ARCHITEKTURA PC (uc ebnıtexty)

Evropsky polytechnicky institut, s.r.o. 1. soukroma vysoka skola na Morave

Osvobozenı 699, 686 04 Kunovice tel./fax: 572549018, 572549018 http://www.vos.cz/epi, e-mail: [email protected],

ARCHITEKTURA PC (uc ebnıtexty) Ing. Jaroslav Nesvadba, CSc Ing. Oldrich Kratochvı l

2003 Kunovice

PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

(C) Evropsky polytechnicky institut, s.r.o.

ISBN 80-7314-018-7


OBSAH 1. NAPA JECI ZDROJE V POC ITAC ICH PC...................................5 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7.

Vyuz itıPC ATX zdroje pro napajenızarı zenı.........................7 Napajecızdroje v PC ..................................................................8 Standart ATX...............................................................................8 Konstrukce zdroju.......................................................................9 Napajenıprocesoru ...................................................................10 Napajenıkaret ...........................................................................11 Napajenıdisku ...........................................................................11

2. ZA KLADNI DESKY V PC, SOUC ASNY STAV, SROVNA NI JEDNOTLIVY CH PRODUKTU .................................................13 2.1. Zakladnıdeska (mainboard, motherboard) ............................13 2.2. Rozloz enıdesky ..........................................................................21

3. PROCESORY INTEL NASAZOVANE V PC.............................23 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7.

Intel Pentium P5.........................................................................24 Intel Pentium P54C/CS..............................................................24 Intel Pentium MMX...................................................................24 Intel Celeron ...............................................................................25 Intel Pentium Pro .......................................................................26 Intel Pentium II ..........................................................................26 Prvnıgenerace procesoru Xeon ................................................27 3.7.1. C ipset 860 ..........................................................................................28

3.8. Intel Pentium II Xeon ................................................................28 3.9. Intel Coppermine .......................................................................28 3.10. Intel Pentium III.........................................................................29 3.10.1. Nove instrukce ................................................................................29 3.10.2. 3D grafika rychleji .........................................................................29 3.10.3. Dulez ite budou aplikace.................................................................30 3.10.4. Procesor cı slo... ...............................................................................30

3.11. Procesor Intel Pentium 4 - nova generace, 32 - bitove architektury ...............................................................................30 3.11.1. Mikroarchitektura NetBurstě .....................................................31 3.11.2. Hyperpipelined Technology ..........................................................31 3.11.3. 400 MHz syste mova sbšrnice.........................................................31 3.11.4. Level 1 Execution Trace Cache.....................................................32 3.11.5. Rapid Execution Engine ................................................................32 3.11.6. Rozsı renıinstrukcnısady ..............................................................32 3.11.7. Infrastruktura vyvaz ene platformy ..............................................32


4. PROCESORY VY ROBCU (JINY CH NEZ INTEL) NASAZOVANY CH V PC SOUC ASNY CH SESTAV ......................................33 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8.

Vy roba nove ho procesoru ........................................................33 Technologie 0,25 –m .................................................................34 AMD Athlon Thunderbird.......................................................35 AMD Duron ...............................................................................36 AMD Athlon XP Ě Palomino....................................................37 AMD Athlon MP .......................................................................39 VIA Cyrix III .............................................................................40 VIA C3........................................................................................42 4.8.1. Nove jadro .........................................................................................42 4.8.2. Srovnanıjader Samuel a Samuel2 .................................................43 4.8.3. Pro koho ............................................................................................43

5. CHIPSETY ..........................................................................44 5.1. Produkty firmy Intel .................................................................44 5.1.1. Intel 810.............................................................................................44 5.1.2. Intel 815E ..........................................................................................44 5.1.3. Intel 845.............................................................................................45

5.2. Produkty firmy SIS ( Silicon Integrated Systems )................47 5.2.1. SIS 633...............................................................................................47 5.2.2. SIS 735...............................................................................................48 5.2.3. SIS 645 DX ........................................................................................49 5.2.4. SiS961 Jiz nımost MuTIOL Media I/O ..........................................49

5.3. Produkty firmy VIA..................................................................51 5.3.1. VIA Apollo Pro133A ........................................................................51 5.3.2. VIA Apollo KT266 ...........................................................................52 5.3.3. VIA Apollo P4X 266A ......................................................................53

6. SBťRNICE V PC....................................................................55 6.1. Zakladnıinformace o syste move a rozsirujı cısbšrnici .........55 6.1.1. Syste mova sbšrnice...........................................................................55 6.1.2. Rozsirujı cısbšrnice ..........................................................................55

6.2. Sbšrnice pro PC.........................................................................56 6.2.1. Sbšrnice PC bus................................................................................56 6.2.2. Sbšrnice ISA .....................................................................................57 6.2.3. Sbšrnice MCA...................................................................................58 6.2.4. Sbšrnice EISA...................................................................................58 6.2.5. Sbšrnice VLB....................................................................................59 6.2.6. Sbšrnice PCI .....................................................................................61 6.2.7. Sbšrnice AGP....................................................................................62 6.2.8. Sbšrnice USB ....................................................................................63


7. POLOVODIC OVE PAMťTI .....................................................66 7.1. PamšŘ ........................................................................................66 7.1.1. Zakladnıparametry pamštı ..........................................................66 7.1.2. Pouz itıpolovodicovy ch pamštıv PC ..............................................67

7.2. Vnitrnıpamšti ..........................................................................68 7.2.1. Pamšti ROM (Read Only Memory)................................................69 7.2.2. Pamšti PROM (Programable Read Only Memory)......................71 7.2.3. Pamšti EPROM (Eraseable Programable Read Only Memory) .72 7.2.4. Pamšti EEPROM (Electrically EPROM) .....................................72 7.2.5. Pamšti Flash......................................................................................73

7.3. OperacnıpamšŘ........................................................................74 7.3.1. Pamšti RAM .....................................................................................75 7.3.1.1. Pame ti SRAM (Static Random Access Memory) ...................75 7.3.1.2. Pame ti DRAM (Dynamic Random Access Memory) .............76 7.3.1.3. RDRAM í RIMM .....................................................................77

7.4. Prı loha - porovnanıpamštıPIC16C84, 16F84 a 16F84A .....78

8. GRAFICKE KARTY V PC, OVLA DA NI, MOZNOSTI, .. ..........80 8.1. GeForce 4 Ti 4600 .....................................................................80 8.1.1. nFiniteFX II ......................................................................................82 8.1.2. Software.............................................................................................82 8.1.3. Proble my ...........................................................................................83 8.1.4. Teoreticke testy.................................................................................84

8.2. ATI - Radeon 8500 .....................................................................85 8.2.1. Pixel a Vertex Shadery = SmartShadery........................................88 8.2.2. HyperZ II ..........................................................................................89 8.2.3. TRUFORM .......................................................................................90 8.2.4. Smoothvision.....................................................................................90 8.2.5. Anisotropicke filtrovanı...................................................................90

9. PEVNE DISKY, VLASTNOSTI, SROVNA NI .............................92 9.1. Zakladnıvlastnosti disku..........................................................92 9.1.1. Mechanika a zakladnıelektronika..................................................92

9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6.

Cache disku................................................................................93 RozhranıIDE a prenosove rez imy ..........................................93 DMA a UltraDMA.....................................................................94 Kabely.........................................................................................94 Vy kon podle rez imu IDE..........................................................94 9.6.1. Sequential speed... ............................................................................96 9.6.2. Vy kon pro ruzne disky.....................................................................98

9.7. Podpora operacnı mi syste my ...................................................99 9.7.1. Co je potreba pro spravnou funkci Ultra-ATA...........................100

9.8. Serial ATA ..............................................................................101 9.8.1. ParalelnıATA - prez itek dneska...................................................101 9.8.2. Serial ATA ......................................................................................102


9.8.2.1. Serial ATA prvnı generace.....................................................103 9.8.2.2. Konektory................................................................................103 9.8.2.3. Z a dnš jumpery........................................................................104 9.8.2.4. Dals ıgenerace v roce 2004.....................................................105 9.8.2.5. S.M.A.R.T. - chytry , bystry . ....................................................105

9.9. IDE............................................................................................105 9.9.1. Zahrı vanıdisku ..............................................................................108 9.9.2. Akusticky "smog" ..........................................................................108

10. ROZHRANI PEVNY CH DISKU ...................................109 10.1. RozhranıST506.......................................................................109 10.2. RozhranıESDI ........................................................................109 10.3. RozhranıIDE...........................................................................110 10.4. RozhranıEIDE ........................................................................111 10.5. RozhranıSCSI.........................................................................112 10.6. POPIS SCSI .............................................................................113 10.7. KONEKTOR SCSI .................................................................115 10.8. SERIAL SCSI ..........................................................................115 10.9. POPIS SCSI-3..........................................................................116 10.10.ULTRA 320 SCSI....................................................................116 10.11.Prı klad PCMCIA SCSI adapte ru .........................................116 10.11.1. SCSI Bus Toaster .......................................................................116 10.11.2. Ultra ( Wide ) SCSI ....................................................................117 10.11.3. Zvukovy / SCSI adapte r ............................................................118

11. VYUZITI ROZHRANI RS232 ..............................................119 11.1. 11.2. 11.3. 11.4.

Popis se riove ho portu..............................................................120 Prı stup k portu v programovacı m jazyce Basic ...................125 Prı stup k portu v programovacı m jazyce Pascal .................126 Prı my digitalnıvy stup ............................................................128 11.4.1. C asovy spı nac................................................................................128 11.4.2. Ovladanıserva ..............................................................................129 11.4.3. R ı zenıkrokove ho motoru ............................................................129

12. PARALELNI ROZHRANI Ě CENTRONICS ......................131 12.1. Popis rozhranıCentronics......................................................131 12.1.1. Port 378h: Datova V/V brana ........................................................132 12.1.2. Port 379h: Stavova V/V brana .......................................................132 12.1.3. Port 37Ah: R ı dı cıV/V brana..........................................................132 12.1.4. Sluz by ROM-BIOSu pro obsluhu tiskarny - INT 17h /INT 23/..133

12.2. Syste m prenosu souboru pomocıCentronics .......................134


13. STAVEBNI PRVKY PRO POC ITAC OVE SITť, KONEKTORY, KABELY, HUBY, Ú . ...........................................................135 13.1. Prenosove me dium ..................................................................135 13.1.1. útlum a next..................................................................................135 13.1.2. Koaxialnıkabel.............................................................................135 13.1.3. Kroucena dvoulinka.....................................................................137 13.1.4. Kabelaz 10/100BaseT ...................................................................138

13.2. Optika.......................................................................................139 13.2.1. Opticke konektory .......................................................................140

13.3. Mikrovlnne spoje.....................................................................141 13.4. Radiova pojı tka .......................................................................141 13.5. Aktivnıprvky pocı tacovy ch sı tı.............................................142 13.5.1. Hub ................................................................................................142 13.5.2. Bridge ............................................................................................143 13.5.3. Prepı nace (SWITCH)...................................................................145 13.5.4. Brany ............................................................................................145 13.5.5. Smšrovac (router) .......................................................................146 13.5.6. Opakovace.....................................................................................147

14. MECHANIKY CD, CDRW, DVD, POPIS, R IZENI, FUNKCEÚ ..........................................................................148 14.1. Jednotka opticke ho disku .......................................................148 14.2. CD-R, CD-RW.........................................................................150 14.3. DVD ..........................................................................................151 14.3.1. Zapisovatelne a prepisovatelne DVD..........................................153 14.3.2. DVD mechaniky............................................................................154

14.4. Budoucnost DVD.....................................................................155


1. NAPA JECI ZDROJE V POC ITAC ICH PC Zdroj obsahuje: • sıýovy vypınac (u novejsıch je na prednım panelu, u starsıch typu zezadu nebo z boku krytu), • sıýovy prıvod 220 V, • vyvod pro napa jenı monitoru, • zdroje s napa jecıho napetı pro systúmovou desku a pro periferie (vyvedeno kablıky zakonc enymi konektorem), • ventila tor, • u starsıch typu trvale v provozu, u novejsıch typu rızeny termostatem - zapına pri prekroc enı teploty 40 C, vypına pri teplote 35 C. Dals ıvlastnosti: • spınacı zdroje s vykonem od 65 W do 200 W, • doda vana napetı (ždaje o proudu platı pro zdroj 65 W), • 5V/7A (systúmova deska a periferie), • 12V/2A (disketovú mechaniky, pevnú disky), • -5V/0,3A (predpetı pro dynamickou pameý), • -12V/0,3A (zesilovac e), • vsechny vystupy jsou zabezpec eny proti prepetı, nadproudu, otevrenúmu proudovúmu obvodu a zkratu, • nastane-li pretızenı nebo prepetı, jsou vsechny s vystupy odpojenú po celou dobu, po kterou tento stav trva . Provedenıkonektoru pro systšmovou desku: • je zdvojeny (oznac eny P8, P9), • je vybaven za mky proti otoc enı, • k dispozici jsou vsechna 4 provoznı napetı a kostra, • vyvod 1 ma specia lnı funkci - prena sı hla senı "napetı v pora dku", • je generova n pri zapnutı poc ıtac e potú, co byl alespon 5 s vypnuty, • uda va , ze vsechna 4 napetı prevysujı minima lnı žroven (signa l ma žroven log 1), • je-li jedno z vystupnıch napetı nizsı nez minima lnı žroven nebo vyssı nez maxima lnı žroven, ma signa l hodnotu log 0, • signa l ma spınacı zpozdenı 100 milsec. po tom, co vystupnı napetı dosa hne minima lnı žroven. Rozlis ovacı urovne napa jenı: vy stupnıss napštı +5V -5V + 12 V - 12 V

rozlisovacıňroven podpštı + 4,0 V - 4,0 V + 9,6 V - 9,6 V

rozlisovacıňroven prepštı + 5,9 V - 5,9 V + 14, 2 V - 14, 2 V

5 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

Vy stupnıproudy:

+5V -5 V +12 V -12 V

PC XT AT 386 486 7,0 A 15,0 A 20,0 A 22,0 A 25,0 A 0,3 A 0,3 A 0,3 A 0,3 A 0,3 A 2,0 A 4,4 A 4,2 A 4,4 A 5,0 A 0,3 A 0,3 A 0,3 A 0,3 A 0,3 A

Zapojenızdroj˚:

Standardnı napa jecı konektory:

Pin Name

Color

Description

1

PG

Orange

Power Good, +5 VDC when all voltages has stabilized.

2

+5V

Red

+5 VDC (or n/c)

3

+12V

Yellow

+12 VDC

4

-12V

Blue

-12 VDC

5

GND

Black

Ground

6

GND

blafl

Ground


Pin

Name

Color

Description

1

GND

Black

Ground

2

GND

Black

Ground

3

-5V

White or Yellow

-5 VDC

4

+5V

Red

+5 VDC

5

+5V

Red

+5 VDC

6

+5V

Red

+5 VDC

1.1. Vyuz itıPC ATX zdroje pro napajenızarı zenı 200 W zdroj ktery je schopen dodat 8A na 12V a 20A na 5V c a sti je la kadlem pro mnoho konstruktúru. V tomto c la nku tedy najdete popis vsech napa jecıch konektoru a nekolik tipu. Pro vyuzitı PC zdroju jako napa jec u je treba si v prvnı radeuvedomit, ze se jedna o zdroj spınany, ktery je urc en svojı konstrukcı pro napa jenı poc ıtac u. V AUDIO nebo dokonce VF technice muze spınacı kmitoc et zpusobit mnohú problúmy. U dajne mohou nekterú spınanú zdroje poskodit vstupnı dıl osciloskopu, kterymi merıte na zarızenı kterú je z nich napa jeno.Proc va m nefunguje PC zdroj po zapnutı napra zdno Poc ıtac ovú zdroje jsou v podstate velmi levna souc a stka, za cca 400 Kc lze koupit 200 W zdroj, ktery muze dodat az 20 A na 5V a 8 A na 12V. K tomu je moznú pric ıst cca 1A na „ 12V a cca 1A na „5V). Napetı je celkem dobre filtrova no a pokud zdroj nebudeme pouzıvat napr. jako zdroj pro AUDIO zesilovac , lze jej velmi dobre uplatnit. Mnoho zdroju (nikoli vsechny) vsak obsahuje jednu “zraduČ. spoc ıvajıcı v tom, ze zdroj k tomu aby jej elektronika aktivovala potrebuje mıt zatızenú nekterú vystupnı napetı, tak jak je tomu v PC. Za tez stac ı cca 0,5 A ale napra zdno zdroj c asto nenabehne. Ne vsechny zdroje vsak vyhodnocujı odber na vsech napetıch. Vzhledem k vnitrnımu zapojenı PC totiz plne dostac uje testovat 5V vetev, kde je optoc len a na nej navazujıcı zpetna vazba. Na 12V vetvi je potom tato zpetna kontrola c asto vynecha na. To se v praxi projevuje tım, ze po pripojenı naprıklad k radiostanici, nebo jinúmu spotrebic i na +12V zdroj prostenezapne. Nejsnazsı cesta je osvetlit si zarızenı za rovkou na 5V, nebo jinak zpusobit odber na +5V. Technicky a ekologicky elegantnejsı je vsak samozrejme zmena zapojenı vnitrnıho kompara toru, ktery aktivuje zdroj. To se ale vyplatı vetsinou az v prıpade, kdy predela va te vıce stejnych zdroju. . U ATX zdroju je k jejich nastartovanıpotreba spojit zeleny pin "PS_ON#" s pinem GND. U nšktery ch ATX zdroju nenınutna minimalnızatšz pro jejich nastartovanı ,u jiny ch ano.


1.2. Napajecızdroje v PC Nedılnou souc a st poc ıtac ovú skrıne je napa jecı zdroj. Na nem za lezı kolik rozsirujıcıch komponentu lze pouzıvat, a takú jak stabilne pobezı. Jak pravı jedna pouc ka: vsechny el. prıstroje lúpe fungujı jsou-li napa jeny el. proudem.

1.3. Standart ATX Hlavnım zdrojem v souc asnych PC je zdroj standartu ATX. Tım jsou specifikova ny napa jecı konektory, poskytovana napetı a min. proudy. Nejjednodussı rozdelenı zdroju lze provúst podle doda vanúho maxima lnı vystupnıho vykonu. Zde je treba zduraznit, ze uda vany vystupnı vykon nelze doda vat trvale, ale pouze kra tkodobe (jednotky milisekund). Je-li prumerny odber cca 100W, volıme zdroj s cca dvojna sobnym vykonem. Max. vykon je doda va n kra tkodobe, zejmúna pri prechodovych stavech jako je vypnutı, probuzenı, prıpadnepokles v rozvodnú sıti.

200 W 3.3V,14.0 A 5.0V,20.0 A 12.0V,8.0 A -5.0V,0.3 A -12.0V,0.8 A

12V

5V & 3.3V 250 W 3.3V,16.0 A 5.0V,25.0 A 12.0V,10.0 A -5.0V,0.3 A -12.0V,0.8 A

12V

5V & 3.3V 300 W 3.3V,20.0 A 5.0V,30.0 A 12.0V,12.0 A -5.0V,0.3 A -12.0V,0.8 A

12V

5V & 3.3V

* Zdroje ATX obsahujı jestedalsı napetı 5V SB, kterú je k dispozici sta le a slouzı k zapına nı zdroje (poc ıtac e).


A aby to nebylo jednoduchú, tak doda vany proud je bud 0.01A (pouze zapınanı tlacıtkem) nebo 0.7-2.0A (lze k zapınanı-probouzenı pouzıt i klavesnici nebo wake-up fce modemu a sıéovekarty, samozrejmš u desky s podporou teto fce). Pouzitıjednotlivy ch napa jecıch nape tı: • +12V - vykonovú c a sti diskovych mechanik, ventila tory, súriovú porty, prıstupnú na sbernicıch ISA, PCI (zvukovú a merıcı karty), • -12V - súriovy port, prıstupnú na sbernicıch ISA, PCI (merıcı karty), • -5V - prıstupnú na sbernici ISA, toto napetı pouzıvali starsı genera tory kmitoc tu, • +5V - rıdıcı c a sti diskovych mechanik, napa jenı sbernic ISA, PCI, zdroj napetı pro zdroj napa jenı I/O c a sti procesoru (i chipsetu), nekterú c a sti za kladnı desky (kla vesnice atd.), • +3.3V - napa jenı portu AGP, u levnych desek napa jenı chipsetu, zdroj pro zdroj napetı ja dra procesoru, • +5V SB* - pomocny zdroj pro zapına nı zdroje ATX a wake-up probouzenı poc ıtac e.

1.4. Konstrukce zdroju Konstrukce zdroju se dnes nijak vyraznenelisı, c asto jsou pouzıva ny integrovanú regula tory spınanych zdroju (3842, 3844, 494 ruznych vyrobcu). Pro spınanú zdroje hovorı zejmúna rozmery a vysoka žc innost. Nejvetsı rozdıl je v dimenzova nı feritovúho transforma toru a tranzistoru spınacı c a sti (mimochodem nejporuchovš jsı cast zdroje). Zjednoduseny popis fce spınanúho zdroje: Sıtovú strıdavú napetı 90-240V je usmerneno a vyfiltrova no na cca 310V stejnosmernych (zivotu nebezpecno, elektrolyticky rozklada krev a propaluje), stejnosmernú napetı je spına no na obdúlnıkovy prubeh, kterym se napa jı feritovy transforma tor. Obdúlnıkovy prubeh napetı (50-200kHz) vyvola va trojžhelnıkovy prubeh mag. toku ve feritovúm ja dre, ktery na sekunda rnım vinutı transforma toru indukuje opet obdúlnıkovy prubeh napetı, ktery se usmernı rychlymi schottkyho diodami a vyfiltruje kaska dou kondenza toru a cıvek. Velikost vystupnıho napetı odpovıda pomeru prima rnıho a sekunda rnıho vinutı, velikosti spınanúho napetı a dúlky doby sepnutı. To umoznuje adaptabilne regulovat vystupnı napetı podle za teze a velikosti napetı v rozvodnú sıti. Ne kolik postreh˚ o zdrojıch 200W zdroje pozıvajı ve spınacı c a sti pa r tranzistoru ekvivalentnıch typu BUT11AF (celoplastovepouzdro SOT186 ), kterú majı nizsı max. proud a horsı chlazenı dıky pouzdru, pro vyrobce je vyhodou snadna monta z na chladic (celoplastovepouzdro je jiz izolovano) 230W zdroje se nijak vyraznenelisı od svych 200W kolegu, jen spınacı tranzistory jsou ekvivalentnı typu BUT11A (pouzdro TO220 s kovovou chladıcı plochou), kterú se montujı na chladic e pres slıdovou (teflonovou) izolac nı podlozku namazanou tepelnevodivou silikonovou pastou (polocira silikonova pasta pro elektrotechniku, tepelnš vodiva, el. Izolujıcı) 250W zdroje majı vetsı feritovy transforma tor, pa r spınacıch tranzistoru je ve velkúm pouzdru SOT93 (dvakrat vš tsı kovova chladıcı plocha vuci TO220)


Pozadavky na zdroj ATX: • vykon 200 az 300 Wattu, • progresivnı rızenı ota c ek chladıcıho ventila toru podle teploty (hlucnost), • smer chladıcıho vzduchu ven ze skrıne (jinak prihrıvame vzduch pro chlazenı ostatnıch komponent), • fyzicky vypınac zdroje (nespokojıme se jen s tlacıtkovou aktivacı jiz zapnuteho zdroje) nebo pouzije centra lnı roztrojku (pš tipes) s vypınac em, • napa jecı vystup ze zdroje pro monitor rozhodnenenı na skodu, • pozadujeme homologaci ESC .

1.5. Napajenıprocesoru Je u dnesnıch procesoru dvojı. Napa jenı c a sti komunikujıcı s chipsetem napetım 3.3V (az 3.6V) 1-2A, a napa jenı ja dra procesoru typicky 1.5-2.8V 5-20A. Vyrobci vetsinou nevı jakú napa jenı budou mıt budoucı procesory, a proto vybavujı desky programovatelnymi zdroji napetı pro ja dra procesoru. Spra vnou volbu napetı zajistı PnP detekce procesoru. U lepsı desek (tvz. ladicskych) ma te moznost volit velikost napetı ja dra procesoru v BIOSu (zejmena pro ócely stability pri pretaktovanı) nebo hardcore prıstupem prımo na desce. Jako prıklad uvedu pretaktova nı Celeronu 400MHz na 600MHz na obyc ejnú za kladnı desce FIC VB601 rev. 1.3 z poloviny roku 1998. Deska ma bezne volitelnú frekvence FSB 66 a 100 MHz, to lze obejıt pomocı programu SoftFSB, ktery zmenı naprogramova nı PLL za vesu generujıcıho FSB. Ale napetı ja dra se volı pomocı PnP na 2V (pri tomto napš tı nebyl procesor stabilnı ). Ale deska je vybavena obvodem RC5055 firmy Fairchild Semiconductors, jedna se programovatelny regula tor napetı pro ja dra procesoru od 1.30V az 3.50V. Velikost napetı se volı 5 bitovym D/A prevodnıkem v obvodu (viz tabulka). Nepodarilo se jednoduse najıt I/O adresu portu, ktery nastavuje D/A prevodnık a proto doslo na tvrdú nastavenı prımo na desce. Stac ilo pouze ohra t 5 vyvodu a jehlou je odehnout od desky, vyvod VID2 napevno uzemnit (zem - GND), a zbylú vyvody nechat ve vzduchu (nastavenı log. 1). Tak jsme nastavily 11011 coz odpovıda 2.4V (zmš reno 2.32V). A Celeron 400 MHz bezı stabilnena 600 MHz (samozrejmš s ócinnym chlazenım).


Vs eobecne je pouzitı procesoru na danš za kladnı desce omezeno takto: • dostupnú frekvence FSB, • dostupnú na sobky FSB dnes nehrajı velkou roli (dnesnı procesory majı uzamcene nasobitele FSB), • volitelnú napa jecı napetı ja dra procesoru, • maxima lnı proud desky pro ja dro procesoru, • PnP moznosti a znalosti BIOSu nemusı hra t vyznamnou roli.

1.6. Napajenıkaret Zejmúna novú grafickú karty do portu AGP jsou velmi na roc nú na spotrebu energie, a pozadujı i vlastnı napa jecı napetı napr.: 1.8V, kterú si tvorı vlastnım spınanym zdrojem prımo na karte. Neda vno zazneli i signa ly o rozsırenı AGP portu o specia lnı napa jenı, snad to vyrobci vyresı novejsımi, múneenergeticky na roc nejsımi technologiemi (jinak budou vznikat monstra jako Voodoo 5 s pomocnym napajenım z konektoru urcenym diskovym jednotkam). Napa jecı sıt v PC nenı prosta ruznych rusenı a sumu, to je da no jak spınanymi zdroji, tak impulsnım odberem vsech kmitoc tovetaktovanych komponent (túmer vsechny). Zejmúna zvukovú karty musı odfiltrova vat tato rusenı, aby vystupnı analogovy zvuk mel dobry odstup signa lu od sumu. Zde je prostor pro uplatnenı externıch zvukovych karet pres USB nebo optickych zvukovych vystupu.

1.7. Napajenıdisku Nejvetsı odber majı disky behem rozta c enı cca 30W (disk 5400ot/min) a odber behem pra ce se pohybuje od 8-12 W (disk 5400ot/min). Velka diskova pole se bezneumisýujı do vlastnı krabice s vlastnım zdrojem (zejmena diskova pole SCSI).


