Подсистема математического обеспечения информационной системы клинической больницы

Основной сложностью при выборе комплектующих для ПК является правильно подобрать материнскую плату и процессор, т.к. все устройства крепятся именно на материнскую плату, а за счёт процессора определяется производительность ПК.

Процессор выполняет  инструкции всего программного обеспечения, использующегося на компьютере, обрабатывает данные и производит вычислительные операции. Поэтому обычно выбор компьютерных комплектующих начинается именно с выбора процессора.

На данный момент на мировом  рынке лидируют два производителя  процессоров - компании Intel и AMD.

Существуют 5 главных  характеристик современных процессоров, на которые в первую очередь нужно обращать внимание при выборе процессора. Это тактовая частота, размер кэша, тип и частота поддерживаемой оперативной памяти, сокет и  частота системной шины.

Тактовая частота - величина, характеризующая количество операций, выполняемых процессором за единицу времени. Измеряется в герцах (Гц). Чем выше тактовая частота - тем быстрее работает процессор. Однако, стоит отметить, что это не решающая характеристика.

Кэш процессора - скоростная оперативная память, встроенная в Центральный процессор (ЦП) и являющаяся буфером между системной памятью (ОП) и процессором. В кэше хранятся данные, с которыми ЦП работает в настоящий момент, вследствие чего уменьшается количество его обращений к оперативной памяти. Таким образом, увеличивается общая производительность центрального процессора.

В современных ЦП кэш чаще всего бывает разделён на 3 уровня (level).

1. Кэш первого уровня (L1) - самый быстрый, но маленький  по объему. С L1 работает непосредственно  ядро процессора.

2. Кэш второго уровня (L2) - несколько больше первого  по объему, но медленнее по скорости передачи данных.

3. Кэш третьего уровня (L3). Этот кэш еще больше по  размеру, хотя и немного медленнее,  чем L2. Объёмы кэшей L2 и L3 - очень  важные характеристики. Чем они  больше, тем выше производительность  процессора.

В многоядерных процессорах объёмы 1 и 2 уровней кэша делятся на количество ядер. Т.е. если в описании, например, к четырёхъядерному процессору объём кэша второго уровня (L2) указан как «1 Мб», под этим подразумевается 256 х 4 Кб. Справедливо и обратное указание.

Кэш L3 является общим для всех ядер.

Системная шина - совокупность сигнальных линий, объединенных по назначению и имеющих определенные протоколы передачи информации и электрические характеристики.

FSB фактически является  соединительным каналом между  процессором и всеми остальными  устройствами в компьютере. Напрямую к шине подключен только процессор, остальные устройства сопрягаются с ней через различные контроллеры, расположенные в основном в северном мосте чипсета материнской платы. Чем выше частота шины, тем выше производительность, т.к. ускоряется обмен данными между процессором и материнской платой.

В настоящее время данный параметр по степени важности отошёл на второй план, т.к. все чипсеты нового поколения по умолчанию совместимы с современными ЦП. Однако при покупке материнской платы и процессора предыдущего поколения нужно обязательно обращать внимание на частоты их шин. Например, ЦП с частотой шины 1333 МГц не будет работать на материнской плате, которая поддерживает только процессоры с частотой 1066 МГц.

В настоящее время  контроллеры памяти встраиваются не в северный мост чипсета материнской  платы, а непосредственно в центральный  процессор. Поэтому при выборе оперативной  памяти для современного компьютера необходимо детально изучить список поддерживаемых процессором модулей памяти и, соответственно, приобретать только те модули, которые он поддерживает.

На данный момент распространены 3 семейства (линейки) настольных процессоров  компании Intel: Celeron, Pentium и Core i. Соответственно в порядке возрастания мощности: Celeron – самый слабый, урезанная версия Pentium (отличается в основном размером кэша), далее идут Pentium и самый современный и производительный - Core i.

Число после названия процессора (например, Pentium E6800) не обозначает количество гигагерц, как это было в процессорах предыдущих поколений.

Одноядерные модели Celeron маркируются либо буквой "D" с  тремя цифрами (например, Celeron D 351), либо только цифрами (к примеру, Celeron 450). Все модели с буквой "D" работают на шине 533 МГц, без буквы "D" - на 800 МГц.

Чем выше число в названии модели процессора - тем он мощнее (у  процессоров Celeron D больше размер кэша или выше тактовая частота, а у  моделей Celeron 4xx больше тактовая частота (т.к. у них одинаковый объём кэша - 512 Кб).

Двухъядерные модели Celeron Eхxxx маркируются в соответствии с их архитектурой, тактовой частотой и размером кэша. Чем больше четырёхзначное число после буквы "Е", тем  более современным и мощным является процессор (более современная архитектура, высокая тактовая частота или больший объём кэша).

Современные процессоры этой компании маркируются трёхзначными или четырёхзначными числами.

На данный момент самым  распространённым сокетом для процессоров AMD является Socket AM3+. Необходимо отметить, что Socket AM3+ частично совместим с Socket AM3. То есть процессор, предназначенный для Socket AM3 будет в полной мере работать на плате с Socket AM3+, но при работе Socket AM3+ процессора на сокете AM3 не будут задействованы некоторые вспомогательные функции, такие как режим энергосбережения и контроль температуры процессора.

