3. Hardware Typy PC (rozdelení podle použití): Notebooky Prenosné pocítace velikost A4 do hmotnost 3 kg. Výkonem se blíží stolnímu pocítaci, porizovací náklady jsou však mnohem vyšší. Liší se od stolního pocítace typem obrazovky (LCD) a možnost pracovat na baterie (prumerne okolo 3 hodin).
Pracovní stanice Je to nejvýkonnejší skupina osobních pocítacu. Mají vysoký výkon, a vysokou cenu. Používají se pro animace, simulace fyzikálních a chemických jevu atd.
Mainframe (Sálové pocítace) Stále se jich vyrábí a prodává pomerne velké množství, protože centra rozsáhlých podnikových sít potrebují vysoký výkon, spolehlivost a obrovské diskové kapacity.
Superpocítace Jestliže se mainframu prodávají statsíce kusu, tak výroba superpocítacu ciní jen stovky kusu rocne. Spojení rádove stovek až tsícu procesoru dává výborný výpocetní výkon. Jejich využit je pro vojenské úcely, nárocné simulace (napr. predpoved pocasí) a vedecké výpocty.
1/5
Druhy skříní (case) Neboli pocítacové šasi. Jsou to krabice, ve kterých se nalézá celý vlastní pocítac. Nejznámejší výrobci skríní jsou frmy Chiefec, Aopen, Asus. Soucást vetšiny skríní je napájecí zdroj. Cím výkonnejší pocítac, tm výkonnejší zdroj je treba. Dnešní pocítace používají zdroje s výkonem okolo 300W.
Typy pocítacových skříní Desktop Skrín, která bývá umístena vodorovne na stole. Základní deska je ve vodorovné poloze a jednotlivé rozširující karty se osazují svisle.
Minitower Skrín postavená svisle na stole (popr. pod stolem). Základní deska je umístena ve svislé poloze a rozširující karty se zasouvají vodorovne. V soucasné dobe se už témer nevyrábí.
Slim (Minidesktop nebo Slimtower) Skrín umístená vodorovne na stole nebo svisle pod stolem. Rozširující karty se osazují vodorovne do slotu umístených na tzv. stromecku, který je zasunut kolmo na základní desku. Jedná se provedení, které poskytuje jen velmi málo prostoru pro další rozširování pocítace.
Miditower O neco vetší verze minitoweru. Tower Velká skrín umístena vetšinou ve svislé poloze pod stolem. Základní deska je opet osazena do svislé polohy a rozširující karty se zasouvají vodorovne. Tower je skrín, která poskytuje pomerne velké možnost dalšího rozširování pocítace a je vhodná zejména pro pocítacové servery.
Barebone Nová koncepce case. Svým kvalitním provedením a stylovým designem urcená pro použit jako multmediální centrum v obývacím pokoji apod. Malé rozmery limitují instalaci hardware. Standardne obsahuje už zabudovaný motherboard urcený prímo pro barebone systémy.
Bigtower Vetší verze toweru.
Základní části počítače Základní deska (mainboard, motherboard) Fyzicky je reprezentována deskou plošného spoje s mnoha elektronickými obvody a konektory pro pripojení dalších periferií pocítace. Vetšina soudobých základních desek obsahuje tyto duležité soucást: • Patci ci konektor pro procesor • Čipovou sadu (sestávající z cipu North a South Bridge ci rozbocovacu) • Cip pro vstupy a výstupy (Super I/O) • ROM BIOS (Flash ROM) • Patce pro pametové moduly DIMM / SIMM / RIMM • Sbernici ISA / PCI / AGP • Konektor AMR (Audio Modern Riser) • Konektor CNR (Communicatons and Networking Riser) • Regulátor napet pro procesor • Baterii Na nekterých deskách mužeme také nalézt integrované videokarty, zvukové karty, sítové karty ci radice SCSI.
Cipová sada (Cipset) Chceme-li se zabývat základními deskami, musíme se predevším venovat cipovým sadám. Cipová sada totž je nejduležitejší soucást základní desky a plat, že každé dve desky se stejnou cipovou sadou jsou funkcne totožné. Soucást cipové sady je rozhraní pro procesor, radic pamet, radic sbernice, radice vstupu a výstupu a další. Jestliže procesor pocítace je casto prirovnáván k motoru osobního automobilu, pak cipová sada v tomto srovnání odpovídá nosné kostre takového auta. Procesor není schopen komunikovat s pamet, rozširujícími kartami ci ruznými zarízeními 2/5
bez cipové sady. Jestliže tedy cipová sada defnuje rozhraní mezi procesorem a ostatními soucástmi systému, pak také cipovasada urcuje, jaký procesor mužete ve svém systému použít. Krome toho urcuje, na jaké rychlost tento procesor bude možné provozovat, jak rychlé budou sbernice ci jaký typ pamet budete moci použít. Z toho plyne, že pri úvahách o nákupu ci modernizaci systému je vhodné nejprve se zabývat otázkou výberu skutecne moderní cipové sady.