Externızarızenı: • Monitory - zde ocenıte opozdenú a zjevnerızenú zapınanı c a stı monitoru, • Klavesnice - je napa jena napetım +5V ze za kladnı desky, napa jecı pin +5V (pin 5 u DIN 5, pin 4 u MINI DIN6) je na desce jisten pojistkou cca 300-400 mA (maly zluty ci cerny valecek), ktera prepa lı nebo zvysı svuj odpor, aby ochra nila za kladnı desku pred zkratem c i prepetım (opravu lze provest premostš nım dratkem nebo jinou pojistkou, takto jsem znovuzprovoznil 6 zakladnıch desek). Externšdostupne zdroje - se omezujı na +5V z konektoru kla vesnice (cca az 200 mA + klavesnice), gameportu (stovky mA) a portu USB; vetsı napetı lze zıskat jeste ze súriovych portu (6-9V 8mA), i mys na súriovy port se napa jı súriovym portem.


2. ZA KLADNI DESKY V PC, SOUC ASNY STAV, SROVNA NI JEDNOTLIVY CH PRODUKTU

2.1. Zakladnıdeska (mainboard, motherboard) Deska plos nšho spoje tvorıcı za klad celšho pocıtace. Za kladnı deska obsahuje: • Procesor (mikroprocesor), • Patici pro numericky koprocesor (popr. osazeny koprocesor), • Obvody c ipovú sady, • Rozsirujıcı sbernici (bus), • Pameti, • Vyrovna vacı cache pameý, • Sloty umıstenú na rozsirujıcı sbernici pro pripojenı rozsirujıcıch karet.

Zapojenırozs irujıcı karty • CMOS pameý, • Hodiny rea lnúho c asu, • Akumula tor za lohujıcı pameý.

CMOS

Vzhledem k tomu, ze u novejsıch procesoru (80486 a vyssı) je jiz numericky koprocesor integrova n prımo na c ipu procesoru, nenı nutnú, aby za kladnı deska obsahovala patici pro jeho zapojenı. Za kladnı deska da le muze obsahovat: • • • •

Vstup / vystupnı porty (I/O - Ports), Radic pruznych disku, Rozhranı pevnych disku, Videokartu (videoadaptúr).


Blokovú schúma za kladnı desky

Zarızenı jako jsou procesor, numericky koprocesor, radic cache pameti, pameti a obvody c ipovú sady jsou spolec ne propojeny pomocı tzv. systúmovú sbernice (CPU bus), ktera umoznuje jejich rychlou vza jemnou komunikaci. C ipova sada je tvorena obvody s na sledujıcı funkcı: a) syste movy radic: obvod, ktery rıdı spolec nou c innost jednotlivych obvodu za kladnı desky a realizuje na sledujıcı funkce: • generuje hodinovú signa ly, • vytva rı adresy pro pameti RAM, • generuje rıdıcı signa ly pro pameýovy subsystúm, • zabezpec uje RESET systúmu po pripojenı elektrickúho napa jenı nebo stisku tlac ıtka RESET. b) radic sbšrnice: zabezpec uje komunikaci mezi systúmovou sbernicı a rozsirujıcı sbernicı, da le obsahuje rozhranı reproduktoru a rozhranı pameti EPROM. c) buffer dat: obvod, ktery slouzı k zachycova nı dat a jejich prepına nı mezi jednotlivymi datovymi sbernicemi osobnıho poc ıtac e. O c ipsetech VIA se rıkalo, ze jsou pomalú a nestabilnı. Doneda vna to byla i pravda, ale nakonec svetlo sveta spatril prvnı kvalitnı c ipset pro AMD - KT266A. Jde o vylepsenı starsı verze KT200, kterú spoc ıva predevsım v pameýovúm radic i, jenz lúpe spolupracuje s DDR pametmi, a umoznuje jim tak teoretickou prostupnost az 2 100 MB/s. Datova fronta North Bridge nynı dovoluje predem nac ıtat vıce dat a novy pameýovy radic doka ze prenúst az dvojna sobek toho co KT2O6. To ma za na sledek asi o 10 az 15 % vyssı vykon. VIA KT266A je dobrou volbou. A pokud je osazen South Bridge VT8233A, tak podporuje i standard ATA133.


Po zdarilúm na stupu KT266A prisla VIA s c ipsetem KT333. Hlavnım duvodem jeho rychlúho uvedenı byl tlak zejmúna ze strany SiS. KT333 uz pricha zı s podporou pametı PC333. Ty jsou taktova ny na frekvenci l00 MHz DDR (efektivnena 333MHz) a mely by teoreticky propustit az 2 700 MB dat za sekundu. Velkou brzdou je zde ale pomalejsı sbernice procesoru (133 MHz). Proto nemajı takto rychlú pameti pro Athlony Palomino velky smysl. Jina situace nastane s procesory Athlon XP s ja drem Thoroughbred vyrobenú 0,13 mikronovou technologiı. Ty uz budou taktova ny na frekvenci FSB l00 MHz a KT333 tuto frekvenci podporuje. Hlavnım duvodem, proc deska s tımto c ipsetem vyhra la, je ale podpora mnoha novych rozhranı jako USB 2.0, FireWire (IEEE 1394), ATA133 atd. Takze toto resenı je spıse investicı do budoucna, ale stejnedoporuc uji poc kat na KT333A. Firma SiS se behem kra tkú chvıle z vyrobce druhú kategorie vysvihla do pozice nejvetsıho konkurenta VIA a Intelu na poli c ipsetu. Dukazem toho je i c ipset SiS/45. Jeho hlavnı vyhodou je nızka cena, za kterou ale nabızı mnohem vıc. Protoze jde pouze o jednoc ipovú resenı, nesetka te se na deska ch s klasickym North Bridge a South Bridge. C ip je spojen internı MTOIL (Multi-Threa-ded I/O Link) sbernicı, ktera dosahuje rychlosti 1,2 GB/s, coz je mnohem vıce nez V-Link u ViA (266MB/s). V praxi se tato propustnost ale bohuzel nevyuzije, protoze ji brzdı zejmúna prenos dat na IDE zarızenıch. Nejdulezitejsı je bezesporu podpora rozhranı FireWire (IEEE 1394a) s rekordnı propustnostı 800 MB/s. To je zpetne kompatibilnı s IEEE 1394. Ani integrovany sıýovy radic 10/100 Mb/s nemuze byt na skodu. Vyhodnúm spojenı pametı DDR333 s Athlony XP je samozrejmost. Rovnez nVidia minuly rok predvedla svuj novy c ipset pro AMD s kodovym jmúnem Crush 12. Oficia lnı oznac enı je nForce. I on pricha zı s radou vylepsenı, ktera stojı za zmınku. Naprıklad TwinBank Architecture - podpora 128 bitovú pameýovú sbernice pracujıcı na principu dvou separa tnıch 04 bitovych radic u. Teoreticka prostupnost pametı tak vzrostla az na neuveritelnych 4,2 GB/s. Povazuji za nutnú upozornit na zna mou vec „ zranitelnost Athlonu, co se tyc e kvalitnıho chlazenı. Stac ı jen chvilka nepozornosti, spatne dolehnuty chladic a za pouhych deset sekund c eka na kladny procesor rychla smrt. Stejnejako ma lo teplovodivú pasty, tak i jejı nadmernú mnozstvı je na skodu. Da le je nutnú se ujistit, zda chladic dobre sedı. Po jeho nasazenı je dobrú s nım trochu zaviklat, c ımz navıc rozetrete pastu i do mıst, kam se nemusela dostat pri nasazova nı jezka. Ale realita je zejmúna kvuli "pomalú" FSB jina . Rea lny vykon vzroste jen o pa r procent. A nezapomınejte, ze abyste toho dosa hli, potrebujete dvepameti. Mezi North Bridge a South Bridge (Media and Comrnunication Processor - MCP) je natazena nova pameýova sbernice HyperTransport s propustnostı az 800 MB/s. Sice se va m to muze zda t hodne, ale jak uz bylo rec eno, je to v souc asnosti zbytec nú. Proto je skoda, ze chybı podpora rozhranı ATA133. Velkym la kadlem tohoto c ipsetu je ale integrovany graficky c ip GeForce2 MX, ktery se na prvnı pohled sice jevı hezky, ale v kategorii Athionu XP je spıse, brzdou. Pokud chcete vyuzıt cely jejich potencia l, musıte investovat minima lne do karet GeForce4 MX nebo GeForceS Ti. Proto uz nVidia predstavila i verzi bez integrovanúho grafickúho c ipu. Desky osazenú c ipsetem se South Bridge VIA 686B mely ždajne problúmy se zvukovymi kartami Sound Blaster 1024 Live! a pri presouva nı velkúho mnozstvı dat mezi disky (nebo CD, DVD-ROM a disky). Problúmy sice mela resit aktualizace.


Sampion takú nenı nejvykonnejsı. A predbehlo ho hned nekolik souperu v c ele s deskou GigaByte GA-7VTXH, kterı vsak zase postra dajı jeho perfektnı design a nadstandardnı vybavu. To samozrejme nelze opomenout. Chcete-li vsak po svú desce, aby podporovala RAID, sa hnete spıse po deska ch Abit, MSI c i FIC. Prıznivce ladenı systúmu zase nejspıs oslovı deska Soltek SL-75DRV4. V souc asnosti se totiz jevı jako nejlepsı moznú resenı pro AMD. A to zejmúna dıky prijatelnú cene, vysokúmu vykonu a bohatú vybaves pa r vecmi, kterú jinde nenajdete, je totiz dulezitú nebyt obyc ejny. O spoustevecı se takú nelze zmınit. Napr. veskery software, ktery se ke kazdú desce doda va . Bohata softwarova vybava se totiz stala standardem, takze se treba nemusıte ba t, ze byste prisli o antivirovy program, vsechny ovladac e atd. Velmi dulezitú je i sledova nı teplot systúmu v BIOSu, kterú uz takú naleznete u drtivú vetsiny novych desek.

Testy: MSI KT3 Ultra-ARU

• • • •

USB 2.0 a FireWire, zvukovy kodek ALC650, DDR333 QRAID + ATA133, nevyuzijete jeden PCI slot.

V souc asnosti asi nejlepsı deska. K žspechu jı napomohla hlave vysoky vykon a vybava od MSI. Ale takú podpora rady novych technologiı (vc etneUSB 2.0), kterú z desky c inı nejlepsı investici do budoucna. Skryte (stejne jako pa r dalsıch desek s DDR 333) podporuje i FSB 166 MHz, kterou bude vyzadovat novy Athlon. Da le nechybı ani RAID a sestikana lovy zvukovy kodek. Bohuzel se deskou choval trochu nestabilne, proto bude lepsı si jestechvıli poc kat na novejsı a vyladenejsı ovladac e a BlOSy.

Ablt KR7A-ROM

RAID


• • • • • •

jumper free, pretaktova nı, RAID + ATA133, 4* DIMM, chybı zvukovy kodek, nevyuzijete jeden slot PCI.

Abit nezusta va svú povesti nic dluzen ani s modelem KR7A-Raid, ktery uz stac il implementoval do svúbo RAID radic e Highpoint technologii ATA133. I c tyri sloty pro DDR pameti jsou prıjemnú. V SoftMenu III, kterú je souc a stı BIOSu, je jednoduchú i podrobnú nastavenı vsech parametru procesoru a pametı. Vadou na kra se tedy zusta va jenom absence zvukovúho kodeku o nepraktickú umıstenı radic e disketovú mechaniky.

MSI K7N4ZO Pro

Pod chladicem integrovany graficky cip GeForce2 MX

• • • •

bohata vybava, integrovana grafika a 3D zvuk, LAN, Jde pouzıt vsech 5 PCI slotu.

I tato deska se muze pochlubil tım, co nabızejı ostatnı desky MSI. Tım je peknú a prehlednú balenı, kterú skryva mnoho vymozenosti. Napr. D-Bracket je prakticky diagnosticky na stroj, ktery va m pomuze s resenım problúmu s deskou. A dıky c ipsetu nForce obsahuje i integrovanou grafickou zvukovou i sıýovou kartu. Bohuzel pri testu vykazovala znac nou nestabilitu pri instalaci ovladac u. To vsak bylo zpusobeno spıse jejich verzı nez deskou samotnou.


Soltek SL - 75DRV2

RedStorm

• • • • • •

pomer cena/vykon, technologie RedStorm, externı teplotnı sonda, externı teplotnı c idlo, pouze 2* USB v za kladu, nevyuzijete jeden PCI slot.

Tato deska se v testu ani pres velkou konkurenci neztratila, a to zejmúna kvuli dobrúmu pomeru cena/vykon a stabilite. Za sluhu na tom ma takú technologie RedStorm, ktera se sama postara o pretaktova nı procesoru. I kdyz nefunguje stoprocentne, pomuze va m uka zat maximum procesoru a to bez zmeny napetı. Pak bud stac ı ubral pa r MHz, nebo zvysit napetı a vse pracuje, jak ma .

AOpen AK77 Plus • • • • •

pomer cena/vykon, rozvrzenı komponentu, RAID a 4* USB, Pretaktova nı, nevyuzijete jeden PCI slot VGA).

(kvuli

AOpen nabızı maximum. To uz se va m snazı napovedet velmi pekne vyvedenou krabici i designem desky samotnú. RAID radic Promise je kvalitnı i kdyz nepodporuje rozhranı ATA133. Co se tyc e taktova nı deska patrı k tem lepsım, i kdyz od zastaralych jumperu se takú jesteneoprostilo, protoze FSE 100 MHz nebo 133 MHz musıme nastavil na desce. Ostatnı uz zvla dne BIOS. 100 MHz az 248 MHz (po l MHz) i napetı 1,1V az 1,5V (po 0,025 V] a na sobic 5,5-12,5 (po 0,5).


FIC AN11R

RAID

• • • • •

pomer cena/vykon, RAID, 4*USB, dobrú rozmıstenı komponentu, Nevyuzije se port ACR (kvuli VGA).

Desky FIC se mohou pochlubit nejen dobrym vykonem za rozumnou cenu. Easy Key (prıstup do BIOSu pres kla vesovú zkratky) a Logo Genie (moznost vytvorenı vlastnıho logu pri startu poc ıtac e) jsou múne podstatnú. Opravdovym trha kem je Audio Alert!, ktery va s hlasem informuje o problúmech s deskou. Bohuzel nenı souc a sti standardnıho balenı. Menit FSB je moznú po l MHz od 100 MHz do 166 MHz, ale napetı si musıte nastavil pres mustky na desce a na sobic nezmenıte vubec.

Abit Fast Lane NV7m

Dva kanaly pro dvšpamšti

• • • • •

integrovana grafika a 3D zvuk, LAN, 4*USB, nejde pretaktovat, ma lo rozsıritelna .


Deska Fast Lane NV7m je jedinym za stupcem forma tu mikro ATX v testu. Jako vetsina techto desek je urc enu predevsım do levnych poc ıtac u, kde se snazı nabıdnout maximum vybavy v za kladu. Tım jsou graficka karta GeForce, sıýova karta i 3D zvukovy kodek. To vse je k dispozici za dobrou cenu, ktera si vybıra dan v podobemalú moznosti pro inovaci, i kdyz AGP sbernici na nı najdete. Cely dojem ale trochu kazı nemoznost taktova nı procesoru.

Gigabyte GA-8SRX • • •

dual BIOS, moznosti pretaktova nı, chybı podpora USB 2.0.

Deska Gigabyte GA-8SRX. Deska GA-8SRX je urc ena pro procesory Intel Pentium 4 s paticı 478, coz zajisýuje bezproblúmovou moznost prechodu na vykonnejsı procesory P4 v budoucnu, protoze tuto platformu Intel zrejme jen tak neopustı, jako c ipset je zde pouzit produkt firmy SiS, konkrútnejeho nejnovejsı verze 645. V tomto prıpadese jedna o SiS 961. Tato kombinace s sebou prina sı podporu ATA 100 a AGP 4*. C ipset navıc podporuje novú pameti DDR333, kterú lze ale osadit pouze do dvou ze trı pameýovych bank. S dvojı ochranou pro vetsı bezpec nost Gigabyte vyvinul technologii DualBIOS. V rea lu to znamena , ze na za kladnı desce ma te skutec ne dva 2Mb BlOSy, kterú jsou zde jako stvorenú pro pretaktova nı. Nabızı totiz neprebernú mnozstvı nastavenı, s nimiz se hned tak nesetka te. Snadno muzete menit nejenom frekvenci FSB a pametı, ale takú AGP, PCI nebo hodnoty napetı procesoru. Rozvrzenı desky je standardnı a nabızı jeden slot AGP, sest PCI. Jako integrovany zvukovy c ip je zde pouzit Creative CT 5880, tedy stejny, jakym jsou osazeny zvukovú karty Sound Blaster PCI 128. Z desky je moznú vyvúst az sest portu USB. Firme Gigabyte se podarilo stvorit za kladnı desku s velkym potencia lem. Navıc je jiz da vno pryc doba, kdy se uzivatelú c ipsetum SiS vyhybali velkym obloukem. Spojenı techto dvou komponentu nynı tvorı dobry a vyva zeny celek.

Deska s cipem VIA KT266A QDI - VIA KT266A


Kvalita, design, inovace. Tak presne tato tri slova tvorı anglickou zkratku QDI.VIA Inside. Komerc nı na zev boardu je KuDoz7 v2.0 a deska ma na sledujıcı parametry: • • • • • • • • • • • • • •

c ipset VIA Apollo KT266A (northbridge KT266A a southbridge VT8233), ITE IT8705F I/O c ip, forma t ATX (30,5 na 23,5 cm), FSB 100/133 (200/266 DDR) MHz, podporuje procesory AMD Socket-A (Durony a vsechny Athlony vc etneXP), tri sloty pro PC1600/PC2100 DDR SDRAM, podpora ACPI modu S0 (full-on) - S1 (power on suspend) - S3 (suspend to RAM) - S4 (suspend to disk ve WinME, XP a 2K) - S5 (soft-off), 2 IDE vetve (maxima lnec tyri disky) s podporou Ultra DMA-33/66/100, COM porty (2 standardnea 2 pripojitelnú), 6 USB (2 standardnı a 4 pripojitelnú prednım c i zadnım panelem), 1 LPT, konektor pro IrDA snımac a c tec ku Smart karet, port na disketovou (ZIP, LS-120) jednotku, zdırku PS/2 na mys a kla vesnici, samozrejme5 PCI slotu, 1 AGP (kompatibilnı s AGP v2.0, AGP 4µ ) 1 ACR a tradic nı vestaveny zvukovy kodek AC97.

Takto vypad a stara deska QDI KinetiZ 7E-A

Na za kladnı desce je tradic nı AWARD Bios s moznostı preflashova nı (pameý 2 MB) a nekolika unika tnımi funkcemi “EasyČ. “LogoEasyČ va m umoznı zobrazit mısto “suchychČ dat o procesoru, pameti a IDE libovolny obra zek, ktery se pripıse k BIOSu. “RecoveryEasyČ je utilitka pro na pravu partition tabulky, coz se v havarijnıch situacıch muze hodit. “BIOSProtectEasyČ je nadmıru uzitec na funkce, ktera se zapına prepınac em a nastavenım v BIOSu znemoznı preflashova nı BIOSu, coz v poslednı dobe zpusobujı nekterú viry (pri aktualizaci BIOSu nebo pri nastavenı BootEasy musıte ale funkci doc asne vypnout). “StepEasyČ je program, ktery va m prımo v operac nım systúmu po megahertzıch zvysuje FSB procesoru a zapamatuje si poslednı funkc nı frekvenci. “ManageEasyČ je klasicka utilita, ktera merı nekterú dulezitú hodnoty (napr. teplotu CPU). Veskerú funkce lze snadno nakonfigurovat dıky prehlednúmu manua lu v nekolika jazycıch. Legend QDI KuDoz7 v2.0

2.2. Rozloz enıdesky Na rozdıl od starsıho KinetiZe je na tom KuDoz mnohem lúpe - socket na CPU je nynı vıce vlevo, a proto jiz tolik “neohrozujeČ pameýovú sloty - na druhou stranu majitelú starsıch skrını s vodorovnym PC zdrojem opet zaplakajı nad tım, ze bude procesor prımo pod zdrojem. Opravdu dobra vec z KinetiZe - slot AMR nad AGP, dıky c emuz jste mohli na toto mısto sikovneumıstit “chladic do slotuČ, ktery odva dı hornı teplo (tedy z oblasti CPU) ven zde nenı - ACR slot je hloupe umısten pod AGP, a tak si muzete nechat horky vzduch vyfouka vat tak maxima lnez grafickú karty. Na rozdıl od desek ECS s c ipsetem SiS735 nenı ale rozlozenı tak spatnú.


Testy vy konu Moznost srovnat nekolik testu mezi za kladnı deskou KinetiZ 7E-A (VIA KT133A, Duron 800/100 MHz FSB, 384 MB 133MHz DIMM CAS2, instalovany VIA Memory Enabler, GF2 MX400 s ovladac em 23.11 beze zmeny nastavenı, Windows 98SE) a novou KuDoz7 v2.0 (VIA KT266A, Duron700@735/105 MHz FSB, 256 MB PC2100 133 MHz DDR CAS2, povoleny 4-way memory interleave na za kladnı desce, GF2 MX400 s ovladac em 23.11 beze zmeny nastavenı, Windows 98SE). Jen je skoda, ze je v novú desce pomalejsı procesor. TEST CPU ó SISOFT SANDRA 2002: Aritm. KinetiZ (Duron 800): 2165 MIPS, 1076 MFLOPS Aritm. KuDoz (Duron 735): 2000 MIPS, 995 MFLOPS (zde je to jasne- pomalejsı CPU udš lal svoje) Multim. KinetiZ (Duron 800): MMX+SSE 4304 it/s, 3DNow! 4725 it/s Multim. KuDoz (Duron 735): MMX+SSE 3970 it/s, 3DNow! 4399 it/s (podobny vysledek) TEST PAMťTI ó SISOFT SANDRA 2002: KinetiZ (133MHz SDR): int 919 MB/s, float 910 MB/s KuDoz (266MHz DDR): int 1392 MB/s, float 1320 MB/s (rozdıl je patrny) TEST DIRECT3D ó MADONION.COM 3DMARK 2001: KinetiZ: 2220 3Dmarks KuDoz: 2184 3Dmarks (i pres slabsı CPU temš r stejny vysledek dıky novemu cipsetu a pamš ti)

Zavšr Deska KuDoz je jako delana pro novú Athlony/XP -poskytuje modernı c ipset VIA Apollo KT266A za dobrou cenu (sice nenı tak levna jako konkurenc nı ECS s c ipsetem SiS735, ale zrejme s nı nebudete mıt tolik problúmu). Pro pretaktova nı je k dispozici sada jumperu pro zmenu na sobitele i FSB (po 1 MHz). Navıc implementovanú funkce “EasyČ mohou leckoho zachra nit pri napadenı virem.


3. PROCESORY INTEL NASAZOVANE V PC Osmdesa ta lúta tohoto stoletı zaznamenala zrejmenejvyraznejsı pokrok v dosavadnım vyvoji vypoc etnı techniky. Velkym dılem k tomu prispel i vznik a rozvoj procesoru firmy INTEL a osobnıch poc ıtac u firmy IBM. Prvnı procesor vznikl v roce 1969 v americkú firme Intel (Integrated Electronics), ktera tehdy vyvıjela obvody pro elektronickú kalkula tory japonskú firmy Busicom. Protoze slo o to, aby na vrh byl cenove efektivnı, zvıtezila myslenka sestrojit univerza lnı procesor, kterym by se redukovala slozitost japonskúho na vrhu. Tehdy vznikl 4bitovy jednoc ipovy procesor, ktery pozdeji dostal oznac enı 4004. V roce 1974 firma Intel predstavila jiz 8bitovy procesor s oznac enım 8080, ktery se stal za kladem prvnıch osmibitovych mikropoc ıtac u (jeho ekvivalent byl pouzit v nasem poc ıtac i IQ 151). Jako inovovany typ tohoto procesoru byl nakonec na trh uveden procesor Intel 8085, ktery vsak nezaznamenal vetsı komerc nı žspech. Firma Intel zac ına da le pracovat na poli modernejsıch 16bitovych procesoru a v roce 1977 dokonc uje vyvoj svúho prvnıho 16bitovúho procesoru Intel 8086. Tento procesor je plne kompatibilnı s svym predchudcem 8080. Bylo tedy moznú pouzıvat velkú mnozstvı programu puvodne urc enych pro mikropoc ıtac e osazenú procesorem 8080 i na poc ıtac ıch s novym procesorem 8086. Kra tce po vyrobenı procesoru 8086 pricha zı firma Intel na trh s procesorem oznac enym 8088, ktery je z pohledu uzivatele plne sluc itelny s 8086, ale vykazuje mensı vykon. Procesor 8088 vyuzila firma IBM (Interanational Business Machines) pro svuj novy mikropoc ıtac pojmenovany IBM PC (Personal Computer, ktery byl na trh uveden v roce 1981. IBM PC ma 128 kB (256 kB) operac nı pameti, c ernobıly monitor a dve mechaniky pruznych disku. O dva roky pozdeji je tento typ poc ıtac e rozsıren o pevny disk a jeho operac nı pameý je zvysena na 640 kB. Takto vznikly novy poc ıtac je proda va n pod oznac enım IBM PC/XT (Extended Technology). Dalsımi na slednıky procesoru 8086 a 8088 byly 80186 a 80188. Tyto procesory byly plne kompatibilnı se svymi predchudci. Mely nekolik drobnych vylepsenı svú architektury, dıky kterym vykazovaly o neco vyssı vykon. Procesory 80186 a 80188 nezaznamenaly vsak za dnúho vetsıho rozsırenı. V roce 1982 zac ına firma Intel vyra bet novy procesor 80286. Procesor 80286 je plne kompatibilnı s predeslymi procesory. Mezi jeho hlavnı prınosy patrı podpora pro paralelnı zpracovanı vıce programu. V roce 1984 se zac ınajı proda vat prvnı poc ıtac e vybudovanú na tomto procesoru. Tyto poc ıtac e nesou oznac enı IBM PC/AT (Advanced Technology). Tyto typy poc ıtac u jsou jiz standardnevybavova ny pevnym diskem a minima lnı kapacitou pameti 1 MB. Jako dalsı procesor firmy Intel je vyroben v roce 1985 32bitovy procesor s oznac enım Intel 80386. Jedna se opet o procesor plne kompatibilnı s predcha zejıcımi procesory, poskytuje vyssı vykon a vetsı programa torskú moznosti.


