Hardware-ul care este promovat de obicei în marketing este memorie și procesoare de tot felul, dar un PC este ceva destul de complex încât, dacă ceva nu merge bine, ajunge să spargă complet sistemul. Aici intervin ceea ce putem numi telemetrie sau sisteme de monitorizare, care controlează temperatura și consumul de energie al componentelor computerului dumneavoastră.
Unul dintre punctele cheie de astăzi în ceea ce privește designul semiconductorilor este tot ceea ce ține de consumul de energie și de culoarea transmisă de componente. Deoarece consumul excesiv de energie generează căldură excesivă care poate reduce durata de viață a componentei sau, în caz contrar, o poate face inutilă pentru totdeauna.
Un alt motiv se referă la consumul de energie, multe modele sunt utilizate sunt trucuri, cum ar fi separarea domeniului energetic al diferitelor sale părți, în așa fel încât, atunci când o componentă nu este utilizată, alimentarea electrică este oprită și nu mai funcționează. . În timp ce altele se bazează pe scăderea vitezei ceasului dacă volumul de muncă este scăzut și creșterea acestuia atunci când este mare.
Dar pentru ca procesoarele să se adapteze, au nevoie de informații în timp real care să marcheze temperaturile și tensiunea diferitelor componente, pentru a-și adapta viteza de ceas și pentru a activa și dezactiva diferitele părți ale hardware-ului, fie la nivelul SoC, fie la nivel. a mai multor componente pe o singură placă.
Ce sunt sistemele de telemetrie și unde sunt localizate?
În realitate, sistemele de telemetrie nu sunt altceva decât cipuri mici care nu sunt altceva decât termometre digitale și / sau voltmetre, care sunt responsabile pentru efectuarea măsurătorilor continue la hardware-ul la care sunt conectate și transferul acelor informații către o serie de microcontrolere care din prin telemetrie obținută de sistemele de monitorizare, acestea gestionează viteza ceasului, tensiunea și sunt chiar capabile să oprească părți ale procesorului.
În ceea ce privește locația lor, depinde, de exemplu, le putem găsi în același cip ca sub formă de componente externe, în funcție de specificațiile și utilitatea fiecărui tip de procesor. De fapt, majoritatea SoC-urilor de astăzi au diverse sisteme de monitorizare hardware care trimit datele de telemetrie către diferitele microcontrolere.
Acestea sunt extrem de importante în SoC-uri, unde apropierea componentelor produce ceea ce numim sufocare termică, ceea ce împiedică diferitele părți din integrarea lor strânsă să poată atinge aceleași viteze de ceas ca separat, deci este esențial ca monitorizarea tensiunii și a temperaturii sistemele se află în interiorul SoC.
Ce este un microcontroler?
Un microcontroler este el însuși un computer pe un cip, cu un nivel de integrare mult mai ridicat decât un SoC datorită faptului că atât unitățile de procesare, cât și RAM memoria este integrată în același cip, având doar comunicare cu exteriorul printr-o serie de pini I / O care servesc la încărcarea programului care va fi executat recursiv.
Microcontrolerele au început să fie utilizate în PC-uri începând cu IBM PC XT din 1983 în care Intel 8048 a gestionat 8086, de-a lungul timpului au devenit mai complexe și se ocupau de diverse sarcini de fundal, cum ar fi gestionarea puterii și a temperaturii procesorelor.
Motivul pentru care se utilizează microcontrolere și nu microprocesoare se datorează faptului că nu partajează memoria RAM cu Procesor, nu numai contestația în acces este evitată, ci și accesul codului rău intenționat. Cu toate acestea, actualizările de firmware sunt încărcate de la anumite adrese din memoria RAM a sistemului înainte de a fi copiate în memoria RAM a fiecărui microcontroler în timpul pornirii.
Un exemplu de microcontroler pentru telemetrie: AMD SMU
În multe dintre diagramele SoC-urilor AMD, CPU-urilor și GPU-urilor, veți vedea o piesă numită SMU, despre care veți fi ridicat din umeri pentru că nu știți ce este și funcționalitatea sa. Dacă citim documentația oficială AMD despre ce este SMU, putem găsi următoarea declarație:
Unitatea de gestionare a sistemului, sau SMU în limba engleză, este o subcomponentă a podului nordic, care este responsabilă pentru diferite sarcini de gestionare a energiei în timpul pornirii computerului și în funcționarea completă a computerului, care include un microcontroler pentru asistare (în sarcina menționată).
Trebuie avut în vedere că de la apariția primului x86-64 de către AMD ceea ce numim northbridge, care este hardware-ul însărcinat cu comunicarea procesorului cu memoria RAM a sistemului, se află în interiorul procesorului, deci unitatea SMU sau unitățile sunt situate în cadrul procesorului însuși.
SMU nu este utilizat doar de AMD în procesoarele sale, ci și în GPU-urile sale și este un microcontroler Lattice LM32, care este licențiat de AMD și este responsabil pentru gestionarea tot ceea ce ține de consumul de energie în orice moment, diferența este că, în timp, AMD a dezvoltat-o și există mai multe SMU-uri pentru diferite nuclee.
De exemplu, în laptopul Ryzen 5000, AMD a plasat o unitate de gestionare a sistemului pentru a gestiona consumul de energie al fiecărui nucleu Zen 3 al procesorului, făcând ca fiecare dintre ele să aibă propriul domeniu de energie și să fluctueze în viteza și tensiunea ceasului. sincron sau independent cu privire la restul nucleelor.
Omologul în cazul Intel este așa-numitul Management Engine, a cărui funcție este exact aceeași. Atât AMD, cât și Intel ME au particularitatea de a avea un nivel de privilegiu peste procesorul în sine, având capacitatea de a opri procesorul uscat și restul componentelor dacă apare o situație periculoasă pentru computer.