Sbernice (Bus) Srdcem každé základní desky jsou sbernice. Pritom pojmem sbernice se oznacuje jakákoliv skupina vodicu, po které jsou data v systému prenášena z jedné soucást desky do druhé. U vetšiny moderních PC nalezneme obvykle 3 sbernice, u nekterých systému však i více. Tyto sbernice jsou usporádány hierarchicky, nebot plat, že pomalejší sbernice je vždy zapojená do rychlejší, která je v hierarchii postavena o úroven výše. Každé zarízení v systému je pak pripojeno k jedné z techto sbernic, pricemž nekterá zarízení (predevším cipová sada) vykonávají funkci mostu mezi sbernicemi.
CPU (central processing unit) Procesor je „mozek“ pocítace, zpracovává instrukce od programu, kterými je rízen, a tak vlastne plní zadané úkoly. Jeho kvalita podstatne (ne však úplne) ovlivnuje rychlost a výkonnost pocítace. Jádrem je logický obvod, který dokáže zpracovat sadu jednoduchých mikroinstrukcí (pouze jednoduché príkazy). Každý mikroprocesor je však vybaven „programátorsky prívetvejší“ sadou instrukcí, urcenou pro jeho praktcké programování. Prevod instrukcní sady (pro programátory) na mikroinstrukce (pro mikroprocesor) obstarává program napsaný v mikroinstrukcích, který je nedílnou soucást každého mikroprocesoru. Mikroprocesor zvenku: • Vnitrní šírka dat - popisuje schopnost procesoru zpracovat najednou urcité množství bitu. Cím více tm lépe. • Sbernice – obecne soustava vodicu, jimiž proudí data, adresy nebo rídící signály mezi komponentami PC. Veškeré prenášené informace se skládají z nul a jednicek (kombinací). Napr. pokud má sbernice 32 vodicu, z nichž každý prenese jeden bit, jedná se o jednobitovou sbernici, která dokáže vygenerovat 232 kombinací. ◦ Adresová sbernice – proudí v ní adresy (cím širší, tm více kombinací a tm je procesor schopen „obhospodarovat“ vetší pamet) ◦ Datová sbernice – proudí v ní data (cím širší, tm více dat soucasne prenese a tm stoupne rychlost prenosu dat) • Vnitrní (taktovací) frekvence: elektronické obvody v mikroprocesoru potrebují taktovací impulsy, které urcují jejich „pracovní tempo“. Každá základní deska je vybavena generátorem taktu pro mikroprocesor. Cím je vnitrní frekvence vetší, tm rychleji procesor pracuje, ale tm více se také zahrívá a proto není možné ji zvyšovat donekonecna. • Vnejší (externí) frekvence: udává rytmus práce periferních modulu a cipových sad na základní desce. Tyto obvody pracují pomaleji než procesor, ale každá deska má pouze jeden generátor taktu. Ten udává frekvenci pro externí frekvenci a procesor funguje na jejím násobku. • Nastavení generátoru taktu: nastavuje se pomocí propojek (jumperu) na základní desce Chlazení: pri práci se procesor zahrívá. Tento jev se redukuje bud snižováním napet v procesoru, nebo chlazením (instalací chladicu mikroprocesoru). Na procesoru je ve speciálních klipsnách pripnut chladic (žebrovaný, dnes už vetšinou s malým ventlátorkem pro lepší odvod ohrátého vzduchu a tm lepší chlazení).
Operacní pameť RAM (anglicky random-access memory, pamet s prímým prístupem) je v informatce typ elektronické pamet, která umožnuje prístup k libovolné cást v konstantním case bez ohledu na její fyzické umístení (na rozdíl od sekvencních pamet jako je magnetcká páska, optcký disk nebo pevný disk). Proto je doslovný preklad anglického „random“ v podobe „pamet s náhodným prístupem“ zavádející a je vhodnejší používat ceský termín pamet s prímým prístupem (nebo libovolným prístupem). Pamet RAM se používá v pocítacích a dalších elektronických prístrojích.