Zmodernizova nım tohoto procesoru a integracı jednotky pro vypoc ty v pohyblivú desetinnú c a rce prımo na c ip procesoru vznika novy typ procesoru oznac eny jako Intel 80486. Tento procesor je da le na sledova n vykonnejsım procesorem Intel Pentium a poslúze procesorem Intel Pentium Pro a Pentium II. Pozna mka: firma Intel v souc asnosti ovla da se svymi procesory asi 80% trhu veskerych procesoru

3.1. Intel Pentium P5 Pentium bylo vyrobeno nekdy kolem roku 1993. Pracuje na frekvenci od 60 az 66 MHz. Vyroben 0.8° m BiCMOS. Pouzdro SPGA nebo PPGA s 273 vyvody do Soketu 4. Ma 3.1 Mil. tranzistoru. Jeho L1 cache ma 8kB pro instrukce a 8kB pro Data a je dvoucestna v obou prıpadech. Jeho prednosti: 2 vykona vacı pipeliny ( Integer U a V ), dynamicka predikce skoku s vetvenım do 256 vetvı. Zretezeny (pipelined) FPU pracuje obvodove. Ma 3 vrstvy metalizace, 2 32-bitovy dvouportovy pipelined integer jednotky (U a V), 2 instrukce za takt, internı korekce chyb FRC, System managment, nema spekulativnı prova denı, stupen asociativity je 2, nema APIC (musı pouzıt externı). Jeho vykony jsou do 61 MIPS a FPU do 3.5 MFlops pri standardnım nastavenı od firmy Intel. Multiprocessing (max. 2 CPU). P5 komunikuje na FSB 50, 60 a 66 MHz.

3.2. Intel Pentium P54C/CS Pentium bylo vyrobeno nekdy kolem roku 1994. Pracuje na frekvenci od 75 az 200 MHz. Vyroben 0.6 az 0.35° m BiCMOS(P852). Pouzdro PPGA 296 pinu pro soket 5 a PGA 296 pinu pro Soket 7, 3.2 nebo 3.3 Mil. tranzistoru. Jeho L1 cache ma 8kB pro instrukce a 8kB pro Data a je dvoucestna v obou prıpadech. Jeho prednosti: 2 vykona vacı pipeliny (Integery U a V ). Dynamicka predikce skoku s vetvenım do 256 vetvı, zretezeny (pipelined) FPU pracuje obvodove. P54C ma 4 vrstvy metalizace, 2 instrukce za takt, internı korekce chyb FRC, System managment, nema spekulativnı prova denı. Diagnostika BIST, podpora TAP stupen asociativity je 2. Jeho vykony jsou od 68 MIPS do 190 MIPS a FPU je od 4.4 MFlops do 12 MFlops pri standardnım nastavenı od firmy Intel. Nektery verze disponujı SMP a mohou byt zapojeny pro multiprocessing (max. 2 CPU). V rıjnu 1994 byla objevena chyba na FPU u nekterych c ipu. P54 komunikuje na 50, 60 a 66 MHz. Maxima lnı teplota ja dra je 85”C.

3.3. Intel Pentium MMX Intel Pentium MMX vycha zı z origina lnıho Pentia. Lisı se predevsım ve vykonnosti v multimedia lnıch aplikacıch, protoze obsahuje instrukce MMX. Existuje ve verzıch 166, 200 a 233 MHz pro stolnı PC, 133, 150, 166, 200, 233 a 266 MHz pro notebooky. Nynı tento procesor ubsahuje predpovednı jednotku, ktera je prevzata z Pentia Pro. Takú obsahuje zpetny za sobnık, ktery je zna my z IBM/Cyrix 6x86’s. Pentim MMX ma oproti obyc ejnúmu Pentiu dvojna sobny write buffer - MMX ma 4, Pentium ma 2 a paralelnı zpracova nı je vylepsenú. Pentium MMX vyzaduje dua lnı napetı oproti Pentiu. Vyzaduje 2,8 V a pro CPU I/O interface 3,3 V.


Procesor jde pretaktovat, ale ma uzamc eny na sobitel - musıte zvysit frekvenci sbernice. FPU tohoto procesoru je dobrú, hodnepoma ha MMX, je pomerne rychly v 3D aplikacıch a hra ch. Dnes uz skoro kazda aplikace podporuje instrukce MMX. Co se tyka koupe. Dnes ho v cenıcıch nenajdete, max. verzi 233 MHz, zkuste ho najıt v nekterych bazarech c i aukcıch. Specifikace procesoru: • 32 KB L1 cache (16 KB data, 16 KB instrukc nı cache), bez L2 cache na chipu- ta je na za kladnı desce, • urc en je pro Socket 7, • 57 novych instrukcı MMX, • napetı 2,8 V, I/O interface 3,3 V.

3.4. Intel Celeron Intel Celeron je vlastne "orezana verze" Petnia II. Intel Pentium II ma 256 KB L2 cache, nynejsı Celeron pro socket PPGA ma 128 KB L2 cache. Existovaly i verze bez L2 cache. Ty mely ja dro Covington. Ty se dajı snadno pretaktovat. Na trhu je jiz neuvidıte (zkuste bazar). Nynejsı Celeron obsahuje ja dro s na zvem Mendocino. Ten ma 128 KB integrovanú L2 cache.Cache napoma ha procesoru, aby se priblızil vykonu Pentia II. Procesor je levny a vzhledem k cenedost rychly. Na hry je dostatec nevykonny. Celerony se vyra bely 0.25 mikronovou technologiı, nynı jsou na trhu 0.18 mikronovú verze Celeronus ja drem Coppermine. Nynı se oznac ujı jako procesory Celeron II.Jak jsem jiz uvedl, procesory Celeron i Celeron II jsou snadno taktovatelnú. Z 300 MHz verze lze udelat450 MHz masinku - nekdy je nutnú zvednout napetı a koupit lepsı chlazenı (napr. vodnı chladic ).K procesoru Celeron II je nutnú mıt za kladnı desku, ktera tento procesor podporuje.


Specifikace procesoru: • 0.25/0.18 mikronova technologie vyroby, • Socket 370 (PPGA), FC-PGA nebo starsı Slot 1, • Celeron instrukce MMX, Celeron II i SIMD, • 32 KB L1 cache, • 128 KB L2 cache Mendocino a Celeron II.

3.5. Intel Pentium Pro Intel Pentium Pro bylo urc eno pro rychlú pracovnı stanice a vıce procesorovú poc ıtac e.L2 cache tohoto procesoru je prımo na chipu (viz. obra zek). To prina sı vyssı rychlost, ale takú vyssı cenu.U dajne L2 cache Pentia Pro je rychlejsı nez Pentia II.Pentium Pro existuje ve verzıch 150, 166, 180 a 200 MHz. Tyto procesory podporujı c tyrprocesorovy systúm, Pentium II podporuje pouze dua lnı (2). Pretaktovat se da jako AMD K62. Specifikace procesoru: • dostupnú frekvence 150, 166, 180 a 200 MHz, • procesor je plnekompatibilnı, • je optimalizova n pro 32 bitovú aplikace, • podpora 4 procesorovúho systúmu a az 4 GB pameti, • 16 KB L1 cache (8 KB data a 8 KB instukc nı cache), • 166 MHz verze ma 512 KB L2 cache, 150 a 180 MHz verze ma 256 KB L2 cache, 200 MHz ma 256, 512 a 1 MB L2 cache, • napetı u 150 MHz verze 3,1 V, dalsı verze 3,3 V.

3.6. Intel Pentium II Prvnı Intel Pentium II bylo vyrobeno 0.35 mikronovou technologiı (ja dro Klamath).Tyto procesory mely vetsı spotrebu, a tak prisly na trh verze 0.25 mikronovú (ja dro Deschutes).S tımto novym procesorem prisla i nova patice pro procesory, Slot 1.Existovaly i dve verze - Slot 1 a Slot 2 (serverovú stanice a vıce procesory).Pro Slot 1 Pentium II existujı frekvence od 233 do 450 MHz. Dnes vsak byly vytlac eny ztrhu. Intel tyto procesory nahradil novymi, Intel Pentium III (ja dro Katmai). O Petnium III se hodnediskutovalo, protoze Intel implementovat do tohoto procesoru identifikac nı c ıslo,kterú lze zjistit na Internetu. Intel se domnıval, ze se bude hodit pro obchodova nı.C ıslo lze samozrejmevypnout, a tak va m nehrozı za dnú odhalenı. Dnes Intel vymyslel dalsı patici s na zvem FC-PGA urc enou pro procesory Coppermine, kterú 0.18 mikronovú.Co se tyka taktova nı. Nenı to jako u Celeronu, ale prece lze pretaktovat P II o 50-100 MHz.Pentium III Coppermine se da pretaktovat z 600 MHz az na 800 MHz. Dnesnı verze Pentium IIIjsou jiz ve frekvencıch 1 GHz. 26 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

Specifikace procesoru: • starsı jsou 0.35, 0.25 a novejsı 0.18 mikronovú, • procesor ma MMX instukce, • ma 32 KB L1 cache a 256 (512) KB L2 cache, • podpora 2 procesorovúho systúmu.

3.7. Prvnıgenerace procesoru Xeon Logickou ota zkou pri uvedenı procesoru Pentium 4 bylo, jak to vypada s podporou multiprocesorovúho uspora da nı. Jak vıme, procesory Pentium II a Pentium III podporovaly rovnou Čna kremıkuď uspora da nı dvouprocesorovú. Pro nejna roc nejsı servery byly vyvinuty procesory Pentium III Xeon, kterú podporovaly dvou-, c tyr a osmiprocesorovú uspora da nı. Procesor Pentium 4 multiprocesorovú uspora da nı nepodporuje vubec. Generac nı zmena architektury byla totiz prılis rozsa hla , a podpora MP uspora da nı nenı vubec jednoducha za lezitost. Vzhledem k vlastnım vyrovna vacım pametem na kazdúm procesoru je treba vyresit to, aby spolec na , sdılena pameý RAM obsahovala to, co si oba procesory myslı, ze obsahuje - tedy aby se obsah cache jednoho procesoru nelisil od obsahu pameti a od cache druhúho procesoru. A co se teprve stane pri obsluze prerusenı od nejakú periferie - ktery procesor je obslouzı? A pokud obsah pameti zmenı nektera inteligentnı periferie, musı se oba procesory dozvedet, ze v tomto adresovúm prostoru obsah jejich cache neplatı, a je treba jej nac ıst znovu. O slozitosti ota zky MP uspora da nı svedc ı jistei to, ze je konkurence dosud nema uspokojivevyresenú. Nynı tedy Intel uvedl na trh procesor Xeon - na rozdıl od predchozıch rad oznac enych naprıklad Pentium III Xeon. Je to procesor prina sejıcı mikroarchitekturu Netburst do prostredı profesiona lnıch pracovnıch stanic a serveru. V túto prvnı generaci byl procesor Xeon podporova n novou c ipovou sadou 860, podporujıcı pameti Rambus. Protoze pameti Rambus jsou cıleny prima rnedo pracovnıch stanic a nikoliv do serveru, je tato prvnı generace urc ena pra vepro pracovnı stanice. V breznu 2002 na veletrhu Cebit byla uvedena i serverova verze pod oznac enım Xeon MP, ktera prina sı vıceprocesorovú uspora da nı, vetsı pameý cache na c ipu a technologii Hyperthreading. Procesor Xeon je pri svúm uvedenı dostupny na frekvencıch 1.3 GHz az 1.7 GHz, s pametı cache 256 Kbyte. V budoucnosti se da predpokla dat dalsı rust frekvencı a vetsı pameti cache. Povsimnete si rovnez jinúho uspora da nı vyvodu, nez je tomu u Čbeznúhoď procesoru Pentium 4.


3.7.1. C ipset 860 Ke konstrukci za kladnı desky je pochopitelne krome procesoru potreba takú c ipova sada. Ta se pro procesor Xeon skla da ze dvou az c tyr obvodu. Prvnı dva jsou zna mú Čsevernıď a Čjiznıď most, tak jak je zna me z dnes jiz klasickúho uspora da nı. Severnı most (MCH - Memory Controller Hub) rıdı komunikaci procesoru, pameti (dvoukana lovy Rambus, tedy opet propustnost 3.2 GB/s), grafickúho adaptúru (AGP 4x, propustnost pres 1 GB/s), da le prida va schopnost pripojenı az dvou vysoce vykonnych segmentu 64bit/66 MHz PCI sbernice a konec nespojenı s Čjiznım mostemď. Jiznı most (ICH2 - I/O Controller Hub) ma na starosti periferie - diskovú rozhranı ATA 100, sıýovou kartu, dva USB radic e poskytujıcı az 4 kanla ly USB, sestikana lovú audio a sbernici PCI (tu Čklasickouď, tedy 32 bitu/33 MHz). Krome vysokúho vykonu byl c ipset 860 navrzen pro ska lovatelnost. Novinkou jsou zbyvajıcı dva obvody, kterymi systúm muze, ale nemusı byt vybaven. Jsou to MRH-R a P64H. MRH-R (RDRAM-based Memory Repeater Hub) rozdvojı kazdy kana l pameti Rambus - z jednoho udela dva - c ımz se zdvojna sobı maxima lnı pameýova kapacite. Je tedy urc en pro ty konfigurace, kde je potreba maxima lnı mnozstvı pameti. P64H (PCI Controller Hub) prida va podporu sbernice PCI 64 bitu a 33 nebo 66 MHz. Túto sbernice vyuzijı ty nejvykonnejsı periferie prena sejıcı velkú objemy dat - naprıklad radic e diskovych polı nebo gigabitovy Ethernet.C ip se pripojuje prımo k MCH, aby se vyuzilo vysokú propustnosti Intel Hub Architecture.

3.8. Intel Pentium II Xeon Pentium II Xeon je zna n ze serverovych stanic. Tento procesor je velice drahy, protoze obsahuje 1-2 MB L2 cache, ktera bezı na plnú frekvenci procesoru. Pouzıva se v deska ch se Slotem 2, ktery ma chipset 450NX nebo 440GX. Tyto chipsety podporujı az 8 GB pameti, samotny procesor az 64 GB pameti.Xeon muze byt pouzıva n i multiprocesorove. Specifikace procesoru: • 512 KB az 1 MB L2 cache na plnú frekvenci procesoru, novei 2 MB L2 cache • podpora az 64 GB pameti • 0.25 mikronova technologie vyroby • ma funkce monitorova nı a kontroly

3.9. Intel Coppermine Intel Coppermine je jiz vyroben 0.18 mikronovou technologiı. Dıky túto technologii je moznú dosa hnout vyssıch frekvencı.256 KB L2 cache tohoto procesoru bezı na plnú frekvenci sbernice. Coppermine ma skoro vse novúho jiz implementova no (krome3DNow! - ty vlastnı AMD).Procesor i podporuje 133 MHz FSB. P3-600EB je oznac enı pro Coppermine bezıcı na 133 MHz FSB.P3-500E je pro Coppermine bezıcı na 100 MHz FSB. K tomuto procesoru byla i prirazena nova patice FC-PGA, ktera se podoba Socketu 370. Novejsı za kladnı desky 28 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

podporujı oba procesory - Celeron, Coppermine pro FC-PGA. Procesory pracujı s napetım 1,6 V. Jako chipset pro za kladnı desku si muzete vybrat Intel 440BX (rychlejsı komunikace s pametı),VIA Apollo Pro133A (oficia lnı FSB 133 MHz), Intel i820 (je drahy, ale podporuje Ultra ATA/66),Intel i840 (hlavneurc en pro servery).

3.10. Intel Pentium III Procesor novú generace, ktery firma Intel vyvıjela jako na stupce Pentia II, byl drıve zna m pod kodovym jmúnem Katmai. Na oficia lnı jmúno procesoru se c ekalo az do 11. ledna. Intel zustal nakonec pri jeho pojmenova nı u zna múho jmúna Pentium a z rımskú dvojky na sledujıcı za Pentiem starsı generace udelal rımskou trojku. Nova Pentia III majı frekvence 450 MHz a 500 MHz a stejnejako procesory Pentium II majı 512KB vyrovna vacı pameý druhú žrovne, ktera pracuje na polovic nı frekvenci procesoru. Procesory Pentium II a Pentium III toho majı mnoho spolec núho. U procesoru Pentium III je totiz takú pouzita technologie dynamickúho vykona va nı instrukcı (dynamic execution), zna ma jiz od procesoru Pentium Pro, da le multimedia lnı technologie MMX a architektura P6, a zatım je takú vyra ben 0,25mikronovou technologiı (stejnejako nejnovejsı procesory Pentium II). 3.10.1. Nove instrukce A v c em se tedy lisı? Jde vlastne o procesor Pentium II rozsıreny o technologii nazvanou Streaming SIMD Extension. Tato technologie je realizova na rozsırenım instrukc nı sady procesoru Pentium II o dalsıch 70 instrukcı (drıve zna mych jako KNI „ Katmai New Instructions). Padesa t instrukcı se stara o vetsı vyuzitı jednotky pro prova denı operacı v pohyblivú ra dovú c a rce (FPU). Dıky nim je moznú v jednom cyklu provúst az 4 vysledky vypoc tu „ zkratka SIMD znamena single instruction, multiple data, tedy jedna instrukce, vıce dat. Tato technologie byla pouzita uz v MMX, ale tykala se celoc ıselnych operacı. Technologie MMX byla rozsırena o dalsıch 12 "multimedia lnıch" instrukcı a pribylo takú 8 novych instrukcı nazvanych streaming memory instruction. Dıky nim majı programa tori sanci ovlivnit vyuzitı vyrovna vacı pameti prvnı a druhú žrovne, c ımz lze nekterú operace mnohona sobnezrychlit „ naprıklad tım, ze se vyrovna vacı pameý obejde. Do túto doby totiz vyuzitı vyrovna vacı pameti rıdil procesor, a to ne vzdy zcela efektivne. 3.10.2. 3D grafika rychleji

Nova technologie Streaming SIMD Extension umoznı zvysit predevsım rychlost 3D grafiky, ale takú aplikacı pro rozpozna va nı hlasu, umoznı prehra va nı videa ve forma tu MPEG2, rychlejsı kompresi a podobne. Tretı rozmer by se takú mohl vıce prosadit na WWW stra nka ch, protoze vykonnejsı procesor zajistı na za klademensıho mnozstvı dat (kterú je na internetu kritickú) vytva renı kvalitnejsıho 3D prostredı. Vıce informacı pro zobrazenı se z mensıho mnozstvı dat zıska az vypoc tem na straneklienta s Pentiem III. Novú instrukce neprida va Intel do svych procesoru poprvú. V lednu roku 1997 byl totiz predstaven procesor Pentium/MMX s jiz zmınenou technologiı MMX, tedy s 57 novymi instrukcemi (puvodnıch 220 "standardnıch" instrukcı samozrejme zustalo kvuli zpetnú kompatibilitezachova no). Od tú doby byla technologie MMX zac lenena do vsech procesoru 29 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

firmy Intel a takú do procesoru firem AMD, Cyrix a IDT. Spolupra ci s vyvoja ri softwaru nynı Intel venoval vetsı pozornost a podle nej by mela nabıdka aplikacı podporujıcıch technologii Streaming SIMD Extension rychle rust. 3.10.3. Dulez ite budou aplikace Podpora ze strany aplikacı je totiz velice dulezita , protoze bez vyuzitı novych instrukcı zusta va vykon procesoru Pentium III na stejnú žrovni jako vykon stejne taktovanúho procesoru Pentium II. Jinú rozdıly totiz mezi nimi v podstatenejsou. Podle Intelu nic nebra nı tomu, aby byla technologie Streaming SIMD Extension zac lenena i do procesoru konkurenc nıch firem. Ota zkou zusta va , zda o to budou mıt za jem, protoze AMD prosazuje svoji podobne zamerenou technologii 3DNow!, ktera ma uz jisty na skok. Podporujı ji vsak zatım vetsinou pouze hry a Intel ma k prosazenı novú technologie prece jen vetsı moznosti. Vyvoja ri softwaru se tedy budou muset rozhodnout, jakou technologii budou podporovat, a stejne tak se budou muset rozhodnout i dalsı vyrobci procesoru. Technologii Streaming SIMD Extension podporujı jiz dnes operac nı systúmy Windows 98 (a takú rozhranı DirectX 6.1) a Windows NT 4.0. Vyvoja ri majı k dispozici ruznú knihovny a vyvojovú na stroje, kterú usnadnı prepracova nı starsıch aplikacı a vyvoj novych, kterú moznost procesoru Pentium III vyuzijı. Dulezita je takú podpora novú technologie ze strany ovladac u grafickych karet. 3.10.4. Procesor cı slo... Dalsı zmenou procesoru Pentium III oproti starsım procesorum je to, ze Pentia III jsou c ıslova na. Hned pri vyrobedostane kazdy procesor svoje c ıslo (jakúsi rodnú c ıslo), na jehoz za klade jej pak lze identifikovat. Zajımavú je, ze Intel stoprocentne negarantuje, ze kazdú c ıslo bude zcela jedinec nú. S velmi malou pravdepodobnostı se tedy mohou vyskytnout dva procesory se stejnym c ıslem. C ıslova nı procesoru muze zvysit bezpec nost (naprıklad pri zasıla nı sifrovanych souboru nebo pri obchodova nı na internetu) nebo snadnejsı spra vu poc ıtac u, ale vyskytujı se i ota zky tykajıcı se lidskych pra v, ztra ty anonymity na internetu a zneuzitı c ısel procesoru k nejruznejsım žc elum. V kazdúm prıpadema uzivatel moznost zabra nit tomu, aby procesor na sebe c ıslo prozradil, a mozna ze nakonec budou procesory Pentium III takto implicitne nastaveny. Jejich c ıslova nı totiz vyvolalo v nekterych kruzıch znac ny odpor.

3.11. Procesor Intel Pentium 4 - nova generace 32-bitove architektury Intel zapracoval na vyvoji novú, jiz sedmú, generace 32-bitovú architektury, ktera se nynı ztva rnila v procesorech Pentium 4 nejprve uvedenych na frekvencıch 1.4 a 1.5 GHz, kra tce potom na sledovanym frekvencı 1.3 GHz. Tato nova mikroarchitektura prina sı celou radu vyznamnych inovacı, kterú jednak umoznily pri stejnú vyrobnı technologii dosazenı o 40% vyssı frekvence, jednak otevırajı moznost zlepsova nı vykonu nejmúne po nekolik na sledujıcıch let. Procesor Pentium 4 je tvoren 42 miliony tranzistoru.


3.11.1. Mikroarchitektura NetBurstě Pod tımto souhrnnym na zvem se skryva cela rada novych vlastnostı, kterú se v dalsım textu budeme snazit vysvetlit. Predem se omlouva me za obc asnú c eskú patvary, prıpadne pouzitı anglic tiny jedna se o odbornú termıny, pro kterú je problematickú najit c esky ekvivalent. Tak tedy: Hyperpipelined technology, 400 MHz systúmova sbernice, Level 1 Execution Trace Cache, Rapid Execution Engine, vylepsena jednotka pro operace v plovoucı c a rce a multimúdia a konec ne dalsı rozsırenı instrukc nıho souboru pro multimedia lnı instrukce SIMD Extensions 2. 3.11.2. Hyperpipelined Technology Se sta le se zvysujıcı frekvencı je doba zpracova nı jednú instrukce tak kra tka , ze tvorı pouhy zlomek c asu potrebny pro "poda nı" dat z operac nı pameti. Proto je nejvetsım problúmem dneska "vyhladovenı" procesoru, tedy stav, kdy procesor nema co delat, protoze c eka na vybavenı dat. Tomu se c elı sretezenım instrukcı, tzv. hyperpipeliningem. Jedna instrukce je poda va na z operac nı pameti, druha dekodova na, tretı zpracova va na atd. Hloubka tohoto "potrubı" u procesoru Pentium 4 je 20 rozpracovanych instrukcı (u sestú generace to bylo 10). Jenze, jak osetrit vetvenı programu? V prıpade, ze neodhadneme, kterym smerem se program vyda , cela rada rozpracovanych instrukcı se musı zahodit, v "potrubı" na m vznikla "bublina", ztra ta je pritom rovna hloubce sretezenı. Proto se logicka jednotka zdvojı, a pracuje se souc asnena instrukcıch pro prıpad, kdy je vysledek testu kladny i za porny. Teprve az je vysledek podmınenúho skoku zna m, muzeme tu "spatnou" vetev zahodit. C ım vetsı je hloubka "potrubı", tım je systúm ha klivejsı na jakúkoliv anoma lie tohoto toku. Z toho duvodu se v ja dre procesoru drzı sofistikovana tabulka "predpovıda nı skoku". Na za klade dosavadnıho chodu programu, napr. pra ce v cyklu, se procesor snazı uhodnout, jestli se skok provede nebo neprovede, a "potrubı" je plneno z tú vetve, na kterou sa zıme. Tento prıstup prina sı efekt zejmúna u multimedia lnıch aplikacı, kde se - naprıklad pro kazdy bod obrazu prova dı velmi podobnú vypoc ty a žspesnost spra vnú predikce skoku je proto mimora dne vysoka . 3.11.3. 400 MHz syste mova sbšrnice Ma za žkol maximalizovat datovou propustnost mezi procesorem a jeho okolım. Dıky túto frekvenci pri 32-bitovú sırce slova spoc ıta me maxima lnı propustnost 3.2 GB za sekundu. Pro srovna nı Pentium III s nejrychlejsı vyra benou sbernicı 133 MHz ma propustnost 1.06 GB/s. Pozna mka pro nejvetsı sýouraly: Sbernice ma ve skutec nosti frekvenci 100 MHz, ale je Čc tyrna sobne pumpova na (quad-pumped)ď, neboli v jednom taktu hodin dojde ke c tyrem prenosovym cyklum. To by se laickú verejnosti jednou vetou spatne vysvetlovalo, proto zjednodusenemluvıme o 400 MHz.


3.11.4. Level 1 Execution Trace Cache Krome8KB datovú cache je na procesoru implementova na 12KB pameý cache, ktera uchova va preddekodovanú mikrooperace. To je opet rozdıl proti predchozım generacım, kdy v pameti cache byla uchova va na data v puvodnı podobe. Vyhoda tohoto resenı je zrejma setrı se nekolik stupnu dekodova nı instrukcı v "potrubı", eliminuje se dekodúr instrukcı z hlavnı programovú smyc ky. To mimo jinú takú zkracuje c as potrebny pro zotavenı ze spatnú predpovedi skoku. 3.11.5. Rapid Execution Engine Dve aritmeticko-logickú jednotky jsou taktova ny na dvojna sobnú frekvence, nez samotny procesor. To umoznuje za kladnı celoc ıselnú logickú a aritmetickú operace prova det v 1/2 taktu hodin. Mimo tyto postupy je vyuzıva no paralelnı zpracova nı a vykona va nı instrukcı mimo poradı - pokud prvnı instrukce rıka "Sec ti A+B a uloz do C" a druha "Sec ti D+E a uloz do F", pak provedenı druhú instrukce nepotrebuje za dna data, kvuli kterym by se muselo c ekat na dokonc enı prvnı operace, a operace je mozno provúst neza visle na sobe, pokud je k dispozici vhodna operac nı jednotka. Takto je mozno prova det zjednodusene rec eno dve celoc ıselnú operace a jednu v plovoucı ra dovú c a rce souc asne. 3.11.6. Rozsı renıinstrukcnısady Dalsım prostredkem, jak dosa hnout vyssıho vykonu, je provedenı mensıho poc tu instrukcı k dosazenı stejnúho žc elu. Za klad tohoto prıstupu polozila jiz technologie MMX, ktera jako prvnı prinesla instrukce typu SIMD (Single Instruction Multiple Data - jedna instrukce vıce dat). Za kladnı sada MMX pracovala s celoc ıselnymi daty (instrukce typu sec ti tato c tyri sestna ctibitova c ısla s temito c tyrmi - velmi vyhodnú pro opakovanú podobnú vypoc ty naprıklad pri pra ci s obra zky). Na sledova na byla rozsırenım Streaming SIMD Extensions (SSE) u procesoru Pentium III, ktery tento koncept rozsıril na c ısla v jednoduchú presnosti v plovoucı ra dovú c a rce. Pentium 4 tento model da le obohatil o 144 novych instrukcı SSE-2, ktera umoznujı pra ci na datech v plovoucı c a rce je dvojitú presnosti a na operace se 128-bitovymi celymi c ısly. Plnú vyuzitı techto novych instrukcı znamena , aby vyvoja ri upravili svú aplikace. Z dosavadnıch zkusenostı poc ınaje instrukcemi MMX to muzeme c ekat velmi, velmi rychle. 3.11.7. Infrastruktura vyvaz ene platformy Aby systúm nemel žzkú hrdlo s negativnım vlivem na celkovou propustnost systúmu, je cely systúm doplnen c ipovou sadou i850 s podporou vysokú propustnosti smerem ke grafickú kartei operac nı pameti.


