребоваться нестандартный теплоотвод с большей площадью поверхности (с удлиненными ребрами).

Теплоотводы бывают пассивными и активными. Пассивные теплоотводы являются простыми радиаторами, а активные содержат небольшой вентилятор, требующий дополнительного питания.

Теплоотводы могут быть прижатыми к микросхеме или приклеенными к ее корпусу. В первом случае для улучшения теплового контакта между радиатором и корпусом микросхемы их поверхности следует смазать теплопроводящей пастой. Она заполнит воздушный зазор, обеспечив лучшую передачу тепла. На рис. 3.19 показаны способы соединения теплоотвода и процессора.

Эффективность теплоотводов определяется отношением температуры радиатора к рассеиваемой мощности. Чем меньше это отношение, тем эффективность рассеивания тепла выше.

Активные и пассивные теплоотводы

Для увеличения эффективности радиатора в него встраивают вентиляторы. Такие теп-лоотводы называются активными (рис. 3.20). Разъем питания вентилятора похож на обычный разъем питания накопителя, но в последнее время выпускаются радиаторы с вентилятором, который подключается к системной плате.

В активных теплоотводах используются вентилятор или какое-либо другое устройство охлаждения, для работы которого необходима электрическая энергия. Активные теп-лоотводы обычно подключаются к специальному разъему питания, расположенному на системной плате (а в системах более ранних версий - к разъему питания дисковода).