При выборе процессора этой фирмы также необходимо обратить внимание на тактовую частоту процессора, объём кэша, тип и частоту поддерживаемой оперативной памяти и сокет.

Самыми распространёнными  линейками процессоров на сегодняшний  день являются A-series, Athlon II, Phenom II и FX. Все современные процессоры Socket AM3/AM3+ имеют стандартные частоты системной шины, равные 4000/5000 МГц соответственно.

A-series - самый «слабый»  среди процессоров AMD, предназначен  для офисных конфигураций. Имеет  встроенное видеоядро и предназначен  для установки на сокет FM1. Аналог  моделей предыдущего поколения  под названием «Sempron» и процессора Celeron от Intel.

Athlon - универсальный процессор средне-высокой мощности, предназначенный для работы на сокете AM3/AM3+ или на Socket FM1 (новые модели). Аналогичен Intel Pentium и Core i3/i5.

Phenom - процессор для  игровых конфигураций системных  блоков. Шестиядерные модели имеют производительность, сравнимую с процессорами серии Core i5-2ххх и Core i7.

Современные модели процессоров  линейки A-series обозначаются буквой «A» с цифрой «4» (что означает двухъядерный процессор) или «6» (3-ядерный соответственно) и четырёхзначным числом. Чем выше число - тем выше тактовая частота процессора. Все процессоры линейки A4 имеют размер кэша L2, равный 1 Мб, A6 - 3 Мб.

Новые процессоры серии FX маркируются четырёхзначным числом, в котором первая цифра означает количество ядер (4, 6 или 8), а также соответственно и объём L2-кэша. Что касается тактовой частоты, то у этих процессоров она незначительно снижается с увеличением количества ядер.

Выбор процессора для  рабочей станции можно остановить на AMD: A4 3300 Socket FM1 2.5 ГГц/SVGA/1 Мб, для сервера на AMD: FX-4100 Socket AM3+ 3.6 ГГц/4+8Мб/4000 МГц.

Выдвинем комплексные  требования к составу КТС, необходимых  для функционирования подсистемы математического  обеспечения информационной системы  «Клиническая больница» (таблицы 2.12-2.13).

Таблица 2.12 – Технические характеристики сервера

№	Наименование	Тип
1	Винчестер	HDD SATA II 1,0 Tb, 64 Mb кэш, WD WD1003FBYX
2	ИБП	USPAPC Back SC500
3	Корпус	Корпус AEROCOOL PGS BX-500 EVIL EDITION Black

Продолжение таблицы 2.12

4	Материнская плата	Материнская плата s-1155 iH67 ASUS P8H67-M EVO
5	Оперативная память	DDR2 2048 Mb Kingston частота: 667 MHz (KVR667D2E5/2G)
6	Процессор	AMD: FX-4100 Socket AM3+ 3.6 ГГц/4+8Мб/4000 МГц
7	Сетевая карта	Intel - EXPI9402PTBLK
8	CD-RW	52x32x52x ASUS

 

Клиентские рабочие станции выполняют такие функции, как работа по реализации взаимодействия интерфейса с пользователем, отсылка запросов к централизованной БД на сервере и интерпретация полученных от него данных. Требования к вычислительным мощностям клиентских рабочих станций невелики. Это происходит за счет использования в системе архитектуры клиент-сервер, где основная нагрузка приходится на сервер.

Технические характеристики рабочих станций представлены в  таблице 2.13.

 

Таблица 2.13 – Технические характеристики рабочих станций

№	Название	Тип
1	Корпус	Inwin EMR-006, microATX, Minitower, 450W, Black/Silver
2	Материнская плата	Gigabyte GA-H55M-S2H, iH55, Socket 1156, 2xDDR3 2200MHz, 2 x PCI Express x16 + Integrated Intel HD Graphics, 6 x SATA II, LAN 1 Gbit, microATX
3	Процессор	AMD: A4 3300 Socket FM1 2.5 ГГц/SVGA/1 Мб

Продолжение таблицы 2.13

4	Оперативная память	Kingston HyperX (KVR1333D3N9K2/2G) Kit of 2, DDR3 2048Mb (2x1024), 1333MHz
5	Видеокарта	Встроенный  видеоадаптер
6	Винчестер	Western Digital WD5000KS/AAKS, 3.5", 500Mb, SATA-II, 7200 об/мин, Кэш 16Мб
7	Оптический  привод	Asus DRW-24B3ST, DVD RW, SATA, Black
8	Клавиатура	Genius G-KB06X PS/2
9	Манипулятор	Mouse Mitsumi Scroll PS2
10	Монитор	Samsung EX1920, 18.5" / 1366 х 768 pix/ 16:9, 1000:1, DC - 5000000:1/ 250 кд/м² / 5 мс, D-Sub / DVI, TFT Black
11	Принтер лазерный	SUMSUNG ML 1200P

 

 

ВЫВОДЫ