4. PROCESORY VY ROBCU (JINY CH NEZ INTEL) NASAZOVANY CH V PC SOUC ASNY CH SESTAV 4.1. Vy roba nove ho procesoru Procesor je v podstate polovodic ova souc a stka tvorena predevsım kremıkovou destic kou s nekolika prımesemi. Az doposud se pouzıval hlavnehlinık (Al), ale v souc asnosti se jiz objevujı procesory (firmy IBM, AMD v tova rne v Dra z®anech) s medı jako prımesı (me®je totiz mnohem lepsı vodic el. proudu nez hlinık). Jeste predtım, nez se vyvoja r vubec dotkne kremıku, je vytvoren softwarovy model procesoru oznac ovany jako RTL (Register Transfer Logic). Aby bylo testova nı co nejjednodussı, pracuje tento softwarovy model mnohem pomaleji nez skutec ny procesor, zhruba na frekvenci 2 az 5 Hz. Soubezne s tım je testova n dalsı softwarovy model, zvany Arcsim, ktery na rozdıl od RTL pracuje v hladinespic kovúho tzv. high-end vykonu. Zvla stnı testy jsou pak prova deny na velkúm hardwarovúm modelu. Takovyto model c ipu je opravdu velky - c asto zabere celou mıstnost. Túto fa zi testova nı se rıka emulace (emulation). Procesor je testova n na skutec nych sa lovych poc ıtac ıch (mainframech), jejichz cena se pohybuje v ra du statisıcu dolaru. Pokazdú, kdyz je v procesoru objevena chyba, je cely model revidova n, chyba je odstranena a nakonec dostane opraveny procesor novú oznac enı v podobekodu slozenúho ze dvou pısmen. Jedna - li se o velky za sah do modelu, je modifikovany procesor oznac en i zmenenym pısmenem (napr. C4). Za sahy jsou prova deny specia lne vytvorenym iontovym paprskem, ktery umoznuje ve spojenı s elektronovym mikroskopem menit obvodovú spoje, kterú jsou c asto velmi tenkú. Proces testova nı da le pokrac uje testova nım kompatibility na spoustehardwarovych zarızenı a tisıcıch softwarovych aplikacı. Je totiz velice dulezitú, aby procesor umel pracovat se sta vajıcım hardwarem na trhu a aby doka zal ovla dat i souc asny software. V prubehu techto testu je jiz hotovy procesor montova n do norma lnıch poc ıtac u a je testova n zpravidla bez za sahu techniku. Procesory jsou samozrejme podrobeny i ruznym vykonnostnım testum benchmarkovymi programy. Tım vsak testova nı nekonc ı. I po zaha jenı vyroby jsou procesory podrobeny celú súrii testu trvajıcıch 10 - 20 sekund. Presto se vsak i v prvnıch súriıch procesoru objevujı chyby. Napr. v procesoru Pentium II bylo objeveno vıce nez 50 chyb (2 % vsech procesoru Pentia III se nevypına ). Tyto problúmy se vsak tykaly okrajovych oblastı, a tak se na beznúm pouzıva nı procesoru túmer neprojevily. Neznamena to, ze by firmy investovaly ma lo penez, žsilı a c asu do vyvoje novúho procesoru, ale spıse je to dukazem toho, ze vyrobit kvalitnı procesor je velice obtızna a na roc na vec. Vezmeme - li napr. procesor, ktery obsahuje 5 milionu tranzistoru. Pokud bychom chteli proverit vsechny moznú stavy procesoru, museli bychom vyzkouset 25 milionu (dve na 5 milionu) kombinacı. Krome toho musı procesor spra vne komunikovat se svym okolım, tzn. pametı, za kladnı deskou a periferiemi. Tolik tedy k jednotlivym fa zım vyroby procesoru. V na sledujıcı c a sti si povıme, jak je vlastnemoznú na plochu nekolika c tverec nıch centimetru umıstit nekolik milionu tranzistoru. Bude rec o technologii 0,25 ° m a jı podobnych.


4.2. Technologie 0,25 –m 12. dubna 1997 ozna mila firma Intel uvedenı novú vyrobnı technologie - 0,25 ° m. Zpoc a tku byly touto technologiı vyra beny procesory Pentium s MMX technologiı na frekvenci 200 a 233 MHz urc enú pro mobilnı poc ıtac e. Nejvetsı prınos túto technologie v oblasti mobilnı techniky predstavuje vyraznú snızenı spotreby elektrickú energie. Ale postupujme pekne popora dku. V cem to spocıva? Jeste v padesa tych letech zabral poc ıtac (vykonove srovnatelny s 286) celou mıstnost a jeho energeticka spotreba byla túmer neuveritelna . Vetsina spınacıch obvodu tohoto poc ıtac e byla tvorena vakuovymi elektronkami a dra tenymi spoji. V sedesa tych letech vyvinuli inzenyri postup, dıky nemuz se podarilo tyto obvody integrovat na malú kremıkovú destic ky. Tım zmizely elektronky propojenú dra ty a vse se presunulo do oblasti mikroskopickych souc a stek. Polovodic ova destic ka predstavuje jeden krystal kremıku, ktery se sta va cılenymi za sahy na nekterych mıstech vodivy a na nekterych nevodivy. Takto vzniklú "Mikro?poc ıtac e" byly oproti svym predchudcum nejenom astronomicky rychlú, ale nespotrebova valy prakticky za dnou elektrinu. To byl okamzik zrozenı polovodic ovúho prumyslu. U polovodic ovú techniky byl od poc a tku kladen obrovsky duraz na miniaturizaci elektronickych souc a stı. Zmensova nı souc a stek tak ovlivnilo rozlozenı spınacıch obvodu na kremıkovú destic ce. Tım se takú velmi zkra tila dra ha, kterou musı urazit letıcı elektron. Z toho takú plyne, ze se elektrony mohou pohybovat mnohem rychleji mezi jednotlivymi funkc nımi prvky a to umoznuje vyra bet rychlejsı procesory. Dalsım efektem vyvolanym zmensova nım pouzıvanych struktur je to, ze nenı treba tak vysokú napa jecı napetı k ovlivnenı jednotlivych spınacıch obvodu a tım pa dem se muze snızit prıkon (a z toho plynoucı tvorba tepla).

Od objevenı polovodic ovú technologie se cely prumysl snazı vyrobit co nejmensı souc a stky tak, aby bylo dosazeno maxima lnıho vykonu. Postup vyroby procesoru je zpravidla nazyva n podle nejmensıho prvku, ktery je mozno vyrobit. To znamena , ze pomocı sta vajıcı technologie 0,25 ° m lze vyrobit prvky, kterú merı pouze 0,25 ° m. Pro predstavu: lidsky vlas ma tlousýku priblizne80 ° m. Procesor 386 byl vyroben technologiı 1,5 ° m. To znamena , ze firma Intel behem nekolika let zmensila svú procesory sestkra t!


V cem spocıvajı vyhody teto technologie pro mobilnı pocıtace? Taktovacı frekvence a tım i vykon procesoru se zavedenım technologie 0,25 ° m zvysil túmer o 60 procent oproti 0,35 ° m. Takú dıky túto technologii je mozno vyra bet procesory s napa jecım napetım nizsım nez 2 V. Proto souc asnú procesory spotrebova vajı mnohem múne elektriny, i kdyz jejich vykon roste. Vyrobci mobilnıch poc ıtac u tak mohou tuto vyhodu pouzıt k tomu, ze svú poc ıtac e vybavujı vetsımi displeji, aniz by bylo treba zvysovat kapacitu baterie. Dalsı vyhoda spoc ıva ve velikosti c ipu. Polovodic ovú mikroc ipy jsou vyra beny na kulatych kremıkovych destic ka ch, ze kterych je pozdeji vyrıznut c tvercovy c ip. Procesory vyrobenú technologiı 0,25 ° m jsou pri stejnúm vykonu priblizne o polovinu mensı nez procesory vyrobenú technologiı 0,35 ° m. Dıky tomu lze na kremıkovou destic ku o stejnú velikosti umıstit mnohem vıce tranzistoru. V souc asnú dobe jsou procesory INTEL Pentium III vyra beny 0,18 ° m technologiı. Firma AMD bude pouzıvat 0,18 ° m technologie az v novú tova rne v Dra z®anech. Je vsak ota zkou, kam az muze toto zmensova nı dojıt. Uz dnes je jistú, ze jednou vyvoja ri narazı na fyzika lnı hranice a co pak?

4.3. AMD Athlon Thunderbird Podobne jako Intel presla i firma AMD od Slotu k patici. Novú procesory jsou postaveny na ba zi žspesnych Athlonu. AMD predevsım zmensila vyrobnı proces z 0,25 na 0,18 mikronu (stejne jako Intel) a provedla nekterú dalsı žpravy ja dra Athlonu. Tou nejdulezitejsı zmenou je integrace L2 cache pameti prımo do ja dra procesoru (on-die, pracuje na frekvenci shodnú s procesorem) namısto puvodnıho "vnejsıho" umıstenı v cartridge procesoru. To umoznilo prejıt od velkych a relativne drahych procesoru v provedenı Slot A k mensım a tım takú levnejsım procesorum ve forme Socket A. To je nova patice (ne nepodobna Socket 370) urc ena pro novú procesory AMD. V provedenı Socket A nabızı AMD dva typy procesoru - Athlon a Duron. Procesory Athlon jsou urc eny pro vykonnú poc ıtac e. Jejich ja dro je oznac ova no kodovym jmúnem Thunderbird, pro obchodnı žc ely vsak byl ponecha n zavedeny na zev Athlon. Majı 128KB L1 cache pameti a 256KB L2 cache pameti, obetaktovanú na frekvenci shodnú s procesorem. Na druhou stranu jsou procesory Duron urc eny do levnejsıch poc ıtac u (jejich ja dro nese kodovy na zev Spitfire). Durony majı 128KB L1 cache pameti a 64KB L2 cache pameti. Jak Athlony, tak Durony pouzıvajı osvedc enou sbernici EV-6 taktovanou na 200MHz (100MHz DDR) a pouzıvajı osvedc enú 3DNow! instrukce. Podporova ny jsou c ipsety VIA KT133, AMD 750, AMD 760, pripravova ny jsou samozrejmedalsı. Thunderbird prisel na svet ve stejnú dobe jako Duron, a to na jare roku 2000. Frekvenc nı rozsah je 700 MHz az 1.4 GHz. Vyroben 0.18um technologiı. Pouzdro stejnejako u Duronu podobnú na FCPGA 462 vyvody do Soketu A, Procesor obsahuje 37 Mil. tranzistoru. Jeho L1 cache ma 64kB pro instrukce, 64kB pro data, L2 Cache 256kB prımo na c ipu (bezı na frekvenci procesoru, na rozdıl od Athlonu, kde se cache L2 delila ruznym pomerem). Podporuje Lightning Data Transport. Obsahuje stejnú jednotky jako Duron (MMX, 3DNow!). Jedna se o high-end procesor na vylepsenım ja dre Athlonu. Thunderbird 35 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

komunikuje na FSB 100 MHz DDR a od 1 GH existujou verze pro 133 MHz DDR FSB. Podrobnejsı popis naleznete na http://www.doupe.cz/vaulty/amd/bench/tbird.htm . Verze pro 133 MHz FSB majı na konci druhúho ra dku na procesoru pısmeno "C" napr "A1000APP3C", kdezto verze pro 100 MHz FSB tam majı "A" nebo "B". Frekvence

FSB frekvence

L1/L2 cache

Jadro

Patice

Athlon Ě Thunderbird 900 MHz

100 MHz

256kB

Thunderbird

Socket A

950 MHz

100 MHz

256kB

Thunderbird

Socket A

1GHz

133 MHz

256kB

Thunderbird

Socket A

1GHz

266 MHz

256kB

Thunderbird

Socket A

1.3 GHz

266 MHz

256kB

Thunderbird

Socket A

1,4 GHz

266 MHz

256kB

Thunderbird

Socket A

4.4. AMD Duron Tento procesor byl navrzen jako levnejsı varianta procesoru Thunderbird, oproti kterúmu ma zmensenou velikost L2 cache, coz je prakticky jediny rozdıl mezi temito dvema procesory. Stejnejako s puvodnım Athlonem, i te® AMD žtoc ı na pozici Intelu, tentokra t na procesory Celeron. Duron se, predevsım dıky svúmu vykonu a cene, jevı jako opravdu dobra alternativa k Celeronu. Nevyhodou je nutnost na kupu novú za kladnı desky, protoze Duron (stejnejako Thunderbird) je urc en pro desky se 462 pinovou paticı socket A, takze majitel starsıho Celerona (naprıklad kolem 400 MHz) vlastnıcı kvalitnı motherboard, ktery chce upgradeovat svuj stroj, musı sa hnout po novú za kladnı desce. Ovsem v prıpade, ze kupuje novy poc ıtac , tedy i novou desku, jevı se Duron jako velice dobra investice. Frekvence

FSB frekvence Duron Ě Spitfire 800 MHz 100 MHz 850 MHz 100 MHz 900 MHz 100 MHz 950 MHz 100 MHz Duron Ě Morgan 1000 MHz 100 MHz 1100 MHz 100 MHz 1200 MHz 100 MHz 1300 MHz 100 MHz

Napštı Max. napštı 1,6 V 1,6 V 1,6 V 1,6 V 1,75 V 1,75 V 1,75 V 1,75 V

2,1 V 2,1 V 2,1 V 2,1 V

Proudovy odbšr

Nadbytecne teplo Maximalnıprovoznı teplota

22,1 A 23,4 A

31,8 W 33,6 W

46 A

41 W 43 W

90”C 90”C 90”C 90”C

Cılovym segmentem trhu jsou - stejne jako u Celeronu - predevsım "low-cost" sestavy pro doma cı uzivatele, tedy poc ıtac e s co nejvetsım vykonem za rozumnou cenu. Vzhledem k opravdu velmi vysokúmu vykonu vsak nic nebra nı pouzıvat tento procesor i pro profesiona lnı aplikace. Jedinú, na co Duron nenı prılis vhodny, jsou sıýovú servery, kde zaosta va dıky malú L2 cache. 36 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

Duron se vyra bı od jara roku 2000 pod kodovym oznac enım "Spitfire". Frekvenc nı rozsah je 600 - 950 MHz, 950 MHz je konec na pro ja dro Spitfire. Vyroben 0.18um CMOS. Pouzdro je podobnú jako FCPGA (PentiumIII, CeleronII) 462 vyvody do Soketu A. Jeho L1 cache ma 64kB pro instrukce, 64kB pro data, L2 Cache pouze 64kB prımo na c ipu, tato cahce je fullspeed (bezı na stejnú frekvenci jako procesor. Samozrejme obsahuje instrukc nı sady MMX a 3DNOW! Enhanced. Volta z je 1,6V a proto Duron produkuje pouze 28.2 W tepelnú energie pri 700 MHz. Ja dro procesoru vycha zı ze starúho dobrúho Athlonu. Navıc podporuje Lightning Data Transport. Duron komunikuje na FSB 100 MHz DDR. Jelikoz bylo nutnú upravit ja dro procesoru tak, aby aby zvla dlo vyssı frekvence nez 950 MHz prisel na svet novy Duron s ja drem "Morgan". Tento procesor zac ına na 1GHz. Rozdıl je v napetı procesoru, kterú je 1,75 V oproti 1,6 V u Spitfiru. Da le je procesor plnekompatibilnı co se tyc e instrukcı SSE, kterú pouzıvajı procesory Intel. Hlavnım rozdılem je funkce hardware data prefetch. S pomocı túto funkce docha zı k predvıda nı jaka data budou potreba a ta jsou presouva na do L2 cache pameti drıve nez jsou procesorem vyza da na. Dalsı hlavnı vyhodou je zvysenı poc tu za znamu vyza danych procesorem a jejich uchova nı v operac nı pameti. Se zvysenım poc tu techto za znamu (prelozenych adres) se za roven zvysuje pravdepodobnost, nalezenı prıslusnú adresy. Poc et transistoru Velikost c ipu Pracovnı napetı

Spitfire 25 000 000 100 mm2 1.6 V

Morgan 25 180 000 106 mm2 1.75 V

4.5. AMD Athlon XP Ě Palomino Procesory AMD Athlon XP jsou novou generacı v radeoblıbenych Athlon procesoru. Vycha zejı z ja dra Palomino s urc enım pro desktopovy segment trhu. Prina sejı vysoky vykon nejen ve hra ch nebo multimedia lnıch aplikacıch jako je strih a kodova nı videa, vytva renı a prehra va nı MP3, pra ce v grafickych 2D i 3D aplikacıch. Jak uz na zev napovıda , je Athlon XP designova n specia lne pro vysoky vykon v operac nım systúmu Windows XP, stejne dobre si ale vede i ve starsıch verzıch Windows nebo na Linuxu. DirectX 8.0 rozhranı Windows XP je specia lne optimalizova no pro Athlon procesory, kterú byly mimo jinú pouzıva ny pri vyvoji Windows XP, takze je zajistena jejich dokonala kompatibilita. Vykon procesoru nenı zdaleka urc ova n jen pracovnı frekvencı, o c emz svedc ı vynikajıcı vykon Athlon procesoru ve srovna nı s rychleji taktovanymi konkurenc nımi procesory. Athlony v mnoha benchmarkovych testech pora zı frekvenc nerychlejsı konkurenci. AMD proto pristoupila k oznac ova nı svych procesoru modelovymi c ısly. Modelovú c ıslo procesoru Athlon XP nevyjadruje jeho skutec nou pracovnı frekvenci, ale imagina rnı frekvenci, na kterú by muselo pracovat starú ja dro Athlonu (Thunderbird), aby dosa hlo stejnúho vykonu. Modelova c ısla jsou odvozova na ze standardizovanú súrie benchmarkovych testu, pric emz jako za klad slouzı procesor Athlon (s ja drem Thunderbird) na frekvenci 1,4GHz.


Athlon XP - Palomino: je odpovedı AMD na procesor Pentium IV. Patrı do tzv. "H series", do kterú patrı takú Duron s ja drem Morgan. Hodnoty cache pametı zustavajı stejnú, jako u Thunderbirdu L2 cache bude 256 KB a L1 128 KB. Frekvence se pohybuji od 1500+ do 1900+, ve skutec nosti bude Athlonu XP 1500+ taktova n na 1330 MHz. Kvuli snızenú spotrebeby se pouzıvajı tyto procesory i pro mobilnı trh. Procesor podporujı c ipsety AMD 760, 760MP, VIA KT266 i starsı VIA KT133A. U vetsiny desek je treba inovovat BIOS. V ja dru procesoru Palomino je integrovanú teplotnı c idlo. To ale neslouzı k tepelnú ochrane procesoru tak jak tomu je u procesoru Intel, ale k lepsımu sledova nı teploty ja dra procesoru. Na stejnúm ja dru jsou taky postaveny procesory Athlon4 pro notebooky a Athlon MP pro dvou procesorovú systúmy. Z hlediska vykonu procesoru pribyla funkce Hardware data prefetch coz je jakúsi automatickú "predza sobenı" procesoru daty. Obvody procesoru proste nac ıtajı data s predstihem, coz v nekterych prıpadech vede ke zvysenı propustnosti pameti. Dalsı novinkou je prida nı Translation Look aside (TLB) bufferu, kterú minimalizujı c ekacı stavy v okamziku, kdy procesor pozaduje nova data. Tyto dve novinky patrı do tzv. Quantispeed technologie. Quantispeed je marketingovym pojmenova nım nekolika klıc ovych technologii jez pouzıva ja dro novúho Athlonu - i kdyz nekterú zde byly. Naprıklad superskalarnıjednotka FPU a paralelnımikroarchitektura jadra umoznujıcı provedenı vıce instrukcı v jednom cyklu (zvysuje se tak index IPC - Instructions Per Cycle). Poslednı inovace ja dra smerovala ke zlepsenı kompatibility s kodem optimalizovany m pro Pentia III - tım je rozsı renıinstrukcı3D Now! (nynı s prıvlastkem Professional) o instrukce SSE (Streaming SIMD Extension). Athlon

Athlon XP Vyrobnı proces 0.18 mikronu 0.18 mikronu Poc et transistoru 37 milionu 37.5 milionu Velikost c ipu 120 mm2 128 mm2 Terma lnı dioda Ne Ano Cache L1 128 KB 128 KB Cache L2 256 KB 256 KB QuantiSpeed architektura Ne Ano FSB 200 & 266 MHz 266 MHz Instrukc nı sada Enhanced 3DNow! 3DNow! Professional Spotreba 81 wattu 56 wattu Porovna nı rozdılu mezi procesory Athlon a Athlon XP

Novy obal je mnohem pruznejsı nez jeho predchudce. Tım je zaruc ena vetsı odolnost. Uz by se nemelo tak c asto sta vat, ze pri nesikovnú instalaci chladic e se procesor muzete trvale poskodit. Dalsı novinkou je presunutı filtrac nıch kondenza toru a rezistoru na spodnı stranu procesoru. Takú je procesor o neco lehc ı a ma nizsı profil (viz. obra zek nıze). Novy obal je doopravdy krok spra vnym smerem a dovoluji si tvrdit, ze je to jedna z nejlepsıch inovacı na Athlonu XP. Jen si myslım, ze AMD by mohla po vzoru vyrobcu za kladnıch desek vyra bet procesory v ruznych barevnych provedenı Takovy c erveny nebo modry procesor by urc ite oku lahodil.J.


Vizualnıporovnanıprocesoru Palomino a Thunderbird

XP oznacenı

Frekvence (MHz)

Athlon XP Ě Palomino 1500+

1330

1600+ 1700+ 1800+

1400 1470 1530

1900+ 2000+

1600 1670

2100+

1733

4.6. AMD Athlon MP O ataku spolec nosti AMD do segmentu dvouprocesorovych pracovnıch stanic a serveru se hovorı od dob uvedenı prvnı rady procesoru AMD Athlon Slot A: procesory Athlon pro stolnı poc ıtac e mely dostat "bratrıc ky" s podporou SMP a nebo takú s vetsı Level 2 cache (zde se uda valy az 4 MB). 39 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

Vsechny pripravovanú projekty se ale dostaly k ledu a teprve nova rada AMD Athlon MP s ja drem Palomino byla letos spolu s chipsetem AMD 760 MP oficia lne urc ena pro dvouprocesorovú systúmy. Zde musım podotknout, ze i predchozı generace procesoru AMD Athlon a Duron pro Socket A s ja drem Thunderbird a Spitfire v dvouprocesorovych systúmech pracujı. Pro žspech v segmentu serveru a pracovnıch stanic je ale nutnú neco navıc, a tak AMD pripravila novy South Bridge s podporou 64bitovú 66 MHz sbernice PCI. S "obyc ejnymi" Athlony (Thunderbird) majı mnoho spolec nych vlastnostı. Jsou vyra beny 0,18 mikronovym procesem, majı 128KB L1 cache a 256KB L2 cache. Zvetsila se pouze plocha ja dra ze 120mm na 128mm a poc et tranzistoru z 37 milionu na 37,5 milionu. Sta le jsou urc eny do Socket A patice a lze je pouzıt i ve starsıch Socket A za kladnıch deska ch (s patric nym updatem BIOSu).Krome podpory SMP majı Palomina o 20% nizsı spotrebu energie. Dalsı velmi vyznamnou inovacı je podpora instrukc nı sady 3DNow! Pro, ve kterú je kromepredchozıch instrukcı zahrnuta i podpora SSE instrukcı, kterymi disponujı Pentium III procesory. Frekvence FSB frekvence Athlon MP 1,2GHz 9x133 (1200) 1500+ 10x133 (1330) 1600+ 10,5x133 (1400) 1800+ 11x133 (1533) 1900+ 12x133(1600)

L1/L2 cache

Jadro

128/256 KB 128/256 KB 128/256 KB 128/256 KB 128/256 KB

Palomino Palomino Palomino Palomino Palomino

Patice Socket A Socket A Socket A Socket A Socket A

Nabıdka procesoru AMD Athlon MP pokryva frekvence 1 GHz az 1,6 GHz u modelu 1900+, na poc a tku prıstıho roku by se mely objevit i "oficia lnı" dvouprocesorovú verze Duron MP: AMD tak evidentne chce zaplnit "dıru" v nabıdce Intel, kde jsou "dvouprocesorovú" verze procesoru jen v rada ch Pentium III a Xeon, tedy nikoliv v radeCeleron. U rady Duron je sice handicap pro high-end segment v malú Level 2 cache, ale existuje jisterada aplikacı, kde budou dva procesory Duron MB s frekvencı 1,2 GHz cenovevyhodnejsı nez jakúkoli jinú jednoprocesorovú resenı. Jestepozna mka k titulku: je pouzita veta z dvacet let starúho plaka tu Divadla Ypsilon, ktera je zcela na mıste. Dvouprocesorovú systúmy AMD "zavrazdı" monopol Intel v dalsım segmentu.

4.7. VIA Cyrix III Tchajwanska firma VIA je dnes predevsım zna ma jako velky konkurent Intelu na poli c ipovych sad. Sice pred c asem koupila dva mensı vyrobce procesoru „ firmy Cyrix a Centaur „ s jejichz produkty (ve svú doberelativnežspesnymi) se muzete ve starsıch poc ıtac ıch sta le setkat, ale k vytvorenı procesoru, ktery by si vydobyl vetsı mısto na slunci, jı to zatım nepomohlo. Jejım ambicioznım pla nem je zıskat na procesorovúm trhu celych 10 procent, a C3 by se mohl sta t konec netım blyska nım na lepsı c asy. Zamerit svuj produkt do nejvyssı trıdy, tedy mezi Athlony a Pentia 4, na to VIA zdaleka nema dostatec nú technologie. Prvnı testy “cútrojekČ ukazujı, ze procesory VIA vsak sta le nemohou vykonove uspet ani proti Celeronum a Duronum. Zda se, ze cılem tohoto tchajwanskúho vyrobce je zavúst novou kategorii “procesoru pro chudúČ a vytesnit sta le prezıvajıcı K6-2. 40 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

Je to prvnı procesor pro socket 370 s podporou 3D-Now! technologiı a je urc en pro poc ıtac e s vyhodnym pomerem cena/vykon. Procesor VIA Cyrix III pouzıva jako pouzdro keramicky socket 370, ktery zna me hlavnez procesoru Intel Celeron. VIA Cyrix III je externe taktova n (neboli FSB) na 133 MHz, podporuje MMX technologii a za roven 3DNow! instrukce. Samotna FSB ma byt 66, 100 nebo 133 MHz. Obecache jsou taktova ny na plnou rychlost procesoru. Velikost L1 cache je 64 KB a je jednolita , nenı delena na instrukc nı a datovou, jak to zna me z procesoru Intelu, cache L2 ma 256 KB. C a stec nou nevyhodou je ta skutec nost, ze procesory VIA Cyrix III nepodporujı vıceprocesorovú systúmy. Podle vyja drenı vyrobce ma procesor VIA Cyrix III chodit na vsech za kladnıch deska ch se socketem 370 s podporou 2,2 V napa jenı ja dra. Mnoho souc asnych za kladnıch desek jiz pry ma podporu tohoto procesoru ve svúm BIOSu, ale pro plnú vyuzitı moznostı procesoru je podpora BIOSu nutna .