Pevný disk (HDD – hard disk drive) Data jsou na disku uložena pomocí zmagnetzování míst na magnetcky mekkém materiálu, které se provádí pomocí 3/5
cívky a elektrického proudu, pricemž se používají ruzné technologie záznamu a kódování uložených dat. Ctení je realizováno také pomocí cívky, ve které se pri pohybu nad ruzne orientovanými zmagnetzovanými místy indukuje elektrický proud. Zaznamenaná data jsou v magnetcké vrstve uchována i pri odpojení disku od zdroje elektrického proudu. Proto se na pevné disky používané v pocítacích ukládá operacní systém, aplikacní sofware i data. Pocet ctení i prepsání uložené informace je pri bežném používání témer neomezený. Na pevném disku jsou vytváreny diskové oddíly, které umožnují disk rozdelit na nekolik menších logických cást. Rozhraní pevných disků • Pro pripojení pevných disku k pocítaci jsou používána ruzná rozhraní. V osobních pocítacích bývalo nejrozšírenejším rozhraní ATA (Advanced Technology Atachment, což je v podstate synonymum názvu IDE Integrated Drive Electronics a pro lepší odlišení se oznacuje též PATA). ATA rozhraní je relatvne jednoduché a tedy i levné. ATA rozhraní má maximální teoretckou prenosovou rychlost okolo 1 Gb/s = 133 MB/s (praktcky zhruba polovicní). Pri pripojení jednoho disku je rychlost dostacující, protože pevný disk dokáže pracovat s datovým tokem až 640 Mb/s = 80 MB/s. Na jeden ATA kabel je ovšem možné pripojit dva disky, takže se rychlost ATA rozhraní stává úzkým místem. • Sériové rozhraní SATA (Serial ATA) je nástupcem klasického PATA rozhraní. Výhodou SATA je o neco vyšší rychlost; vyšší inteligence radice, umožnující optmalizaci datových prenosu NCQ; možnost pripojování disku za chodu systému a menší rozmery kabelu, které nebrání toku vzduchu ve skríni a tedy zlepšují chlazení pocítacu. Z hlediska operacního systému je rízení disku pomocí tohoto rozhraní shodné s paralelní ATA. • Pro dosažení vyššího výkonu (predevším poctu operací za sekundu) používá rozhraní SCSI (ct [skazi], zkratka Small Computer System Interface). Na jedno rozhraní (resp. kabel) je možné pripojit více periférií. SCSI navíc podporuje periférie ruzných typu. Max. délka propojujícího kabelu je u SCSI obecne vetší než u standardu ATA/IDE. SCSI rozhraní je mnohem sofstkovanejší než ATA/IDE, což samozrejme znamená vyšší cenu jak radicu v pocítaci tak i samotných pevných disku a proto je používáno zejména u serveru a pracovních stanic. • Krome SCSI se používá též rozhraní Fibre Channel, který používá pro propojení pocítacovou sít. Pro externí disky (umístené mimo skrín pocítace) se používají rozhraní USB (Universal Serial Bus) ci FireWire (IEEE 1394) a od roku 2004 i eSATA. SSD Solid-state drive (zkratka SSD) je typ pevného disku, který ukládá data na fash pamet. Na rozdíl od klasických pevných disku neobsahuje pohyblivé mechanické cást a má mnohem nižší spotrebu elektrické energie (príkon). SSD emuluje rozhraní používané pro pevné disky (typicky SATA), aby je mohl snadno nahradit. SSD mají výrazne nižší latenci a tm snadno dosahují vyšších rychlost pri ctení, než nabízí pevné disky.
Přídavné karty Zvuková karta Zvuková karta (sound card) je zarízení, které slouží k pocítacovému zpracování zvuku. V závislost na své kvalite (a tm i cene) zajištuje kvalitní zvukový výstup z pocítace vhodný i pro profesionální úcely. Ke zvukové karte lze dále pripojit: sluchátka, reproduktory, zesilovac, mikrofon nebo externí zdroje (napr. rádio, magnetofon,...). Nejznámejší výrobci jsou Genius, Creatve, Yamaha.
Grafcká karta (videokarta, grafcký adaptér) Obraz na monitoru vytvárí práve grafcká karta. Kvalita grafcké karty je dána poctem bodu, který je schopna vykreslit na monitoru, poctem barev, které tyto body mohou mít, a obnovovací frekvencí obrazu. Cím více bodu karta vykreslí, tm je obraz jemnejší, ale také menší. Proto vysoká rozlišení vyžadují velké monitory. Velký pocet barev použitelných pro každý bod je podmínkou kvalitního zobrazení obrázku. Obnovovací frekvence je pocet „bliknut“ za sekundu. Cím je vyšší, tm lépe, protože lidské oko blikání prestává vnímat. Dnes je minimem frekvence 75 Hz, optmem 85 Hz. V prubehu vývoje pocítacu bylo postupne vyvinuto nekolik ruzných standardu pro grafcké adaptéry a monitory, z nichž se v soucasnost používá VGA (Video Graphics Array) a SVGA (Super VGA). Mnohé z techto standardu byly puvodne defnovány frmou IBM a následne prevzaty dalšími výrobci pocítacu. Mezi nejduležitejší výrobce patrí Asus, Matrox, Microstar, InnoVision, Gainward, Sapphire, Leadtek.
4/5
Síťová karta (adaptér) Umožnuje propojení pocítacu do místní pocítacové síte a tm sdílení dat a programu, tskáren, telefonních linek, komunikaci mezi obsluhou jednotlivých pocítacu... Nejduležitejší výrobci jsou Edimax, Intel, Planet, 3COM a Linksys. U vetšiny pocítacu je sítové rozhraní tvoreno sítovým adaptérem (Network Interface Card – NIC), který lze nainstalovat do slotu sbernice PCI. Nekteré základní desky obsahují již vestavený sítový adaptér. Soucást frmwaru adaptéru pro Ethernet je i jedinecná hardwarová adresa. Protokol sítového rozhraní pak využívá tuto adresu k identfkaci konkrétního pocítace v sít. Paket dat se dostane ke správnému cílovému pocítaci jedine díky tomu, že v jeho záhlaví, vytvoreném protokolem sítového rozhraní, je uvedena jak hardwarová adresa odesílajícího, tak i adresa prijímajícího pocítace.
5/5