Blokove sche ma procesoru VIA Cyrix III

Shodne s predchozımi procesory Cyrix nenı uva dena skutec na internı frekvence procesoru, ale takzvany Perfomance Rating (PR). Ten ma vyjadrovat takt, na kterúm by musel pracovat konkurenc nı procesor Intelu, aby mel shodny vykon. Procesor VIA Cyrix III se skutec nym taktem 400 MHz a s FSB 133 MHz ma mıt shodny nebo vyssı vykon nez Intel Celeron s taktem 500 MHz. C ısla ovsem neznamenajı skutec ny takt, nybrz PR (Perfomance Rating). Proto zrejmebude tento procesor oznac ova n jako VIA Cyrix III PR500 (133/400). Pro moznost pretaktova nı je jiste dulezitym zjistenım, ze Cyrix III nema zamknuty na sobic FSB, a tak lze vhodneji ladit jeho vykon. Budou podporova ny na sobky FSB frekvence 2.5x, 3x, 3.5x, 4x, 4.5x, 5x, 5.5x, 6x, 6.5x a 7x FSB. Procesor se vyra bı 0.18 mikronovou technologiı se sesti kovovymi vrstvami v tova rne National Semiconductor (v South Portlandu). Na konci prvnıho c tvrtletı roku 2000 budou k dispozici modely PR433, PR466, PR500 a PR533. VIA Cyrix III ma poskytovat podle vyrobce optima lnı vykon pro Microsoft Windows 2000, Windows 98, Windows 95, Windows NT, OS/2, DOS, UNIX, Solaris, Linux a ostatnı x86 operac nı systúmy. Procesor VIA Cyrix III je prvnım spolec nym dılem po spojenı firem VIA a Cyrix. Tım se definitivnesta va firma VIA Technologies vyrobcem procesoru x86 rodiny. Procesor VIA Cyrix III je na prvnı pohled Pentium III "Coppermine". Pouzıva stejnou FSB frekvenci 133 MHz, shodne integruje 256 L2 full speed cache, je túz vyroben 0,18 mikronovou technologiı, shodnepodporuje 3D instrukce. Tady ovsem shody konc ı. Procesor Intel Pentium III podporuje KNI technologii Intelu, ovsem VIA Cyrix III podporuje 3D-Now! technologii firmy AMD. VIA uz podle toho, ze procesory oznac uje odpovıdajıcım vykonem vuc i Celeronu, jasnedefinovala hlavnıho konkurenta.


4.8. VIA C3 S chladnou hlavou v pomalejsım tempu kupredu. Tak nejak by mohla vypadat reklama na procesor, ktery je podle souc asnúho stavu na trhu zatım jenom do poc tu. VIA C3, nejmensı procesor s architekturou x86, tj. v za sade ja dro kompatibilnı s Intelovskymi procesory a rozumıcı jeho instrukcım, se zatım nechytil dle predstav svúho materskúho koncernu. I kdyz C3 vykonem sta le jeste prılis neoslnı, muze va s zaujmout jinymi vlastnostmi. Typ Frekvence MHz Cyrix III 600 6x100 (600) Cyrix III 600 4,5x133 (600) Cyrix III 650 6,5x100 (650) Cyrix III 667 5x133 (667) Cyrix III 700 7x100 (700) VIA C3 667B 5x133 (667) VIA C3 700B 7x100 (700) VIA C3 733B 5.5x133 (733) VIA C3 800B 6x133 (800) VIA C3 866B 6.5x133 (866) VIA C3 900B 7x133 (900)

L1/L2 cache Jadro Patice 128/- KB Samuel Socket 370 128/- KB Samuel Socket 370 128/- KB Samuel Socket 370 128/- KB Samuel Socket 370 128/- KB Samuel Socket 370 1,6 V 128/64 KB Samuel 2 Socket 370 1,6 V 128/64 KB Samuel 2 Socket 370 1,6 V 128/64 KB Samuel 2 Socket 370 1,5 V 128/64 KB Samuel 2 Socket 370 1,5 V 128/64 KB Samuel 2 Socket 370 1,5 V 128/64 KB Samuel 2 Socket 370 Tabulka procesoru firmy VIA

Napštı 1,9V 1,9V

4.8.1. Nove jadro Vysledkem snazenı firmy VIA bylo dosud ja dro s na zvem Samuel, kterú dalo vzniknout v nasich konc ina ch (ale nejspıs i jinde) dost nežspesnym procesorum VIA Cyrix III. Nynı VIA prisla s ja drem Samuel2 vyra benym prekvapive miniaturnı 0,15mikronovou technologiı „ tım pa dem bylo moznú zmensit velikost samotnúho c ipu az na neuveritelnych 52 milimetru c tverec nıch (v branzi x86 se jedna o nejmensı procesorovy c ip na svete „ ja dro Samuel melo 75 a kuprıkladu Celeron ma 90). Toto ja dro ma velmi nızkou spotrebu energie (firma uda va 6 wattu pri provozova nı standardnıch kancela rskych aplikacı) a vyzaruje tak ma lo tepla, ze se prakticky obejde bez chlazenı. Pro srovna nı: 600MHz Celeron spotrebuje kolem 17 a Duron kolem 25 wattu. FCPGA Mobile VIA C3 Processor Ja dro Samuel2 a potazmo procesor VIA C3 vyvinul opet tym byvalú firmy Centaur, ktera sıdlı v texaskúm Austinu. Frekvence prvnıho modelu c inı 733 MHz (5,5x133) a brzy lze oc eka vat jeho 900MHz bratra. Mimochodem, zkratka VIA u novúho procesoru neoznac uje materskou firmu, ale tentokra t ma vyznam Value Internet Architecture, c ili zhruba rec eno 42 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

“internetova architektura za dobrou cenuČ. To symbolizuje cılovú nasazenı „ solidnı a levna kancela rska platforma. 4.8.2. Srovnanıjader Samuel a Samuel2 Typ patice Socket 370 Socket 370 Frekvence FSB 100/133 MHz 100/133 MHz Multimedia lnı instrukce MMX, 3DNow! MMX, 3DNow! Frekvence procesoru 500 - 700 MHz 733 - 900 MHz Vyrobnı proces 0,18 mikronu 0,15 mikronu Napa jecı napetı 1,9/2,0 V 1,5 V Cache L1 128 KB 128 KB Cache L2 -- 64 KB Poc et žrovnı potrubı (pipeline) 12 12 Z tabulky vidıte, ze ja dro Samuel (na rozdıl od svúho na stupce) nema za dnou pameý cache L2. VIA prijala stejny model zpusob znac enı jako majı intelovskú Celerony „ procesory s L2 (tedy ty s novym ja drem Samuel2) majı za hodnotou svú frekvence pısmeno “A. Co se tyc e ota zek pretaktova nı, C3 ma zamknuty multiplika tor a ke zvysova nı FSB je podle prvnıch testu predvyrobnıch vzorku o neco ma lo vstrıcnejsı nez Cyrix III. Cache L2 bezıcı na plnú frekvenci procesoru C3 opravdu pomohla. Na Celeron sice cútrojka sta le nedosahuje, ale jejı odstup se oproti predchudcum slusne zmensil. Uka zkou toho, jak se zvysila hruba vypoc etnı sıla, budiz graf vykonu jednotek ALU a FPU z programu SiSoft Sandra 2001; merenı bylo provedeno e-magem TweakTown na predvyrobnım vzorku C3 (tehdy se jeste pracovne nazyval Cyrix 3A), vsechny procesory bezely kvuli srovna nı schopnostı ja dra na 600 MHz. Skutec ny vykon souc asnúho modelu C3 733 by byl samozrejmeo neco ma lo vyssı. Vidıme, ze ti, kterı jeste sta le setrva vajı u svych starych dobrych K6-2, by si tımto levnym upgradem mohli slusne polepsit. Tradic nı slabinou zusta va vykon FPU, ktery je v pomeru k ALU sta le nızky. 4.8.3. Pro koho Ten, kdo chce predevsım pracovat a nemusı mıt na roc nú 3D hry, by mohl vzıt procesorem VIA C3 klidnezavdek. Velkoobchodnı cena 54 dolaru, tj. cca 2000 Kc , z nej c inı vhodny upgrade pro ty nejsetrnejsı z na s, kterı si nechtejı nebo nemohou dovolit vykonnejsı resenı. Na veskerou kancela rskou pra ci jsou uz dnes i Celerony a Durony zbytec ne silnú, a pra ve zde ma C3 nejvetsı sanci najıt svú mısto. Bude-li koncova cena dostatec ne nızka a procesory dostatec nekompatibilnı a spolehlivú, pak si troufa m tvrdit, ze se VIA v túto oblasti konec netrochu nasla.


5. CHIPSETY 5.1. Produkty firmy Intel Chipsety pro procesory Celeron a Pentium II, III 5.1.1. Intel 810 Tento chipset je postaven na za kladnetechnologie chipsetu Intel 440BX AGPset. Je navrzen pro procesory Intel Celeron a Pentium III vyrobenú technologiı 13 a 18 mikronu. V ja dru chipsetu je pameýovy rıdıcı obvod s integrovanou grafickou technologiı. Chipset nese oznac enı 82810 a muze bezet na 66 a 100 MHz systúmovú sbernici a zahrnuje podporu ACPI. •

•

82810 GMCH (Graphics Memory Controller Hub) vyuzıva Direct AGP (integrovanú AGP ) k vytvorenı zivych 2D a 3D efektu a animacı. Ma integrovany HMC ( Hardware Motion Compensation ) k vylepsenı DVD kvality i digita lnı video vystup ktery umoznuje pripojenı norma lnı TV nebo LCD displeje. 82801 ICH (I/O Controller Hub) obsahuje Hub architekturu k vytvorenı prımúho spojenı z grafiky a pametı do integrovanúho zvukovúho radic e AC 97, IDE radic e, dua lnıho USB portu a PCI karet.

Intel Hub Architektura zabezpec uje propustnost pa sma PCI sbernic na 266 MB za sekundu. 5.1.2. Intel 815E S Intel 815E chipsetem, Intel predstavil inovac nı technologii k optimalizova nı flexibility a stability u Intel Celeron a Intel Pentium III procesoru.Toto kompletnı resenı podporuje obe .13 mikronu a .18 mikronu vyrobnı technologie, PC133/100 SDRAM pameti, a vyuzıva jediny ridic s plnou zpetnou kompatibilitou pro zvysenou kvalitu a spolehlivost. Intel 3D s Direct AGP je snadno rozsiritelny prida nım Grafickúho Vykonnostnıho Akcelera toru (GPA), nebo AGP 4x kartu pro maxima lnı 3D grafiku a video vykon. Pro ekonomickú konfigurace, integrovana Intel graficka technologie poskytuje elegantnı grafickú pouzitı, podporujıcı obojı 133 a 100 MHz loka lnı displej cache. Chytra integrace v designu Intel 815E chipsetu je rozsırena az k vnitrnı schopnosti LAN pra ve tak jako c tyri USB porty s druhou-generacı I/O rıdıcıho hubu (ICH2). kombinujıcı vnitrnı grafiku, LAN, a podporu pro c tyri USB porty se schopnostı vyuzıt audio/modemovú technologie, Intel 815E chipset doruc ı idea lnı resenı pro novú inovac nı faktoru. Dalsı flexibilita muze byt dosazena vyuzitım CNR (Communication and Network Raiser) karty, ktery umoznuje zvukovú, modemovú, a / nebo LAN konfigurace na neza vislúm designu za kladnı desky. • 82815 GMCH (Graphics Memory Controller Hub) vyuzıva grafickou technologii Intel, nabızı zcela zpetnou kompatibilitu, jednotnú grafickú ovladac e, postavenú na Intelove stabilite a produkcı testovany softwarovy kodovy za klad. S Intel Dynamic Video Memory Technology (DVMT), GMCH žc innevyuzıva systúmovou pameý pro grafiku, O/S a komplexnı aplikace s Direct AGP (integrovanú AGP). 82815 takú nabızı integrovany Hardware Motion Compensation k zlepsenı Soft DVD video


•

kvality a digita lnı video vystup ktery umoznı pripojenı tradic nı TV nebo novy skladny digita lnı plochy panel. Rozsıreny 82801BA I/O Controller Hub (ICH2) doruc ı dvakra t vetsı I/O sırku pa sma jako tradic nı mustkova architektura, a poskytuje dalsı vyhrazenú datovú cesty plneoptimalizovanú na sırku pa sma.

Dale podporuje: • • •

• •

•

Dva USB radic e zdvojna sobı sırku pa sma pres c tyri porty az na 24Mbps, predstavuje vyznamnú zvysenı pres integrovanú porty hubu 1 - 4 o 12Mbps. AC97 audio podporuje plny surround sound zvuk az s 6 kana ly a soft modemovou implementacı. Schopnost integrovanú LAN muze byt povolena pro tri odlisnú sıýovú prostredı (1Mbps doma cı PNA, 10/100Mbps LAN a rızenou 10/100Mbps LAN). Vsechny tri resenı vyuzıvajı Intel Single Driver Technology, bezna sada ovla dac u, ktera zjednodusı sıýovou slozitost a zvysuje jednoduchost rozmıstenı. podpora ATA100 dodana Intel 815E chipsetem va s necha vyuzıvat nejposlednejsı HDD. Intel Application Accelerator poskytuje zlepseny vykon pres standardnı ridic e ATA. GMCH Je optimalizovany pro 133MHz SDRAM pameti a je aktualizovatelny, s kartou Graphics Performance Accelerator (GPA) ktera podporuje 2D a 3D graficky vykon az o 30% nad podobnú systúmy bez GPA karty. Jestli uprednostnujete, prida nı podporovanú AGP 4x karty. AGP 4x dovoluje nejlepsı trıdu grafickych akcelera toru pro multimedia lnı platformy.

5.1.3. Intel 845 Podporuje Intel™ Pentium™ 4 procesory zalozenú na .13 nebo .18 mikronovú vyrobnı technologii; 400 MHZ frekvenci systúmovú sbernice; 82845 MCH: podporuje DDR 200/266 nebo PC133 SDRAM pameti, 1.5V AGP 4x; ICH2: ATA/100, 4 USB porty, AC’97, CNR, LAN Intel™ Pentium™ 4 procesor doda va neuveritelny vykon jak pro spotrebitel a pro korporac nı uzivatele. Jak Internet a digita lnı múdia sta le pronikajı, Intel™ NetBurst’ mikro-architektura posiluje novú uzivatele v digita lnım zvuku, videu, fotografii, i rozsıreny 3D vykon. Pro korporac nı uzivatele, Pentium 4 procesor nabızı znamenity vykon pro dnesnı kancela rskú aplikace, s vykonem (prida va investic nı ochranu) pro budoucı aplikace. Pentium 4 procesor byl puvodne predstaven s podporou vykonnúho chipsetu Intel 850. Chipset Intel 845 doplnuje chipset 850, nabıdkou podpory vysokúho-rozsahu cenove prıstupnych pametı PC133 SDRAM a pametı s vyssı sırkou pa sma DDR200/266 SDRAM.


•

82845 Memory Controller Hub (MCH) podporuje 400 MHz systúmovou sbernici, PC133/DDR200/DDR266 SDRAM pameti a poslednı graficka zarızenı pres slot 1.5V AGP 4x. • 82801BA I/O Controller Hub (ICH2) umoznuje prımú spojenı s grafikou a pameými pro rychlejsı prıstup k perifernım zarızenım. ICH2 je jeden z produktu z nejvetsım objemem v PC platforma ch na svete, podporujıcı za kladnı desky zalozenú na Intel 815, Intel 810, a Intel 850 chipsetech. Dale podporuje: • 400 MHz systúmova sbernice doruc ı vysokou-sırku pa sma spojenım mezi Pentium 4 procesorem a platformou, poskytujıcı 3x vetsı sırka pa sma nez platformy zalozenú na Intel Pentium III procesorech. • Inovac nı architektura zlepsuje naprıklad sirsı datovú cesty a flexibilnı obnovenı pametı a umoznuje optima lnı vykonu PC133/DDR200/DDR266 SDRAM pametı. • PC133 SDRAM rozsırena podpora, nejvıce ekonomickú pameti doda vanú v souc asnosti. Toto dovolı volit konfiguraci pro Pentium 4 procesor, ale ten byl navrzen na vykonnú pameti RDRAM kterú jsou drahú. Tak Intel vytvoril chipset i pro levnejsı varianty. • DDR 200/266 SDRAM majı velkou sırku pa sma a to vyhovuje na rokum procesoru Intel Pentium 4 a tımto poskytujı lepsı vykon pres multimedia az po 3D grafickú operace. • AGP 4x rozhranı pokrac uje v poskytova nı nejpokroc ilejsı prıstupnú grafickú podpory, umoznujıcı propustnost az 1 GB/s. • Dva USB radic e poskytujı vykonnym perifernım zarızenım az 24Mbps, a umoznujı podporu az pro c tyri USB porty. Toto ma za na sledek vyznamnú zvysenı nez predchozı integrovany 1 „ 4 portovy hub s 12Mbps. • Nejnovejsı AC97 implementace doda va sesti kana lovy zvuk pro rozsırenı zvukovú kvality a plny Surround Sound. Resenı integrovanúho zvuku pokrac uje v žspechu jako velmi ekonomickú a presto vykonnú resenı. • LAN Connect Interface (LCI) poskytuje flexibilnı sıýovú resenı jako doma cı telefonnı linka, 10/100Mbps Ethernet a 10/100Mbps Ethernet s LAN managementem. • Intel SingleDriver Technology podporuje vsechny tri sıýovú volby, kterú zjednodusı sıýovou propojitelnost a jednoduchost rozmıstenı. • Dvojity Ultra ATA/100 radic e spolu s Intel Application Accelerator, vykonnostnı sada programu, podporuje rychlejsı IDE prenosy do pametı. • Intel Application Accelerator software zlepsuje vykon systúmu a tım zlepsuje I/O prenosovou rychlost a umoznuje rychlejsı zava denı OS majıcı za na sledek zrychleny c as bootova nı. • Communication and Network Riser (CNR) nabızı flexibilitu v konfiguraci systúmu se za kladnı charakteristikou ktera muze byt rozsırena o audio kartu, modemovou kartu nebo sıýovou kartu.


5.2. Produkty firmy SIS ( Silicon Integrated Systems ) Chipset pro procesory Intel Celeron a Pentium II, III 5.2.1. SIS 633 Vyuzıva revoluc nı architekturu jednoho c ipu spojenúho vnitrnı MultiIOL ( spojenı Northbridge „ Southbridge ). Je pro procesory do patice 370 a Slotu 1. Podporuje tri sloty pro pameti typu PC133 SDRAM s propustnostı az do 1,06 GB/s a podporu AGP portu se c tyrna sobnym prenosem dat a funkci Fast Write. Jiznı most v chipsetu SIS633 integruje radic e, akcelera tory a rozhranı podle PC2001. Nabızı kodek AC…97, rozhranı LPC ( Low Pin Count ) operujıcı na 33 MHz, podporuje dual USB s 6 USB porty s propustnostı 2 x 12 Mb. Podporu 6 PCI slotu vsechny master. A takú zahrnuje vylepseny programovatelny radic prerusenı. Obsahuje vestaveny IDE radic ktery podporuje ATA PIO/DMA mod, a Ultra DMA 33/66/100. Nabızı dva separa tnı IDE kana ly ke kterúmu lze pripojit az c tyri zarızenı. SIS 633 vyuzıva multivla knovou architekturu ktera nabızı I/O propustnost az do 1,2 GB/s a zvysuje hardwarovou soubeznost. A zvysuje systúmovou propustnost a vykonnost hlavnev multi-taskingovúm prostredı.


Chipset pro procesory AMD Duron a Athlon 5.2.2. SIS 735 Samostatny c ip, SiS735, poskytuje vysoky vykon/nızkou cenu desktopovúho resenı zalozenúho pro procesory AMD socketA integrujıcı vysoky vykon severnıho mostu, Superjiznıho mostu a AGP 4x slotu. SiS735 podporuje 3-DIMM s dvojitou rychlostı prenosu dat (DDR) SDRAM se sırkou pa sma az 2.1GB/s, nebo s tradic nımi SDRAM se sırkou pa sma az do 1.06 GB/s a takú podporuje AGP slot s podporou 4-na sobnúho prenosu dat a funkcı Fast Write. "Super-jiznı most" v SiS735 integruje bohatú perifernı ovla dac e / akcelera tory / rozhranı a vyhovuje PC2001. SiS735 poskytuje celkovú komunikac nı resenı zahrnujıcı 10/100Mb Fast Ethernet pro kancela re a 1Mb/10Mb HomePNA pro doma cı sıte. SiS735 nabızı AC’97 interface a takú poskytuje rozhranı s nızkym poc tem pinu (LPC) operujıcı na 33 MHZ ktera je stejna jako u PCI, a dvojity USB radic se sesti USB porty kterú zaruc ı lepsı propojitelnost a sırku pa sma 2 x 12Mb. SiS735 podporuje az 6 PCI. K PIC, superjiznı most takú zahrnuje I/O pokroc ilı programovatelny radic prerusenı. Zabudovany rychly IDE radic podporuje ATA PIO/DMA, a ultra DMA33/66/100 funkci ktera podporuje datovy prenos rychlostı az 100 MB/s. A to poskytuje oddeleny tok dat pro dva IDE kana ly kterú muzou vyznamnezlepsit vykon pod multi-taskingovym prostredım. SiS735 poskytuje jednoho resenı, kterú resı nedostatek I/O sırky pa sma pro predchozı PC platformu s PCI sbernicemi se sırkou pa sma az do 133MB/s. SiS735 pracuje na vıce-cestnú architekture - "se zabudovanym vıce-cestnym I/O spojenım" poskytujıcı dostatec nou I/O sırku pa sma az do 1.2GB/s a zvetsuje hardwarovou soubeznost. To efektivnezvysı celkovou systúmovou propustnost a vykon, obzvla stev multi-taskingovúm prostredı.


Chipset pro procesory Intel Pentium 4 5.2.3. SIS 645 DX SiS645 DX Severnı most Host/Memory Controller s DDR333 a AGP4X SiS645DX ( kodovú jmúno: 646 ) HMAC SiS645 DX Host & Memory & AGP radic e integrujı vysoky vykon hostitelskúho rozhranı pro Intel Pentium 4 procesory, vysoky vykon pameýovúho radic e, AGP rozhranı, SIS MuTIOL™ Technologie spojuje / SiS961 MuTIOL™ Media IO. SiS645DX rysy hlavnıho propojenı AGTL & AGTL+ vyhovujı technologii rıdıcı sbernice s integrovanú na c ipu omezenú podporou Intel Pentium 4 súriovych procesoru s FSB 100 MHZ a pretaktovanú az o 33 MHz. To poskytuje 12-žrovnı v prıkazovú fronte a to podporuje maximum vynikajıcıch transakcı na hostitelskú sbernici az do 12. Hlavnı propojenı hraje roli procesoru jako odesılatel transakcı. To odesıla transakce do pameti, I/O rozhranı a AGP sbernici. Transakce do ruznych cılu mohou byt odesla ny soubezneza žc elem maxima lnı efektivity linky. Krome rızenı procesorovych transakcı do odpovıdajıcıch cılu, hlavnı propojenı takú posıla vpred DMA transakce z AGP masters a I/O masters do hostitelskú sbernice, vc etnedoruc enı ovla dajıcıho prerusenı. Pameýovy radic podporuje obeDDR a SDR pameti. To muze nabıdnout sırku pa sma az do 2.7GB/s pod DDR333 a 1GB/s pod PC133 za žc elem udrzet sırku pa sma na poza da nı hlavnıho procesoru, pra vetak jako multi I/O masters a AGP masters. Pameýovy radic hlavne zahrnuje pameýovy arbitr, M-data/M-prıkazovou frontu, a pameýovy interface. Pameýovy arbiter rozhoduje za mnozstvı prıstupnú pameti hostitelskúmu radic i.Pameýovy radic takú podporuje funkci Suspend to RAM za drznım CKE # piny uplatnenú v ACPI S3 stav ve kterúm jen AUX zdroj doruc uje sılu. AGP rozhranı podporuje externı AGP slot s AGP 1X/2X/4X na sobic em a Fast Write transakcı. Vysoka sırka pa sma a zdokonalena SIS MuTIOL technologie je zac lenena s SiS645DX a SiS961 MuTIOL Media I/O. SIS MuTIOL technologie je vyvinuta do trı vrstev, mnoho-vla knitú I/O spojenı kana lovú vrstvy doda va 1.2GB sırku pa sma ve spojenı vestavenúho DMA Masters zarızenı a externıho PCI Masters rozhranı a mnoho-vla knitú I/O spojenı ve svazkovú vrstve, mnoho-vla knitú I/O spojenı svazkovú vrstvy u SiS961 prena sı data 533 MB/s z/do mnoho-vla knitúho I/O spojenı kana lovú vrstvy do/ze SiS645DX, a naopak. 5.2.4. SiS961 Jiz nımost MuTIOL Media I/O SiS961 MuTIOL™ Media I/O integruje audio radic s AC 97 rozhranım, Ethernet MAC, dvojity hostitelsky radic USB, IDE Master / Slave radic , a MuTIOL™ pripojenı k PCI mostu. Jsou takú integrova ny PCI do LPC mostu, I/O pokroc ily programovatelny radic prerusenı, legacy systúm I/O, I/O pokroc ily programovatelny radic prerusenı a legacy vykonnostnı management funkc nosti. SiS961 takú zahrnuje univerza lnı rozhranı podporujıcı asynchronnı vstup/vystup z X86 kompatibilnıho mikroprocesoru jako PIII, K7, a P4. Integrovany audio radic poskytuje 6 kana lu AC 97 v2.2 vyhovujıcı zvukovú souc asnosti 5.1-kana lovú Dolby Digital nebo generuje stereo zvuk pri simulta nnıch V.90 HSP modemovych operacı. Krome toho, 4 oddelenú SDATAIN piny jsou poskytnuty podpore mnohona sobnúmu zvukovúmu kodeku + jeden modemovy kodek, realizuje 5.1 kana lovy 49 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

Dolby Digital zvuk v divadelnı kvalite. Obojı jak tradic nı digita lnı zvuk pra vetak jako AC 97 v2.2 vyhovuje slotu digita lnıho zvuku ktery je podporova n. VRA mod je takú spojeny s obojım jak AC 97 audio spojenım a tradic nım spotrebitelskym digita lnım zvukovym kana lem. Integrovany Fast Ethernet MAC nabızı IEEE 802.3 a IEEE 802.3x vyhovujıcı MAC podporujıcı plny duplex 10 Base -T, 100 Base -T Ethernet nebo 1Mb/s & 10Mb/s doma cı sıý.Krometoho, integrovany MAC poskytuje pla n k ukla da nı MAC adres bez potreby externı EEPROM. Integrovany USB hostitelsky radic charakterizuje dvojity neza visly OHCI hostitele radic e se sesti USB porty s prenosovou rychlostı 2 x 12 Mb/s a bohata propojitelnost. Krome toho, kazdy port muze byt volitelnekonfigurovat jako wake-up zdroj. Legacy USB zarızenı pra vetak jako detekce pres proud jsou takú implementova ny. Integrovany IDE Master/Slave radic charakterizujı dvojitú neza vislú IDE kana ly podporujıcı PIO mod 0,1,2,3,4, a Ultra DMA 33/66/100. To poskytuje dve oddelenú datovú cesty pro dvojitú IDE kana ly kterú udrzujı vysoky prenosovy vykon v multitaskingovúm prostredı. MuTIOL™ spojuje PCI most podporujıcı 6 PCI Masters slotu kterú vyhovujı specifikaci PCI 2.2. SiS961 takú zahrnuje I/O legacy systúm jako: dva kompatibilnı 8237A DMA radic e, tri kompatibilnı programovatelnú 8254 16-bitovú poc ıtadla, kla vesnicovy radic a PS2 rozhranı mysi, hodiny skutec núho c asu s 256B CMOS SRAM a dva 8259A kompatibilnı radic e prerusenı. Krometoho je podporova n, I/O APIC spra va az do 24 prerusenı s obojı jak súriovym a FSB modem prerusenı. Integrovana jednotka power managementu obsahuje ACPI 1.0b overovacı funkce, APM 1.2 overovacı funkce, a PCI sbernicovy power management spec. v1.1. Jsou takú podporovany c etnú studenú starty a energetickú vypadky. 21 obecnych cılu I/O pinu je poskytnuto pro konkrútnı pouzitı. Krome, SiS961 podporuje Intel Speed Step technologii a stav hlubokúho spa nku pro Intel Mobile procesory. Pro AMD procesory, SiS961 pouzıva CPUSTP# signa l k redukci elektrickúho napetı procesoru behem C3 a S1 stavu.


5.3. Produkty firmy VIA Chipset pro procesory Intel Celeron a Pentium II, III

5.3.1. VIA Apollo Pro133A Postaven na žspechu VIA Apollo Pro133, prvnı prumyslovy PC133 chipset, VIA Apollo 133A prida va jeste vıc na rysech zatımco udrzuje jeho rozsiritelnosti a nadrazenú hodnoty. Prida nım podpory AGP 4x k existujıcım rysum jako 133MHz systúmova sbernice, 133MHz pameýova sbernice a ATA 66, vytva rı nejmocnejsı a dostupnú logickú ja dro pro hlavnı proud PC133 Intel Pentium III, Intel Celeron a VIA C3 procesory - zalozenú PC systúmech. Hlavnırysy: • podporuje Intel Pentium III, Celeron a VIA C3, • 66/100/133 MHz systúmova sbernice, • asynchronnı systúmova sbernice a radic pametı, • podpora AGP 2x/4x, • podpora pro ATA 33/66, • podpora az do 2 GB PC 100/133 SDRAM a EDO DRAM pametı, • 4 USB porty, vyhovujıcı UHCI, • Advanced Power Management a zastavenı hodin, • 510 BGA VT82C694X Severnı most, • 324 BGA VT82C596B Jiznı most. Rozhranı AGP 4x u VIA Apollo Pro133A chipsetu umoznı grafickúmu radic i zprıstupnit operac nı pameý o dvojna sobnú rychlosti nez predchozı platformy a vyznamne zlepsı bohatost 3D grafiky a video vykonu. S 133MHz FSB, VIA Apollo Pro133A chipset optimalizuje vykon Intel Pentium III, Intel Celeron a VIA C3 procesory zatımco jejich vysoka stupnice asynchronnı sbernice je idea l resenı kterú spojı procesor FSB rychlost 66 a 100MHz. Skrz pokroc ilou architekturu pameýovúho radic e, VIA Apollo Pro133A chipset podporuje az do 2 GB PC133 SDRAM a VC133 DRAM. Tato pokroc ila pameýova technologie poskytuje sırku pa sma a vykon nutny pro nejvıce na roc ny Internet a 3D grafickú aplikace. ATA 66 rozhranı u VIA Apollo Pro133A chipsetu poma ha posılit charakteristiku systúmu za predpokladu , ze k vysokorychlostnımu pripojenı je pripojen pevny disk s ATA 66 ktery doruc ı maximum trvalúho prenosovúho vykonu o 66MB/sec.


5.3.2. VIA Apollo KT266 Postaven na osvedc enú sıle a spolehlivosti VIA Apollo KT266, VIA Apollo KT266A da le zvysil vykonnostnı sloup systúmu zalozenych na AMD Athlon a AMD Duron procesorech.VIA Apollo KT266A je prvnı VIA chipset ktery charakterizuje vykonnostne poha neny design, ktery zahrnuje tesnejsı nac asova nı a hlubsı frontu to velmi zvetsilo vykon pametı a systúmovou sbernici.Podpora DDR200/266 pametı a kompletnı rozsah 200/266MHz FSB pro AMD Athlon a AMD Duron procesory, VIA Apollo KT266A poskytuje bleskurychly prıstup k systúmovú pameti a zvetsil celkovy systúmovy vykon. Hlavnı rysy: • podporuje AMD Duron, Athlon a Athlon XP socket A procesory, • 200/266 MHz FSB, • podporu pro AGP 2x/4x , • podporu az do 4 GB DDR200/266 SDRAM a takú PC100/133 SDRAM a virtua lnı pameýovy kana l, • 266MB/s V-Link sırka pa sma mezi Severnım/Jiznım mostem, • podpora standardu ACR karet, • integrovany 6 kana lovy AC-97 audio kodek, • integrovany MC-97 Modem, • integrovany 10/100 Base-T Ethernet a 1/10Mb doma cı PNA radic , • podporu pro ATA 33/66/100, • 6 USB portu, vyhovujıcı UHCI, • Advanced Power Management zahrnujıcı ACPI/OnNow a AMD PowerNow, • 552 BGA VT8366A Severnı most, • 376 BGA VT8233 Jiznı most. VIA Apollo KT266A je souc a stı rodiny V- MAP chipsetu, ktera poskytuje pin kompatibilitu pres kompletnı sortiment VIA DDR produktu. V-MAP, nebo VIA Modular Architecture Platform, dovolı vyrobcum za kladnıch desek, OEM Dodavatelum, a systúmovym Integra torum slouzı ruznym trznım segmentum se samostatnym jednotnym designem. VIA Apollo KT266A (modelovú c ıslo VT8366A) je kompletne pinove kompatibilnı s VIA Apollo KT266 (VT8366). A ten muze byt spa rova n s volbou VT8233/VT8233C jiznıch mostu, kterú jsou propojeny VLink Hub architekturou. Dalsı klıc ovú rysy zahrnujı AGP4X, ATA-100, podporu PC133, pra vetak jako pokroc ily integrovany sestikana lovy zvuk, sest 52 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

USB portu, LPC sbernici a integrovany 10/100Mbps Ethernet a doma cı PNA, AC-97 audio, MC-97 modem a podporu technologie druhou generace AMD PowerNow!.

5.3.3. VIA Apollo P4X 266A Nejposlednejsı v dlouhú linii "A" oznac enych chipsetu, VIA Apollo P4X266A na sleduje ve slúpejıch predchozı žspesnú na vrhy.Poc ınaje VIA Apollo Pro133A a pokrac uje s VIA Apollo KT133A a KT266A, "A" linie vykonnych chipsetu se vyvinula do solidnı a dobre rozpoznanú sıly na trhu. "A" súrie chipsetu ukazuje za vazek k ustavic númu vyvoji designu platformy. VIA Apollo P4X266A da le rozsıril velky vyber chipsetu pro Intel Pentium 4. VIA nynı nabızı resenı platformy Pentium 4 odshora az dolu, s VIA ProSavage P4M266 nabızı SMA grafiku pro spodnı cenovou hladinu a pro hlavnı proud VIA Apollo P4X266 nabızejıcı diskrútnı vykon a novy VIA Apollo P4X266A pokryvajıcı c a st vyssı kategorie s extrúmnım vykonem. Vy hody Rozsırena sbš rnice procesoru VIA Apollo P4X266A nabızı rozsırenú rozhranı sbernice procesoru ktera žc inne vyuzıva c tyrna sobnou sbernici procesoru Intel Pentium 4. Nynı, az do 12 instrukcı kterú mohou byt ve fronte sbernice procesoru, dovolujı velkou rychlost sbernice 400MHz a dovolujı procesoru bezet v optima lnı efektivite. Toto takú redukuje latenci mezi procesorem a jinym zarızenım a periferiemi, a to zlepsı celkovou c innost systúmu. VIA Apollo P4X266A takú nabızı podporu pro vysokou rychlost sbernice, dovolujıcı bezproblúmovou aktualizaci k vhodnym budoucım procesorum. Vykon pohanš ny designem S pouzitım vysoce žc innúho radic e pametı od slavnúho VIA Apollo KT266A chipsetu, VIA Apollo P4X266A nabızı vyjimec ny vykon hornı pameti. To je udela no skrz vylepsenú nac asova nı a prohloubenım fronty. Podporuje az do 4GB DDR200 nebo DDR266 pametı, VIA Apollo P4X266A poskytuje bleskurychly prıstup k systúmovú pameti. Navıc, VIA Apollo P4X266A nabızı vysoce vyvinutú rozhranı AGP 4x, zajisýuje nejvyssı mozny graficky vykon s nesc etnymi AGP 4x grafickymi akcelera tory. V-MAP VIA Apollo P4X266A je souc a stı rodiny VIA Modular Architecture Platform (V-MAP). Jako modulovú resenı, severnı a jiznı most VIA Apollo P4X266A jsou zcela pinovekompatibilnı s nynejsımi a budoucımi produkty. VT8753A Severnı most P4X266A je pinovekompatibilnı s VT8753 P4X266,a VT8751 P4M266. Dodatec ne, VT8753A ma rozhranı s tremi oddelenymi piny - kompatibilnı s Jiznımi mosty: VT8233 nabızı VIA Ethernet MAC a VT8233A podporuje novy ATA/133 radic . S tımto sirokym rozsahem pinovú-kompatibility produktu je az sest odlisnych chipsetu kterú jsou prijatelnú pro Intel Pentium 4 procesory pri pouzitı stejnú za kladnı desky.


Vysokorychlostnı V-Link Hub architektura VIA Apollo P4X266A vyuzıva vysoky vykon V-Link Hub Architektury, ktera poskytuje oddanou 266MB/s sbernici mezi severnım a jiznım mostem. Múne pokroc ilú chipsety pouzıvajı 133MB/s PCI sbernice jako spojenı, kterú musı byt sdıleny se vsemi PCI perifernımi zarızenımi. V-Link znac ne zlepsı prenosovy vykon kdyz vysokorychlostnı propojovacı technologie jako USB2.0, IEEE1394 a ATA/133 jsou implementova ny v jednotnúm systúmu. VPX-64 64bit/66MHz PCI radic VPX-64 64bit PCI radic (modelovú c ıslo VT8101) je spolec ny c ip ktery dovolı existujıcım VIA chipsetum podporovat vysokou sırku pa sma 64bit PCI v obou modech 33MHz a 66MHz. VPX-64 umoznuje VIA Apollo chipsetum nabıdnout az 533MB/s PCI sırku pa sma pro vyssı kategorie perifernıch zarızenı jako Gigabit Ethernet, Fibre Channel a Ultra SCSI/320 a je perfektnı pro implementaci v serverovych systúmech zalozenych na VIA Apollo P4X266A. VPX-64 takú podporuje az sest tradic nıch 32bit/33MHz PCI zarızenı, dovolujıcı systúmum vybavenych VPX - 64 podporovat ne múnenez 10 PCI zarızenı a 12 celkem. VPX-64 je k dispozici v 27x27mm, 265 pinovúm PGA souprave. VPX-64 je rozhranı k dvojitúmu modu AGP/XIP portum prıtomnych v nynejsıch V-MAP kompatibilnıch chipsetech.


6. SBťRNICE V PC 6.1. Zakladnıinformace o syste move a rozsirujı cısbšrnici 6.1.1. Syste mova sbšrnice Pod pojmem sbš rnice obecne rozumıme soustavu vodic u, ktera umoznuje prenos signa lu mezi jednotlivymi c a stmi poc ıtac e. Pomocı techto vodic u mezi sebou jednotlivú c a sti poc ıtac e komunikujı a prena sejı data. Systemova sbš rnice je sbernice, ktera slouzı ke komunikaci mezi procesorem, koprocesorem, pametı cache, radic em cache pameti, operac nı pametı, radic em operac nı pameti, a nekterymi dalsımi zarızenımi. Systúmova sbernice se nazyva CPU Bus. 6.1.2. Rozsirujı cısbšrnice Osobnı poc ıtac e musı byt navrzeny tak, aby bylo moznú jejich snadnú rozsirova nı o dalsı zarızenı (grafickú karty, zvukovú karty, radic e disku, sıýovú karty,Ů ). K tomuto rozsirova nı za kladnıch funkcı poc ıtac e jsou vyuzıvanú tzv. rozsirujıcı sbš rnice poc ıtac e. Do jejichz slotu se jednotlivú zarızenı zapojujı. Sloty jsou podlouhleplastovekonektory, pripevnš nena zakladnı desce, slouzıcı: • ke komunikaci procesoru s prıdavnymi zarızenımi, • k instalaci a uchycenı prıdavnych zarızenı uvnitr poc ıtac e. Pro zapojova nı prıdavnych zarızenı na sbernice musı platit urc ita pravidla kompatibility (rozlozenı slotu, systúm komunikace sbernice,Ů ). Takze ve vypoc etnı technice je pojem sbernice takú cha pa n jako standard, dohoda o tom, jak vyrobit zarızenı (rozsirujıcı karty), ktera mohou pracovat ve standardnım poc ıtac i. Rozlisujeme nš kolik typu sbš rnic: • synchronnısbšrnice „ pracuje synchronne s procesorem poc ıtac e a dobu platnosti signa lu jednoznac ne urc uje signa l hodinovú frekvence. Synchronne dnes pracuje nejvıce typu sbernic. • pseudosynchronnısbšrnice „ dovolı zpozdit prenos ždaju o nekolik hodinovych period • multimaster sbšrnice „ jsou sbernice kterú mohou byt rızeny vıce zarızenımi, ne jen procesorem poc ıtac e. Tomuto rızenı se rıka busmastering. • lokalnısbšrnice „ je to druh rychlú systúmovú sbernice ktera ma vyvody vyvedeny do slotu na za kladnı desku aby tım umoznila rychly prıstup prıdavnych zarızenı ke sbernici. Tento krok v technickú realizaci prosadili zejmúna vyrobci grafickych karet pro nez byly dosavadnı sbernice prılis pomalú. Tyto sbernice vsak zaprıc inujı ponekud vyssı cenu za kladnı desky a prıdavnú karty pro ni urc enú.


Mezi zakladnı parametry kazdesbš rnice patrı tyto tri: Parametr

Vy znam

Jednotka

Sı rka prenosu

Poc et bitu kterú lze za roven po sbernici prenúst

bit

Frekvence

Maxima lnı frekvence se kterou muze sbernice pracovat

Hz

Poc et bytu prenesenych za jednotku c asu

B/s

Rychlost (Propustnost)

6.2. Sbšrnice pro PC Za kladnırozde lenı sbe rnic: • PC Bus, • ISA (Industry Standard Architecture), • MCA (Micro Channel Architecture), • EISA (Extended Industry Standard Architecture), • VLB (VESA Local Bus), • PCI (Peripherial Component Interconnect), • AGP (Accelerated Graphic Port), • USB (Universal Serial Bus). Souc asnú poc ıtac e majı vıce druhu slotu. Nejvıce rozsıreny je slot PCI, ktery dıky svú rychlosti a universa lnosti muze spojovat vıcemúne jakykoliv druh prıdavnúho zarızenı se za kladnı deskou. Jsou to bılú 8,5 cm dlouhú sloty. Dalsım typem je slot AGP, ktery je novejsı a rychlejsı. Tento slouzı k pripojenı videokarty a pozna se podle toho, ze je mensı nez PCI a je vzda lenejsı od okraje za kladnı desky. Na za kladnı desky se jiz múnec asto umısýujı sloty ISA, c ernú delsı slozenú ze dvou c a stı, kterú jsou nahrazeny rychlejsımi PCI sloty. A pro levnejsı varianty modemu a zvukovych karet byvajı k dispozici AMR sloty, kterú nahradili ISA sloty. Lepsı varianta mısto AMR je slot CNR, ktery ma mimo jinú sirsı moznosti uplatnenı a zpetnou kompatibilitu s kartami jiz existujıcımi kartami AMR. 6.2.1. Sbšrnice PC bus Prvnım systúmovym sbernicım se rıkalo I/O CHANNEL. Byly to osmibitovú sbernice s 2 x 31 kontakty se sırkou prenosu 8 bitu. Sbernice PC bus byla navrzena a vyrobena firmou IBM pro prvnı poc ıtac e IBM PC a IBM PC/XT zalozenú na procesoru 8088. Tento procesor je vnitrne16-bitovy ale ma jen 8bitovou datovou datovou sbernici. Sbernice ma 62 kontaktu z nichz 8 slouzı pro prenos dat. Z toho plyne ze sırka prenosu dat PC bus je 8 bitu. Dalsıch 20 bitu je pro prenos adresy, coz odpovıda 20-bitovú adresovú sbernici procesoru 8088 a 8086. Dalsı vyvody jsou pro na sledujıcı funkce: • urc enı zda je prena sena adresa adresou pameti, nebo jinúho vstupne/vystupnıho zarızenı, • urc enı zda data na sbernici byla prec tena, nebo zda majı byt zapsa na, • rıdıcı signa ly Reset, hodinovú signa ly, signa ly pro refresh pameti,Ů ), • napa jenı (+5 V, -5 V, + 12V) a elektrickou zem,


•

prerusenı IRQ, potrebnych pro zpra vu prıstupu procesoru k zarızenı a naopak. Techto prerusenı bylo 6 a to IRQ2 az IRQ7. IRQ0 a IRQ1 totiz nejsou dostupnú pro sbernice, • vodic e pro prımy prıstup do pameti pomocı obvodu DMA coz je vyhodnú pro prenos vetsıho mnozstvı dat mezi operac nı pametı a prıdavnym zarızenım. K prımúmu prıstupu do pameti se vyuzıva DMA kana lu DMA1 az DMA3. DMA0 nenı pro prıdavnú zarızenı prıstupny, Osmibitovú sloty jsou zapojeny na za kladnı desce paralelne. Za kladnıparametry: Datova sbšrnice 8 bitu

Adresova sbšrnice 20 bitu

Maximalnıfrekvence 8 MHz

Propustnost 8 MB/s

Pocet pinu 2 x 31

Zna zorne nısbe rnice 8-bitovš: 6.2.2. Sbšrnice ISA Pro poc ıtac e s procesory rady 80286 jiz sta vajıcı sırka prenosu 8 bitu nestac ila a novejsı ISA sbernice jiz mela k puvodnım 2 x 31 kontaktum PC bus dalsıch 2 x 18 kontaktu, kterú ji rozsirovaly na 16 bitu datovú sbernice. Adresovou sbernici mela oproti PC bus 24 bitovou coz plne vyhovovalo sta vajıcımu procesoru 80286. Rozsırenı bylo plnezpetnekompatibilnı, takze slo pouzıt 8-bitovou kartu PC bus do 16-bitovú sbernice ISA. Vyuzıva se totiz jen prvnıch 2 x 31 kontaktu puvodnıho ISA slotu. Poc et zarızenı pripojenych na jednou dosahoval poc tu 8 prıdavnych karet. Vsech 8 vyvodu se vsak na za kladnı desky neumisýuje z duvodu žspory mısta pro dalsı sbernice. Dalsı vodic e krome 16 vodic u datovú sbernice a 24 vodic u adresovú sbernice majı na sledujıcı funkci: • obvod DMA ma c tyri kana ly DMA4 az DMA7 • et vodic u je vyuzito na pet žrovnı prerusenı IRQ 10 az IRQ12 a IRQ14 a IRQ15. Ostatnı žrovneprerusenı IRQ nepotrebujı vlastnı vodic e protoze to jejich funkce nevyzadujı: IRQ8 je propojeno prımo se systúmovymi hodinami / kalenda rem; IRQ9 je propojeno s IRQ2 a IRQ13 je urc eno pro numericky koprocesor. Duvod, proc lze videt i v prıpade zpetnú kompatibility ISA s PC bus na novejsıch poc ıtac ıch s procesory 80286 a 80386 jak sloty ISA tak i sloty PC bus spoc ıva ve fyzickúm provedenı nekterych karet na PC bus, kterú nedovoluje patric nekarty upevnit. Za kladnıparametry: Datova sbšrnice 16 bitu



Propustnost 8 MB/s


Pocet pinu 2x31 + 2x18

Zna zorne nısbe rnice 16-bitovš:

Sbernice ISA byla zapojena na za kladnı desce tımto zpusobem: 6.2.3. Sbšrnice MCA Byl zcela novym typem sbernice vyvinutym firmou IBM pro jejich poc ıtac e rady IBM PS/2. IBM se pokusila vyvinout sbernici rychlejsı a s nizsım prahem sumu nez ISA. Sbernice pracovala na frekvenci 10 MHz. Sırka datovú c a sti byla 16 bitu v prıpade karty s 2 x 58 kontakty, a nebo s prenosem 32 bitu, kde bylo navıc 2 x 31 kontaktu. Zajımavost bylo rozsırenı o 2 x 10 kontaktu tzv. video rozsırenı. Navıc vyrobci kartu vybavili tzv. proudovym rezimem, ve kterúm karta doka zala prena set 64 bitu. Adresova sbernice byla promenna v za vislosti na adresovú sbernici procesoru: 80286 „ 24 bitu nebo 80386 „ 32 bitu. Duvodu, proc se MCA (Micro Channel Architecture) na trhu prılis neujala bylo vıce. Sbernice byla typem odlisnym od ISA, takze to vyluc ovalo spetnou kompatibilitu a navıc desky, kterú se vyra beli s MCA nemeli starsı ale velmi rozsırenou sbernici ISA, coz ji odsoudilo k za niku. U tohoto typu karet se poprvú zac ala vyuzıvat softwarova konfigurace, coz bylo nespornou vyhodou, protoze c lovek spustil konfigurac nı program a nemusel bytec nerozdela vat poc ıtac . Softwarova konfigurace se zac ala v pozdejsıch doba ch vyuzıvat i u ISA karet. Karta MCA podporovala busmastering, coz znamena ze sbernice MCA je multimasterovou sbernicı. Za kladnıparametry: Datova sbšrnice

Adresova sbšrnice

Maximalnıfrekvence

Propustnost

16 bitu

80286 - 24 bitu 80386 - 32 bitu

10 MHz

20 MB/s

32 bitu

80286 - 24 bitu 80386 - 32 bitu

10 MHz

40 MB/s

10 MHz

80 MB/s

64 bitu (proudovy rezim)

Pocet pinu 2x58 (video rozsır. 2x10) 2x58 + 2x31 (video rozsır. 2x10)

6.2.4. Sbšrnice EISA Krok firmy IBM vytvorit vykonnejsı sbernici (MCA) nez ISA vedl spolec nost devıti firem (Compaq, Epson, AST Research, NEC, Tandy, Olvetti, Wyse, Zenith) k vytvorenı takovú sbernice, ktera by byla zpetne kompatibilnı s kartami pro slot ISA. Jejı vlastnosti jsou podobne sbernici MCA. Z duvodu kompatibility z kartami ISA musela zustat prenosova


rychlost nizsı, 8 MB/s, oproti MCA. Ale sbernice dovoluje busmastering a programovou konfiguraci. EISA ma jak datovou tak i adresovou c a st 32 bitu. Zpetnú kompatibility se dosahuje stejnym rozlozenım kontaktu slotu (2 x 31 + 2 x 18) a novych vlastnostı prida nım dalsıch kontaktu (59 pinu) mezi kontakty puvodnı ISA. Sbernice se pouzıvala na poc ıtac ıch s procesorem rady 80386 a 80486, ale jejı rozsırenost nebyla velika dıky brzkúmu na stupu lepsıch sbernic. Za kladnıparametry: Datova sbšrnice

Adresova sbšrnice

32 bitu

Maximalnıfrekvence

32 bitu

8 MHz

Propustnost 32 MB/s

Pocet pinu 2x31 + 2x18 + 59

Rozdıl mezi ISA a EISA:

6.2.5. Sbšrnice VLB Vznik lokalnı sbš rnice byl podmınen zvysova nım rychlosti procesoru, kdy sta vajıcı systúmovú sbernice presta vali vykonovedostac ovat rychlosti procesoru. Jedna se o procesory rady 80486. Mezi vzniklymi sbernicemi byla i sbernice VLB, VESA (Video Electronics Standards Association) Local Bus. Tato byla zpetnekompatibilnı se sbernicı ISA a c a stec neji nahradila. Jejı nevyhoda byla ve fyzickúm provedenı, protoze karta byla prılis dlouha a mnohdy spatne dosedla do slotu, coz melo za na sledek spatnou funkc nost zarızenı. Sbernice byla resena tak, ze signa ly, kterú VLB prijımala byly prımo data vedenú z procesoru bez jakúkoliv žpravy. Signa l byl tedy prılis slaby a to vedlo k dalsım komunikac nım neprıjemnostem. Pri pripojenı vıce zarızenı na sbernici VLB docha zelo ke snizova nı maxima lnı frekvence se kterou sbernice mohla pracovat a nec itelnosti prena senych dat, takze byl maxima lnı mozny poc et pripojenych zarızenı tri. Pri plnúm obsazenı pracovala sbernice na 33 MHz. Prımú zapojenı sbernice k procesoru (na systúmovou sbernici) zaprıc inuje velkou za vislost sbernice na taktu procesoru. Dalsı nevyhodou bylo odlisnú pracovnı napetı karty (5V) oproti novym procesorum (80486), kterú pracovaly s 3,3 V. Karta se sbernicı VL bus mohla bezet v tzv. burst rez imu, kdy se adresa vysıla v prvnıch c tyrech po sobena sledujıcıch cyklech sbernice a na sledujıcı tri cykly se prena sejı data. Takze tento rezim lze vyuzıt pri za pisu vetsıho mnozstvı dat do po sobena sledujıcıch pameýovych mıst. Sbernice VL bus byla vyra bena na za kladnıch deska ch se sbernicı ISA a nemohla bez nı pracovat, protoze vyuzıvala nekterú jejı sygna ly.


Za kladnıparametry: Datova sbšrnice

Adresova sbšrnice

32 bitu

32 bitu

Maximalnıfrekvence shodna s frekvencı procesoru (teoreticka hranice 50 MHz)

Propustnost 32 MB/s

Zna zorne nısbe rnice:

Sbernice se nacha zela vzdy v radeza 16-bitovym slotem ISA.

Schšma zapojenı VL bus v pocıtaci:


Pocet pinu 2x31 + 2x18 + 59

6.2.6. Sbšrnice PCI Je to prvnı sbernice ktera ma sırku prenosu 64 bitu. Nejedna se o lokalnı sbš rnici. Tato sbernice je pripojena na systúmovou sbernici pres tzv. mezisbšrnicovy mustek, coz ma urc itú vyhody: jednak je to universa lnost sbernice, lze ji pouzıt i u jinych poc ıtac u nez PC, napr. DEC, Macintosh, a za dalsı, mezisbš rnicovy mustek dovoluje uskutec novat prenos pri odlisnú žrovni napetı procesoru (systúmovú sbernice) a sbernice PCI. Na rozdıl od sbernice VL bus nenı PCI za visla na za dnú jinú sbernici a vyuzıva pouze svoje signa ly. Sırka prenosu je za visla na datovú sbernici procesoru, jedna -li se o Pentium, je to jiz zmınenych 64 bitu a pokud jde o procesor 80486 (datova sbernice 32 bitu), pracuje PCI se sırkou prenosu 32 bitu. Maxima lnı rychlost sbernice PCI je 33 MHz, coz znamena u desky s procesorem 80486 rychlost 132 MB/s a u desky s Pentiem 264 MB/s. Rychlosti 264 MB/s ( s procesory Pentium) je docıleno prenosem dat ve dvou krocıch, tzv. multiplexem. Dıky shodnúmu fyzickúmu provedenı je zaruc ena zpetna kompatibilita 64 bitovú a 32 bitovú karty. Sbernice PCI umoznuje burst rezim, ale vysıla nı adresy nenı omezeno jen na c tyri po sobena sledujıcı cykly sbernice. Da le PCI podporuje na rozdıl od VL bus busmastering, kdy je vykon poc ıtac e vyssı, protoze procesor nenı zatezova n rızenım sbernice. Novinkou byla podpora Plug and Play na karta ch PCI, coz je prınosem pro instalaci a konfiguraci karty. Standard Plug and Play byl vyvinut v roce 1992 a jedna se o standard, ktery dovoluje automatickou, nebo znac nejednodussı konfiguraci, instalaci karty. Za kladnıparametry: Datova sbšrnice 32 bitu (80486) 64 bitu (Pentium) Multiplex



32 bitu

33 MHz

Propustnost 132 MB/s

Pocet pinu 2 x 47

264 MB/s

2 x 47

Obra zek slotu PCI:


Schšma zapojenı PCI s mezisbe rnicovy m m˚stkem na za kladnı desce:

6.2.7. Sbšrnice AGP Accelerated Graphic Port je sbernice vyvinuta firmou Intel konkrútne pro grafickú karty. Podnetem pro vyvoj byl velky rozmach 3D grafiky a nutnost prena set velkú textury (2 MB „ 4 MB i vıce v nejmúne 16 milionech barev) do pameti RAM. Proto je AGP spojen nejen se systúmovou sbernicı, ale i s pameýovym subsystúmem, to znamena , ze karta AGP je schopna samostatnepracovat s operac nı pametı RAM. Prımy prıstup do systúmovú pameti zabranuje duplicitnımu ulozenı dat jak v systúmovú pameti, tak v grafickú pameti.Dalsı vyhoda AGP pro grafickú karty je v jejı samostatnosti, nemusı se graficka karta delit o prenosovou rychlost ostatnımi zarızenımi jako u PCI. Sbernice AGP ma nekolik rezimu rychlostı. Jsou to rezimy 1x, 2x, 4x, 8x. Tyto rezimy si urc ı sama graficka karta, podle toho, pro jaky je vyrobena. Za kladnı frekvence sbernice AGP je 266 MB/s. Nynı je nejnovejsı AGP s frekvencı 8 x 266 MHz, to je kolem 2 GB/s. Slot AGP je podobny slotu PCI s tım rozdılem, ze krome32 kontaktu pro adresy/data ma jeste 8 kontaktu pro "ostatnı" adresova nı. Aby AGP mohlo byt plne vyuzitú je k tomu potreba poc ıtac nejmúnes procesorem Pentium II.


Vy hody: • prımy prıstup do pameti a na systúmovou sbernici, • o sbernici se nemusı s nikym delit. Za kladnıparametry: Typ Sbšrnice Datova sbšrnice 1x 32 bitu 2x 32 bitu 4x 32 bitu 8x 32 bitu

Adresova sbšrnice

Maximalnıfrekvence Propustnost 66,6 MHz 266 MB/s 133 MHz 533 MB/s 266 MHz 1,07 GB/s 533 MHz 2,1 GB/s

Pocet pinu

Rozdıl AGP sbe rnice oproti PCI sbe rnice:

6.2.8. Sbšrnice USB USB (Universal Seria l Bus), neboli universa lnı súriova sbernice. Jde o standart pripojova nı perifúriı k poc ıtac i, ktery by mel c asem definitivnevytlac it zastaraly paralelnı a súriovy port, jakoz i gameport a vsechny porty na pripojenı kla vesnice mysi. USB je modernı sbernice, ktera byla standardizova na v roce 1995 a v revizi 2.0 v roce 2000 firmami Compaq, Hewlett-packard, Intel, Lunect, Microsoft, Nec, Philips. Podle túto specifikace muzeme sbernici provozovat v nekolika rezimech. Rezimy se rozdelujı podle maxima lnedosazitelnú rychlosti na: • low speed • full speed • high speed Tabulka ryclostı: Rez im Low Speed Full Speed High Speed

Rychlost 1,5 Mbps 12 Mbps 480 Mbps

Zarı zenıktere se pro dany rez im pouz ı va kla vesnice, mysi, hernı zarızenı, mikrofony, reproduktory, komprimovanú video hardisky, video


USB rozhranı je definova no tremi vrstvami: • USB propojenı • USB hostitel • USB zarızenı

ad 1. (USB propojenı ) Definice jakym zpusobem se zarızenı pripojuje k hostiteli a jak spolu komunikujı zahrnuje na sledujıcı body: A. B. C. D.

topologie sbernice vztahy mezi vrstvami model datovúho toku rızenı prıstupu k vedenı

ad. A.

ad. C.


ad. 2. (USB hostitel) USB hostitel muze byt na celú sbernici pouze jeden. V poc ıtac i je realizova n tzv. radicem na kterúm je nekolik prıpojnych bodu. Tento radic je kombinacı hardwaru (rozhrannı mezi USB a sbernicı poc ıtac e), firmwaru (funkce radic e) a softwaru (ovladac pro konkrútnı operac nı systúm).

ad. 3. (USB zarı zenı ) •

•

Huby „ zarızenı, rozsirovacı bod pro dalsı USB. Maxima lnı poc et zarızenı, kterú lze pripojit na hostitele je 127. Musı se vsak pouzıt Huby. Zarızenı se mohou pripojovat súriove. Zarızenı s funkcemi, kterú rozsirujı schopnosti systúmu, jako ISDN pripojenı, digita lnı joysticky, reproduktory atd.


7. POLOVODIC OVE PAMťTI 7.1. PamšŘ Zarızenı, kterú slouzı pro uchova nı informacı (konkrútne bina rne kodovanych dat). Mnozstvı informacı, kterú je moznú do pameti ulozit, se nazyva kapacita pamšti a uda va se v bytech. Protoze byte je pomernemala jednotka, pouzıva se c asto na sledujıcıch predpon: Predpona kilo mega giga tera

Znacka k, K M G T

Zapis Mocnina (B) 1 kB 210 B 1 MB 220 B 1 GB 230 B 1 TB 240 B

Prevod (B) 1024 B 1048576 B 1073741824 B 1099511627776 B

Pameý byva rozdelena na bunky urc itú velikosti, z nichz kazda je jednoznac ne identifikova na svym c ıslem. Toto c ıslo se nazyva adresa pamšti a velikost takovúto bunky, ktera ma svou vlastnı adresu, se oznac uje jako nejmensıadresovatelna jednotka. Pameti je moznú rozdelit do na sledujıcıch za kladnıch skupin: • Vnitrnı(operacnı ): pameý slouzıcı pro uchova nı momenta lnezpracova vanych dat a programu. Realizovana vetsinou pomocı polovodic ovych souc a stek. • Vnšjsı(perifernı ): pameý slouzıcı k dlouhodobejsımu uchova nı dat. Realizovana vetsinou na principu magnetickúho (popr. optickúho) za znamu dat. Ve srovna nı s operac nı pametı byva prıstup k jejım datum pomalejsı. • RAM: pameý urc ena ke c tenı i za pisu dat • ROM: pameý urc ena pouze ke c tenı dat • PamšŘ s prı my m prı stupem: pameý, ktera dovoluje pristoupit okamzite k mıstu s libovolnou adresou • PamšŘ se sekvencnı m prı stupem: pameý, u kterú je nutnú pri prıstupu k mıstu s adresou n nejdrıve postupneprec ıst vsechna predcha zejıcı mısta (0 az n-1) 7.1.1. Zakladnıparametry pamštı • • • •

kapacita: mnozstvı informacı, kterú je moznú do pameti ulozit prı stupova doba: doba, kterou je nutnú c ekat od zada nı pozadavku, nez pameý zprıstupnı pozadovanou informaci prenosova rychlost: mnozstvı dat, kterú lze z pameti prec ıst (do nı zapsat) za jednotku c asu staticnost / dynamicnost: • staticke pamšti: uchova vajı informaci po celou dobu, kdy je pameý pripojena ke zdroji elektrickúho napetı • dynamicke pamšti: zapsanou informaci majı tendenci ztra cet i v dobe, kdy jsou pripojeny k napa jenı. Informace v takovych pametech je nutnú tedy neusta le periodicky ozivovat, aby nedoslo k jejich ztra te.


•

•

•

• •

destruktivnost pri ctenı : • destruktivnıpri ctenı : prec tenı informace z pameti vede ke ztra tetúto informace. Prec tena informace musı byt na slednepo prec tenı opet do pameti zapsa na. • nedestruktivnıpri ctenı : prec tenı informace za dnym negativnım zpusobem tuto informaci neovlivnı. energeticka zavislost: • energeticky zavisle : pameti, kterú ulozenú informace po odpojenı od zdroje napa jenı ztra cejı • energeticky nezavisle : pameti, kterú uchova vajı informace i po dobu, kdy nejsou pripojeny ke zdroji elektrickúho napa jenı. prı stup • sekvencnı : pred zprıstupnenım informace z pameti je nutnú prec ıst vsechny predcha zejıcı informace • prı my : je moznú zprıstupnit prımo pozadovanou informaci spolehlivost: strednı doba mezi dvema poruchami pameti cena za bit: cena, kterou je nutno zaplatit za jeden bit pameti

Na sledujıcıtabulka ukazuje vy s e popsanš tri typy pame tı a jejich parametry. vnitr nıpameti

registry kapacita prı stupova doba prenosova rychlost staticnost / dynamicnost destruktivnost pri ctenı energeticka zavislost prı stup Spolehlivost cena za bit

velmi mala (jednotky bytu)

vnejsıpameti

vyssı (ra dove100 kB 100MB)

vysoka (ra dove10 MB - 10 GB)

velmi nızka (velmi rychla pameýova mısta) vzhledem k malú kapacite se vetsinou neuvazuje

vyssı (ra dove10 ns)

vysoka (ra dove10 ms - 10 min)

vysoka (ra dove1 - 10 MB/s)

nizsı nez u vnitrnıch pametı (ra dove10 MB/min - 1 MB/s)

statickú

statickú i dynamickú

statickú

nedestruktivnı

destruktivnı i nedestruktivnı

nedestruktivnı

za vislú za vislú prımy Prımy velmi spolehlivú spolehlivú vzhledem k nızkú kapacite nizsı nez u registru a vyssı vysoka nez u vnejsıch pametı

neza vislú prımy i sekvenc nı múnespolehlivú vzhledem k vysokú kapacite nızka

7.1.2. Pouz itıpolovodicovy ch pamštıv PC Loka lnı pame Ř í je malokapacitnı (nekolik bitu), nazyva se registr a byva integrova na v ruznych obvodech (napr. v procesorech, v radic ıch). Ma velice kra tkou vybavovacı dobu „ jednotky ns, je tvorena obvody SRAM a je energeticky za visla . Operacnı pame Ř í obsahuje pra vezpracova vany program, ma strednevelkou kapacitu „ desıtky az stovky MB. Ma kra tkou dobu prıstupu „ desıtky ns (60 „ 70 „ 8 ns). Energeticky za visla , tvorena obvody DRAM. Vyzaduje obnovu dat. Vyrovna vacı pame ti í pameti s malou kapacitou, stovky kB. Slouzı k vyrovna vanı rychlosti prenosu dat, vkla dajı se napr. mezi CPU a OP, mezi sbernice pracujıcı s ruznou


rychlostı, do tiska ren atd. Jsou tvoreny obvody SRAM, energeticky za vislú. Prıstupova doba „ jednotky az desıtky ns (12 „ 1 ns). Nazyvajı se BUFFER nebo CACHE. Pame ti ROM í jejich kapacita se lisı v za vislosti na pouzitı. Byvajı integrova ny v radic ıch, kde obsahujı podprogramy sta le se opakujıcıch rutin. Da le se pouzıvajı jako samostatnú obvody „ ROM BIOS, jsou energeticky neza vislú.

7.2. Vnitrnıpamšti Internı pameti jsou zapojeny jako matice pameýovych bunek. Kazda bunka ma kapacitu jeden bit. Takova to bunka tedy muze uchova vat pouze hodnotu logicka jedna nebo logicka 0. Obecna struktura vnitrnı pameti

Struktura vnitrnı pameti Pri prıstupu do pameti (c tenı nebo za pis) je vzdy uda na adresa pameýovúho mısta, se kterym se bude pracovat. Tato adresa je privedena na vstup dekodúru. Dekodúr pak podle zadanú adresy vybere jeden z adresovych vodic u a nastavı na nem hodnotu logicka 1. Podle toho, jak jsou zapojeny jednotlivú pameýovú bunky na prıslusnúm ra dku, ktery byl vybra n dekodúrem, projde resp. neprojde hodnota logickú jednic ky na datovú vodic e. Informace je da le na koncıch datovych vodic u zesılena zesilovac em. V prıpade, ze hodnota logicka jedna projde pres pameýovou bunku, obdrzıme na vystupu hodnotu bitu 1. V opac núm prıpadeje na vystupu hodnota bitu 0. Zcela analogicky je postup i pri za pisu hodnoty do pameti. Opet je nejdrıve nutnú uvúst adresu pameýovúho mısta, do kterúho se bude zapisovat. Dekodúr vybere adresovy vodic prıslusny zadanú adrese a nastavı na nej hodnotu logicka 1. Da le se nastavı hodnoty bitu b1 az b4 na hodnoty, kterú se budou do pameti ukla dat. Tyto hodnoty jsou potom ulozeny do pameýovych bunek na ra dku odpovıdajıcım vybranúmu adresovúmu vodic i.


Vnitrnıpame ti je moznš rozde lit do na sledujıcıch za kladnıch skupin: • ROM • PROM • EPROM • EEPROM • Flash • RAM • DRAM • SRAM 7.2.1. Pamšti ROM (Read Only Memory) Pameti ROM jsou pameti, kterú jsou urc eny pouze pro c tenı informacı. Informace jsou do techto pametı pevnezapsa ny pri jejich vyrobea potom jiz nenı moznú za dnym zpusobem jejich obsah zmenit. Jedna se tedy o statickou, energeticky nezavislou pameý urc enou pouze ke c tenı. Pri vyrobe tohoto typu pameti se pouzıva nejc asteji nekterú z na sledujıcıch realizacı pameýovych bunek. Pameýova bunka pameti ROM muze byt realizova na jako dvojice nespojenych vodic u a vodic u propojenych pres polovodic ovou diodu.

Realizace bunky pameti ROM pomocı polovodic ovú diody V prvnım prıpade nemuze za dnym zpusobem hodnota logicka jedna prejıt z adresovúho vodic e na vodic datovy. Jedna se tedy o bunku, ve kterú je permanentneulozena hodnota 0. V prıpade druhúm hodnota logicka 1 prejde z adresovúho vodic e pres polovodic ovou diodu na vodic datovy. Toto zapojenı predstavuje tedy pameýovou bunku s hodnotou 1. Dioda je zapojena tak, aby hodnota logicka 1 mohla prejıt z adresovúho vodic e na datovy, ale nikoliv v opac núm smeru, coz by vedlo k jejımu sırenı po velkú c a sti pameti. Jednotlivú bunky pameti ROM je takú moznú realizovat pomocı tranzistoru, a to jak v technologii TTL, tak v technologiıch MOS. Jejı realizace v technologii TTL je uvedena na na sledujıcım obra zku.


Realizace pameýovú bunky ROM pomocı tranzistoru v technologii TTL V tomto prıpadeje na datovy vodic neusta le priva dena hodnota logicka 1. Pokud dojde k vybra nı adresovúho vodic e a tım k umıstenı hodnoty logicka jedna na tento vodic , tak v prıpade, ze je tranzistor T spojen s tımto adresovym vodic em, dojde k jeho otevrenı a tım k propojenı datovúho vodic e se zemı. Na takto propojenúm datovú vodic i se potom objevı hodnota logicka 0 a tato bunka predstavuje ulozenı hodnoty bitu 0. U bunek, jejichz tranzistor nenı spojen s adresovym vodic em, nemuze nikdy dojıt k otevrenı tohoto tranzistoru a tım ani ke spojenı datovúho vodic e se zemı. V túto bunce je tedy neusta le ulozena hodnota 1. Zcela analogicky pracuje i bunka pameti ROM zapojena pomocı tranzistoru v nekterú z technologiı MOS.

Realizace pameýovú bunky ROM pomocı tranzistoru v technologii MOS


Tranzistory pripojenú k napa jecımu vodic i plnı pouze žlohu rezistoru podobnejako u bunky v predeslúm prıpade. Samotna bunka pracuje na stejnúm principu, ktery byl popsa n u bunky v technologii TTL. 7.2.2. Pamšti PROM (Programable Read Only Memory) Pameý PROM neobsahuje po vyrobenı za dnou pevnou informaci a je az na uzivateli, aby provedl prıslusny za pis informace. Tento za pis je moznú provúst pouze jednou a potú jiz pameý slouzı stejne jako pameý ROM. Pameti PROM predstavujı statickú a energeticky neza vislú pameti. Bunku pameti je moznú realizovat podobne jako u pameti ROM. Pri vyrobe je vyrobena matice obsahujıcı spojenú adresovú vodic e s datovymi vodic i pres polovodic ovou diodu a tavnou pojistku z niklu a chromu (NiCr). Takto vyrobena pameý obsahuje na zac a tku samú hodnoty 1.

Realizace pameýovú bunky PROM pomocı diody Za pis informace se prova dı vyssı hodnotou elektrickúho proudu (cca 10 mA), ktera zpusobı prepa lenı tavnú pojistky a tım i definitivneza pis hodnoty 0 do prıslusnú pameýovú bunky. Pameti typu PROM se takú realizujı pomocı bipola rnıch multiemitorovych tranzistoru, jak je uvedeno na na sledujıcım obra zku

Realizace pameýovú bunky PROM pomocı multiemitorvych tranzistoru


Takto realizovana pameý PROM obsahuje pro kazdy adresovy vodic jeden multiemitorovy tranzistor. Kazdy z techto tranzistoru obsahuje tolik emitoru, kolik je datovych vodic u. Pri c tenı z pameti je opet na prıslusny adresovy vodic privedena hodnota logicka 1, ktera zpusobı, ze tranzistor se otevre a ve smeru kolektor emitor zac ne procha zet elektricky proud. Jestlize je tavna pojistka pruchozı, procha zejıcı proud otevre tranzistor, ktery je zapojen jako invertor, a na vystupu je prec tena hodnota 0. Jestlize tavna pojistka byla pri za pisu prepa lena, tzn. je nepruchozı, nedojde k otevrenı tranzistoru a na vystupu je prec tena hodnota 1. Pameý PROM pracujıcı na tomto principu ma po svúm vyrobenı ve vsech bunka ch zapsa nu hodnotu 0 a pri jejım programova nı se do nekterych bunek prepa lenım tavnú pojistky zapıse hodnota 1. 7.2.3. Pamšti EPROM (Eraseable Programable Read Only Memory) Pameý EPROM je staticka energeticky nezavisla pameý, do kterú muze uzivatel provúst za pis. Zapsanú informace je moznú vymazat pusobenım ultrafialovúho za renı. Tyto pameti jsou realizova ny pomocı specia lnıch unipola rnıch tranzistoru, kterú jsou schopny na svúm prechodu udrzet elektricky na boj po dobu az nekolika let. Tento na boj lze vymazat pra ve pusobenım UV za renı. Pameti EPROM jsou charakteristickú malym okúnkem v pouzdre integrovanúho obvodu obsahujıcıho tuto pameý. Pod okúnkem je umısten vlastnı pameýovy c ip a to je mısto, na kterú smeruje pri vymaza va nı zdroj UV za renı. Pri pra ci byva tento otvor vetsinou prelepen ochrannym stıtkem, aby nedocha zelo ke ztra ta m informace vlivem UV za renı v ovzdusı. Zapojenı jednú bunky pameti EPROM je podobnú jako u pameti EEPROM. 7.2.4. Pamšti EEPROM (Electrically EPROM) Tento typ pameti ma podobnú chova nı jako pameti EPROM, tj. jedna se o statickou pameý, kterou je moznú naprogramovat a pozdeji z nı informace vymazat. Vyhodou oproti EPROM pametem je, ze vymaza nı se prova dı elektricky a nikoliv pomocı UV za renı, c ımz odpada nepohodlna manipulace s pametı pri jejım maza nı. Pri vyrobe pametı EEPROM se pouzıva specia lnıch tranzistoru vyrobenych technologiı MNOS (Metal Nitrid Oxide Semiconductor). Jedna se o tranzistory, na jejichz rıdıcı elektrodeje nanesena vrstva nitridu kremıku (Si3N4) a pod nı je umıstena tenka vrstva oxidu kremic itúho (SiO2). Vlastnı bunka pameti EEPROM pak pracuje na principu tunelova nı (vkla da nı) elektrickúho na boje na prechod techto dvou vrstev. energeticky nezavislou

Realizace bunky pameti EEPROM pomocı tranzistoru MNOS


Pri za pisu dat se privede na prıslusny adresovy vodic za pornú napetı -U a datovy vodic bunek, do nichz se ma zaznamenat hodnota 1, se uzemnı. Tranzistor se otevre a vznikne v nem na boj, ktery vytvorı velkú prahovú napetı. Pri c tenı se privede na adresovy vodic za porny impuls. Tranzistor s malym prahovym napetım se otevre a vede elektricky proud do datovúho vodic e, zatımco tranzistor s velkym prahovym napetım zustane uzavren. Vymaza nı pameti se prova dı kladnym napetım +U, kterú se privede na adresovú vodic e. Tunelovany na boj se tım zmensı a prahovú napetı poklesne, c ımz je pameý vymaza na. 7.2.5. Pamšti Flash Flash pameti jsou obdobou pametı EEPROM. Jedna se o pameti, kterú je moznú naprogramovat a kterú jsou staticke a energeticky nezavisle. Vymaza nı se prova dı elektrickou cestou, jejich preprogramova nı je moznú provúst prımo v poc ıtac i. Flash pameý je ve svú podstate kombinace RAM a pevnúho disku ve forme Čpevnú kartyď. Flash pameý uchva va elektronicka data v pameýovych bunka ch stejnejako DRAM a SRAM, ale souc asnepracuje jako pevny disk, jelikoz si ulozenú informace zachova i po odpojenı od elektrickúho napa jenı. Ve Flash pameti nemusı byt informace neusta le obnovova ny jako v DRAMech, nebo neusta le pod proudem jako SRAM aby si informace v sobeulozenú zapamatovala. Pameý typu Flash tedy nenı nutnú pred vymaza nım (naprogramova nım) z poc ıtac e vyjmout a umıstit ji do specia lnıho programovacıho zrızenı. Vy hody: • Stabilnı ulozenı informacı „ uchova va data i bez napa jenı (stejnejako HD), • Nızka žroven napa jenı „ velice bızky prıkon vhodny pro prenosna zarızenı za visla na baterii, • Sta lost „ jsou schopny odolat drsnym otresum nebo chvenı bez ztra ty dat, • Kompaktnı velikost „ vhodna pro siroky rozsah prenosnú elektroniky, • Rychlost „ extrúmnekra tka vybavovacı doba, • Flash snese az 2000 G bez ztra ty ulozenych informacı. Nevy hody: • majı omezenou zivotnost na cca 100 000 cyklu za pisu, • Flash pameý musı byt maza na v blocıch oproti RAM ktera umoznuje mazat po jednotlivych bajtech. (To je jako byste museli pri psanı smazat cele slovo oproti opravš jednoho pısmena). • Flash pameti jsou oproti RAM relativnedrahú, • Kapacita Flash pametı je omezena na max. 100 MB a cena za 1 MB oproti pevnym diskum je vysoka . UplatnšnıFLASH: • pouzitı v PC k uchova nı informacı o konfiguraci, • v sıýovych zarızenıch pro ulozenı mikrododu a instrukcı, • v prenosnych poc ıtac ıch pro uchova nı a prena senı dat, • digita lnı fotoapara ty „ prenosnú telefony, • pagery a digita lnı audio za znamnıky, • snımac e k ulozenı obrazovych nebo hlasovych dat.


7.3. OperacnıpamšŘ V poc ıtac i se podobne jako v jinych matematickych strojıch nacha zejı dve hlavnı skupiny pameti z hlediska hardware (RAM dynamickú nebo statickú, ROM) a nekolika druhu pametı z hlediska software. Z hlediska software se mohou v pocıtaci nacha zet tyto typy pame tı: • konvenc nı „ CONVENTIONAL • prıdavna „ EXTENDET XMS • rozsırena „ EXPANDET EMS • hornı „ UPPER UMA • vysoka „ HIGH HMA • stınova „ SHADOW • vyrovna vacı „ BUFFER, CACHE Pameti z bodu 1-6 tvorı tzv. hlavnı pameý (operac nı) poc ıtac e. Hlavnı pameý je na za kladnı desce realizova na bu® jako blok c ipu uspora danych do tzv. bank, nebo je tvorena minideskou s nekolika c ipy zvanou SIMM (Single In line Memory Module) „ pameýovy modul s c ipy razenymi v jednú rade, nebo DIMM (Dual In line Memory Module) „ pameýovy modul s c ipy razenymi ve dvou rada ch. KonvencnıpamšŘ „ slouzı k ukla da nı pra vebezıcıch programu s jejich daty. Jejı kapacita je max. 640kB, vıce nemuze DOS obslouzit. Do túto pameti se zava dejı ruznú ovladac e (pro mys, obrazovku atd.). C ım vıce ovla dac u v konvenc nı pameti, tım múnemısta pro programy. Abychom toto mısto usetrili zava dıme tzv. XMS. Rezervovana pamšŘ „ nacha zı se v prostoru 640 kB „ 1 MB, v túto c a sti se nacha zejı videopameý, malú žseky pameti zvanú BUFFERy a specia lnı pameý obsahujıcı systúmovy software. V túto oblasti se nikdy nesmı nacha zet uzivatelska pameý. Prı davna pamšŘ„ XMS „ nacha zı se v prostoru nad 1 MB. Aby se mohla vyuzıvat, musı byt v souboru CONFIG.SYS instalova n ovladac HIMEM.SYS. Do túto oblasti lze prevúst rezidentnı programy, c ımz se usetrı mısto pro programy v konvenc nı pameti. Nekterú programy mohou tuto pameý i prımo vyuzıvat. Rozsı rena pamšŘ (prekryvna , LIM, stra nkova ) „ EMS „ urc ena pro programy, kterú ji umı vyuzıvat napr.: programy zpracova vajıcı velkú datovú soubory. DOS nepohlızı na tuto pameý jako na klasickou (nelze ji adresovat), ale systúm vı, ze ma k dispozici urc itú stra nky o velikosti 16kB. Techto stra nek muze byt max. 2000, coz je max. kapacita 32 MB. Prıstup do pameti EMS se deje pres rezervovanou oblast, v nız je vytvoren adresnı prostor (ra mec ek) 64 kB, coz jsou 4 stra nky. S pametı LIM se pracuje tak, ze se obsah prıslusnú stra nky preta hne do pameti v rezervovanú oblasti. K vytvorenı ra mec ku v rezervovanú oblasti musı byt zaveden ovladac EMM386.EXE v souboru CONFIG.SYS. HornıpamšŘ„ UMA „ je c a st pameti XMS a ukla dajı se do nı ruznú ovladac e. Vysoka pamšŘ „ HMA „ c a st zac a tku pameti EMS, kterou muze obsadit MS-DOS a tım uvolnit c a st konvenc nı pameti. Swapping - je prechodnú ukla da nı segmentu pameti na disk, kterú umoznuje zpracova vat žlohy, jenz se do fyzickú operac nı pameti nevejdou celú. Virtua lnı spra va pameti - operac nı systúm se musı postarat, aby potrebnú c asti pameti byly vzdy k dispozici.


7.3.1. Pamšti RAM Pameti RAM jsou urc eny pro za pis i pro c tenı dat. Jedna se o pameti, kterú jsou energeticky zavisle. Podle toho, zda jsou dynamickenebo staticke, jsou da le rozdelova ny na: • DRAM - Dynamickú RAM • SRAM - Statickú RAM 7.3.1.1. Pame ti SRAM (Static Random Access Memory) Pameti SRAM uchova vajı informaci v sobe ulozenou po celou dobu, kdy jsou pripojeny ke zdroji elektrickúho napa jenı. Pameýova bunka SRAM je realizova na jako bistabilnı klopny obvod, tj. obvod, ktery se muze nacha zet vzdy v jednom ze dvou stavu, kterú urc ujı, zda v pameti je ulozena 1 nebo 0.

Realizace jednú bunky SRAM v technologii MOS U SRAM pametı se pouzıva dvou datovych vodic u. Vodic Data je urc eny k za pisu do pameti. Vodic oznac eny jako \Data se pouzıva ke c tenı. Hodnota na tomto vodic i je vzdy opac na nez hodnota ulozena v pameti. Takze na konci je nutno ji jestenegovat. Pri za pisu se na adresovy vodic umıstı hodnota logicka 1. Tranzistory T1 a T2 se otevrou. Na vodic Data se privede zapisovana hodnota (napr. 1). Tranzistor T1 je otevren, takze jednic ka na vodic i Data otevre tranzistor T4 a tımto dojde k uzavrenı tranzistoru T3. Tento stav obvodu predstavuje ulozenı hodnoty 0 do pameti. Zcela analogicky tato bunka pracuje i pri za pisu hodnoty 1. Rozdıl je pouze v tom, ze tranzistor T4 zustane uzavren a to zpusobı otevrenı tranzistoru T3. Pri c tenı je opet na adresovy vodic privedena hodnota logicka 1, coz opet zpusobı otevrenı tranzistoru T1 a T2. Jestlize byla v pameti zapsa na hodnota 1, je tranzistor T4 otevren (tj. na jeho vystupu je hodnota 0). Tuto hodnotu obdrzıme na vodic i \DATA. Opet zcela analogicky v prıpadeulozenú hodnoty 0, kdy tranzistor T4 je uzavren (tj. na jeho vystupu je hodnota 1). Poznamka: Tranzistory T5 a T6 plnı pouze funkcı rezistoru.


Pameti SRAM je moznú uskutec nit i v technologii TTL. Bunka takovúto pameti pracuje na podobnúm principu jako bunka v technologii MOS.

Realizace jednú bunky pameti SRAM v technologii TTL Pameti SRAM jsou vyhodnú zejmúna pro svou nızkou pr ıstupovou dobu (15 - 20 ns). Jejich nevyhodou je naopak vyssı slozitost a z toho plynoucı vyssı vyrobnı na klady. V souc asnú dobe jsou pameti SRAM pouzıva ny predevsım pro realizaci pametı typu cache, jejichz kapacita je ve srovna nı s operac nı pametı nekolikana sobnenizsı. 7.3.1.2. Pame ti DRAM (Dynamic Random Access Memory) V pameti DRAM je informace ulozena pomocı elektrickúho na boje na kondenza toru. Tento na boj ma vsak tendenci se vybıjet i v dobe, kdy je pameý pripojena ke zdroji elektrickúho napa jenı. Aby nedoslo k tomutu vybitı a tım i ke ztra te ulozenú informace, je nutnú periodicky prova det tzv. refersh, tj. ozivova nı pameýovú bunky. Tuto funkci plnı nektery z obvodu cipovesady.

Realizace jednú bunky pameti DRAM v technologii TTL

Pri za pisu se na adresovy vodic privede hodnota logicka 1. Tım se tranzistor T otevre. Na datovúm vodic i je umıstena zapisovana hodnota (napr. 1). Tato hodnota projde pres 76 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

otevreny tranzistor a nabije kondenza tor. V prıpade za pisu nuly dojde pouze k prıpadnúmu vybitı kondenza toru (pokud byla drıve v pameti ulozena hodnota 1). Pri c tenı je na adresovy vodic privedena hodnota logicka 1, ktera zpusobı otevrenı tranzistoru T. Jestlize byl kondenza tor nabity, zapsana hodnota prejde na datovy vodic . Tımto c tenım vsak dojde k vybitı kondenza toru a znic enı ulozenú informace. Jedna se tedy o bunku, ktera je destruktivnı pri c tenı a prec tenou hodnotu je nutnú opet do pameti zapsat. Bunka pameti DRAM je velmi jednoducha a dovoluje vysokou integraci a nızkú vyrobnı na klady. Dıky temto vlastnostem je pouzıva na k vyrobe operac nıch pametı. Jejı nevyhodou je vsak vyssı prıstupova doba (60 - 70 ns) zpusobena nutnostı prova det refresh a c asem potrebnym k nabitı a vybitı kondenza toru. 7.3.1.3. RDRAM - RIMM Firma Rambus Inc. je americka spolec nost, ktera pred c asem vyvinula a nabıdla vyrobcum vlastnı technologii spra vy pameti, rychlejsı nez v tú dobe nejpouzıvanejsı technologie SDRAM. Systúm byl pojmenova n Rambus Random-Access Memory (RDRAM). Intel se rozhodl technologii RDRAM intenzıvneprosazovat. Za tımto žc elem vznikla nova koncepce stavby za kladnıch desek. Nove byly takú Intelem definova ny moduly a konektory typu RIMM (Rambus Inline Memory Module) specia lne pro pouzitı RDRAM pameti.

modul RIMM po odmontova nı krytu Rambus - technologie Pameti Rambus se vyznac ujı jinou vnitrnı organizacı (ve srovna nı s SDRAM). Pameý RDRAM (neza visle na poc tu modulu..) je umıstena na spolec nú, velmi rychlú sbernici. Vzhledem k tomu, ze tato technologie podporuje takú na sobny prenos jsou informace z pameýovych bunek prena seny jak na zac a tku, tak na konci taktovacıho impulsu. Tımto se prakticky zdvojna sobuje propustnost. Ve specifikaci RDRAM se hovorı o techto "rychlostnıch kategoriıch": PC800 (takt sbernice 400Mhz), PC700 (sbernice 356Mhz) a PC600 (sbernice 300Mhz). Pameýova sbernice souc asnych RIMM modulu je siroka pouhych 16bitu (= 2 bajty). Proto je teoreticky prenos (sırka pa sma) modulu PC800 roven 2x800Mhz = 1.6GB/sec. Pameti SDRAM vsak majı 4x vetsı sırku pameýovú sbernice - 64bitu (coz je 8bajtu). Co z toho plyne? Frekvence RDRAM musı byt c tyrna sobna , aby dosa hla stejnú pameýovú propustnosti jako SDRAM. Filozofie RDRAM ma vsak takú dalsı nevyhodu. Tım je vysoka hodnota "latency" zpoz dšnıpri prıstupu k pameýovym bunka m. Od doby vystavenı pozadavku az po okamzik prenosu odpovıdajıcıch dat z pameýovych bunek, probehne urc ity c as - Latency time. Ta je bohuzel pri sbernicovú filozofii Rambusu znac ne vyssı nez u maticove orientovanúho SDRAMu. Data totiz putujı po žzkú Rambus sbernici v balıcıch (chunks) o velikosti 64bitu. Takovyto datovy "vla c ek" musı projet vsemi moduly (c ım vıce, tım hure), az do radic e pameti (memory controller).


Rambus vlastnezava dı do systúmu pameýovou minisıý. Sbernicove/súriovy prenos dat je takú duvodem urc itú zvla stnosti RDRAM - v systúmu musı by t osazeny vsechny RIMM patice.Volnú patice se pak osadı specia lnımi pruchozımi moduly. Technologie RDRAM se da charakterizovat takto: • ma vysokou datovou propustnost, prıstup k datum je vsak zatızen vyssım zpozdenım latency, • tato koncepce je vhodna pro zpracova nı "datovych proudu" (data streams) - obecne pro multimedia, • pameti Rambus se takú hodı do zarızenı, kde je vyhodou jejich uzsı sbernice - 16 bitu (a tım i mensı slozitost plosnúho spoje). To je duvod pouzitı RDRAM v hernıch konzola ch Playstation 2, • nutnost pouzitı vysokych frekvencı (az 400Mhz) zvysuje na roc nost desek (dnesnı desky s c ipsetem i820 dovolujı osadit max. 3banky) a RIMM modulu, • vysoce taktovanú a nerovnomerne zatızenú moduly vyzadujı dodatec ny "tepelny management" v radic i pameti (+c idla teploty + pasivnı chladic e/rozva dec e tepla), • RDRAM moduly jsou velice drahú (na roc na vyroba, presnú oboustrannú provedenı), • dnesnı specifikace a technologie RDRAM nenı vhodna pro osazenı velkúho mnozstvı pameti (a proto se nepouzıva v na roc nych serverech), v budoucnu se vse muze zmenit, • dnesnı RDRAM nejsou ani vhodnú pro notebooky.

7.4. Prı loha - porovnanıpamštıPIC16C84, 16F84 a 16F84A Strucnš: PIC16C84, PIC16F84 a PIC16F84A jsou prakticky žplneshora kompatibilnı, lisı se predevsım tım, ze 16F84(A) ma proti 16C84 vıce datovú pameti a 16F84A je rychlejsı nez oba predchozı typy. Parametr PIC16C84 PIC16F84 PIC16F84A Velikost pameti programu 1K x 14 1K x 14 1K x 14 Velikost pameti dat 36 x 8 68 x 8 68 x 8 Maxima lnı frekvence 10 MHz 10 MHz 20 MHz Rozsah napa jecıho napetı 2.0 ... 6.0 V (-40 ... +85”C) 2.0 ... 6.0 V (-40 ... +85”C) 2.0 ... 5.5 V (-40 ... +125”C)Proudova spotreba (LP oscila tor 32 kHz, napa jecı napetı 2.0 V, WDT vypnuty)


60 ° A (typ.) 400 ° A (max.) 15 ° A (typ.) 45 ° A (max.) 15 ° A (typ.) 45 ° A (max.) Proudova spotreba v rezimu Power-down (napa jecı napetı 2.0 V, WDT vypnuty, industrial) 26 ° A (typ.) 100 ° A (max.) 0.4 ° A (typ.) 9 ° A (max.) 0.4 ° A (typ.) 9 ° A (max.) Dúlka cyklu maza nı/za pis do datovú EEPROM 10 ms (typ.) 20 ms (max.) 10 ms (typ.) 20 ms (max.) 4 ms (typ.) 10 ms (max.) Filtr na pinu „MCLR Ne ano ano Polarita bitu PWRTE v konfigurac nım slove Pozitivnı negativnı negativnı Doporuc ena hodnota Rext pro RC oscila tor 3 kOhm ... 100 kOhm 5 kOhm ... 100 kOhm 3 kOhm ... 100 kOhm Pouzdra PDIP, SOIC PDIP, SOIC PDIP, SOIC, SSOP Problúm s PORTA pri krystalu pod 500 kHz Ano ne ne Problúm s nechtenym povolenım GIE Ano ne ne Problúm se zvysenou proudovou spotrebou pri nenulovych bitech EEADR<7:6> Ano ne ne


8. GRAFICKE KARTY V PC, OVLA DA NI, MOZNOSTI, .. Graficka karta je neodmyslitelnou souc a stı poc ıtac e, ktera preva dı data na obraz. Dıky tomu muzeme s poc ıtac em interaktivne spolupracovat. Prvnı grafickú karty byly z dnesnıho hlediska primitivnı a umely zobrazit jen znaky, pozdeji jednoduchou grafiku (). Nynı jiz existujı grafickú karty o nekolik ra du slozitejsı a v mnoha ohledech i "inteligentnejsı". Dnesnı karty jiz "nezobrazujı" ale grafiku "akcelerujı" (urychlujı) - a to jak 2D, tak i 3D (prostorovú) zobrazenı. Tım jednak odpada pra ce poc ıtac i, jednak se zkvalitnuje grafickú zobrazenı. Pres jednoduchou bitmapovou grafiku, od her typu Wolfenstein (z roku 1991) se nynı dosta va me do situace, kdy se jiz poc ıtac ovú hry dıky technologicky vyspelym grafickym karta m pomalu, ale jisteblızı realite. Po na stupu 3Dfx na trh se celkove trh s grafickymi kartami stal o mnoho agresivnejsı. ATI si udrzovala dostatec nou kvalitu a urc ity odstup od konkurence. Jejı grafickú c ipy jako napr. Rage 128 sice nebyly tak vykonnú jako Voodoo, avsak v sobeskryvaly velky multimedia lnı potencia l - viz. rada All-in-Wonder. Proto si je takú mnoho uzivatelu zamilovalo. Vysokú tempo nasazenú 3Dfx, vsak neunesla ani samotna 3Dfx, S3 a c a stec nei Matrox, ktery túmer odesel ze spotrebnıho grafickúho segmentu. Potú co 3Dfx zkrachovalo, tak na trhu s grafickymi kartami zustaly jen dvevyznamnú firmy - nVidia a ATI. NVidia ma svoje GeForce a ATI svoje Radeony... Po uvedenı GeForce 3 zac al trh s grafickymi kartami zava net monopolem nVidie. V lútetohoto roku na s vsak c ekalo velmi prıjemnú probuzenı a ozivenı celúho trhu s grafickymi kartami. ATI ohla sila svuj Radeon 8500.

8.1. GeForce 4 Ti 4600 Minuly rok v dubnu byla uvedena GeForce 3 (NV20), v rıjnu byla uvedena GeForce 3 Ti a nynı tady ma me GeForce 4 Ti, ktera nese kodovú oznac enı NV25. NVidia sice zvysuje vykon (potazmo frekvenci), ale sta le se drzı architektury NV20 c ili GeForce 3. GeForce 2, byla bez debat velmi žspesna (zejmúna rada MX), tak GeForce 4 Ti je túto rade v principu podobna . GeForce 2 byla velmi vykonnou verzı GeForce 256 s velkym mnozstvım pridanych algoritmu a zdokonalenou vyrobnı technologiı. GeForce 4 Ti vycha zı z GeForce 3, a jak bylo rec eno, na softwarovú stra nce se opravdu nesetrilo. GeForce 4 Ti je vlastneGeForce 3 na velmi vysokú frekvenci (300 MHz = 1,5 x takt puvodnı GeForce 3) a byla jı prida na dalsı vertexova pipeline pro rychlejsı zpracova nı scún s pouzitım Vertex Shaderu (celkovebyl poc et tranzistoru navysen z 57 milionu na 63 milionu). Vyrobnı technologie ale zdokonalena nebyla, protoze firma TMSC (nejvetsı taiwansky vyrobce polovodic u, kterú mimo jinú vyra bı i grafickú c ipy GeForce) nedoka zala vyra bet 0,13 mikron technologiı s dostatec nou vyteznostı, proto se pouzitı zdokonalenú vyrobnı technologie oc eka va az u NV30. NVidia vyresila vyssı frekvenci kuriozne, zvysila napetı ja dra a zlepsila chlazenı. I presto c ip GeForce 4 Ti pomerne "hajcuje", norma lnı provoznı teplota je 46,5 stupne Celsia. Co se tyc e novych technologiı, by se dalo rıct, ze u NV25 nenajdeme nic novúho, ale vykon GeForce 3 byl vyladen na maximum. Nejvykonnejsı verze GeForce 4 Ti 4600 by si spra vne zaslouzila jmúno GeForce 3 Ti 1000 (zbylú dve verze by se mohly jmenovat GeForce 3 Ti 800 a 600). GeForce 4 Ti byly c a stec neuvedenú jiz pred pul rokem, protoze grafickú ja dro NV2A, kterú plnevycha zı z NV25 je souc a stı hernı konzole XBOX, ktera byla uvedena v listopadu. XBOX nema takovú vypoc etnı moznosti jako poc ıtac (Celeron 733 MHz nenı prılis rychly) a proto se vykon tohoto grafickúho ja dra vyuzije jen c a stec ne. 80 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

Nejvy konne js ıdesktopovš grafickš karty Kodove jme no Frekvence jadra Frekvence pamštı Propustnost pamštı Velikost pamšti Pocet pixelovy ch pipeline Pocet texturovacı ch jednotek Max. fillrate Max. fillrate (multitexturing) Naneseny ch textur v jednom taktu Filtrovanı

Bump mapping Pixel Shadery Vertex Shadery High Order Surface Optimalizacnıalgorithmy R adic pamštı Hardware DVD dekomprese

GeForce4 Ti 4600 GeForce3 Ti 500 Radeon 8500 NV25 NV20 R200 300 MHz 240 MHz 275 MHz 650 MHz DDR 500 MHz DDR 550 MHz DDR 10,4 GB/s 8,0 GB/s 8,8 GB/s 128 MB 64 MB 64 MB i 128 MB 4 4 4 2 2 2 1200 Mpixelu 960 Mpixelu 1100 Mpixelu 2400 Mtexelu 1920 Mtexelu 2200 Mtexelu 4 4 6 Bi-linearnı Bi-linearnı Bi-linearnı Tri-linearnı Tri-linearnı Tri-linearnı Anisotropickú Anisotropickú Anisotropickú emboss emboss emboss enviromantal BM enviromantal BM enviromantal BM Dot3 Dot3 Dot3 verze 1.0 - 1.3 verze 1.0 - 1.3 verze 1.0 - 1.4 verze 1.0 - 1.1 verze 1.0 - 1.1 verze 1.0 - 1.1 RT-pathes RT-pathes N-pathes Occlusion Culling Occlusion Culling Z Compression HyperZ II Z Compression Fast Z Clear Memory Precharge 4 x 32bit Crossbar 4 x 32bit Crossbar 128bit Ne Ne Ne

R ada graficky ch akcelera tor˚ GeForce 4 Ti se bude skla dat ze trı variant:

Frekvence jadra Frekvence pamštı Velikost pamšti

Verze GeForce 4 Ti GeForce 4 Ti 4600 GeForce 4 Ti 4400 300 MHz 275 MHz 650 MHz DDR 550 MHz DDR 128 MB 128 MB

GeForce 4 Ti 4200 225 MHz 500 MHz DDR 128 MB

Hardware


Stejne jako GeForce 4 MX ma GeForce 4 Ti podporu dvou obrazovek, kterú jsou prakticky vyvedeny na kartejako jeden DVI a RGB vystup, protoze DVI vystup vysılajı i RGB signa l, tak je moznú, ze se ke karte bude pribalovat DVI->RGB redukce (zna mú napr. z Radeona VE). Dokonce nekterı vyrobci budou doda vat karty s dvemi DVI vystupy. (Jen tak na okraj, GeForce 4 urc ena do oblasti profesiona lnı grafiky Quadro 4 bude mıt podporu dokonce az 4 obrazovek). Vystup grafickú karty je resen jednım internım RAMDACem a druhym externım, tak se muze sta t, ze jeden nenı prılis kvalitnı. Takovy prıpad se stal u prvnıch GeForce 4 MX 440, kterú sice vystup na prvnı monitor mely kvalitnı, ale druhy byl "otresny". Na vyssıch rozlisenı nez 800x600 se jiz obraz neprıjemnemlzil. 8.1.1. nFiniteFX II NFiniteFX technologie v sobezahrnuje Pixel a Vertex Shadery, coz jsou soubory "instrukcı", kterú umoznujı vyvoja rum her lúpe pracovat s objekty a jejich povrchem, dıky tomu muzou vzniknout mnohem kra snejsı a realistic tejsı scúny. nFiniteFX II nenı dalsı generacı Pixel a Vertex Shaderu, ty budou az v DirectX 9.0, ale spıse zdokonaluje pra ci s nimi. U Pixel Shaderu bylo zlepsena pra ce s shadery pomocı zlepsenı vetvenı pipeline - prakticky by mel graficky akcelera tor nanúst v jednom taktu 3 - 4 textury (toto mnozstvı podporuje i GeForce 3, ale kolik textur je ve skutec nosti schopno toto ja dro nanúst v jednom hodinovúm taktu?). Trochu na skodu je, ze nVidia nepridala podporu Pixel shaderu ve verzi 1.4, kterú obsahuje ATi Radeon 8500. 8.1.2. Software Nejvıce algorithmu pouzıva GeForce 4 Ti zejmúna v pra ci s pametı. Dıky vylepsenú softwarovú vybave prejmenovala nVidia LightSpeed Memory Architecture na LightSpeed Memory Architecture II. Princip radic e je stejny - rozdelenı datovú sırky 128 bitu na 4 separa tnı kana ly o sırce 32 bitu a ke kazdúmu takovúmu toku je prida n vlastnı radic .

GeForce 4 Ti softwarove kopıruje technologii HyperZ II, kterou je vybaven Radeon 8500: •

•

• •

Quad Cache - jedna se o rozdelenı c a sti hlavnı pameti na c tyri neza vislú buffery do kterych se ukla dajı informace o obecnych tvarech (krychle, va lce, koule atp.), vertexech, textura ch a pixelech. Tato technologie nema nic spolec núho s cach pametı, ktera je obsazena v procesoru, jedna se pouze o lepsı razenı dat. Z Occlusion Culling - jinak pojmenova na technologie Hiden Surface Removal neboli nerenderova nı c a stı scúny, kterú nejsou viditelnú. Uz i GeForce 3 mela Occlusion Culling, ale dıky jeho nedokonalosti se o nem nVidia prılis nezminovala. Nynı je uveden Occlusion Culling druhú generace, ktery je o 25 % rychlejsı, nez jeho predchudce. Bezztra tova komprese Z dat - jedna se o kompresy Z dat, kterú informujı graficky c ip, jak daleko mezi sebou jsou objekty. Tyto data komprimuje GeForce 4 Ti v pomeru 4 : 1. Fast Z Clear - Z data se behem jednoho cyklu prevedou na nuly a tım se vymazou. Hodı se naprıklad pri prechodu mezi scúnami.


•

Memory Auto Precharge - tato technologie prednabıjı oblasti pameti, kterú nejsou vyuzity, ale kterú budou muset byt vyuzity v dalsıch nekolika cyklech. Dıky túto technologii doka ze graficky c ip snızit latenci pameti. V prıpadevelmi rychlych pametı se tım zlepsuje jejich c asova nı, protoze pameti na frekvenci 650 MHz DDR majı latenci CL 5.

8.1.3. Proble my GeForce 4 MX majı problúm s nekterymi deskami - jsou to MSI K7T266 Pro2, ABIT KG7, ASUS A7M266 a Gigabyte 7VTXE. Tato vada nenı zpusobena c ipsetem, ale napa jenım desky. Pri startu poc ıtac e se AGP port nestartuje rovnou na napetı 1,5 V, ale na znac nenizsım, a tım graficka karta zkolabuje a poc ıtac se odmıtne rozbehnout. Tento problúm by se mel vyresit na sledujıcım updatem BIOSu.

Vizua lnı porovna nı karet od dvou vyrobcu nVidie a ASUS.

Nvidia zava dı novy pojem - nynı se anti-aliasing FSAA 2x, 4x, Quicunx i novy 4xS, spolu s anisotropickym filtrova nım nazyvajı "Accuview Anti-Aliansing". Cılem nVidie bylo zvysit kvalitu Anti-Aliasingu bez ovlivnenı vykonu, proto se takú zmenilo rozmıstenı vzorkovacıch bodu pro presnejsı vzorkova nı (proto by mel byt Quicunx na GeForce 4 kvalitnejsı nez na GeForce 3). Tım by se melo zamezit vzniku obrazovych chyb pri pouzitı múne kvalitnıho Quicunx Anti-Aliasingu. Dalsım vylepsenım je zrychlenı Quicunx Anti-Aliasingu (4xS, ale ten nema me s c ım srovna vat), ktery je nynı stejne na roc ny jako FSAA 2x. NVidia takú pridala novy, velmi kvalitnı 4xS Anti-Aliasing, ktery technicky vycha zı z Quicunxu (pra ce se subpixely), ale je o mnoho kvalitnejsı (jestevıce nez 4xFSAA) a zhruba stejnena roc ny jako 4xFSAA. Nejleps ı predstavu o kvalite anti-aliasingu si ude la te prohlıdkou prilozeny ch obra zk˚

bez A-A

FSAA 2X

Quick A-A

FSAA 4X


4xS A-A

8.1.4. Teoreticke testy Testovacı sestava pracovala v nepretaktovanúm rezimu: • • • • • • • • • • • •

Pentium 4 (Willamette), takt 2 GHz, 256MB DDR SDRAM PC333 Kingmax (nastaveno CAS2.5) disk Maxtor D740X-6L, 40GB, 7200 ot., ATA133 za kladnı deska Soltek 85DRS2, c ipset SiS 645, BIOS v 1.4, driver AGP 1.08d graf. karta s c ipem GeForce 4 Ti 4600, ASUS V8640Ultra graf. karta s c ipem GeForce 3, Innovision graf. karta s c ipem GeForce 4 MX 440, ASUS V8470DDR graf. karta s c ipem GeForce 2 Ti, MSI graf. karta s c ipem ATi Radeon 8500LE Windows 98SE ovladac e graf. karet nVidia - Detonator 27.70 ovladac e graf. karet ATi - 4.13.9009

Pouzity nejnovejsı ovladac e od nVidie Dentonator 27.70 a nejnovejsı oficia lnı ovladac e ATI 4.13.9009. Vsechny karty fungovaly na danych ovladac ıch bez problúmu. Tytp testu 3DMark 2001, Dragothic Low Detail 3DMark 2001, Nature

bez A-A FSAA 2X 171,8 fps 125,8 fps 43,1 fps

34 fps

Quick A-A 126,1 fps 34 fps

FSAA 4X 74,5 fps

4xS A-A 74,4 fps

23,3 fps

19,9 fps

GeForce 4 Ti 4600 ma v Quicunx anti-aliasingu velmi dobrú vysledky, jsou jeste lepsı nez graficka karta poda va v FSAA 2x. Novy 4xS AA je na stejnú žrovni jako FSAA 4x pri jeste lepsı kvalite. Pri vysokú kvaliteanti-aliasing jen c a stec nezatezujeme grafickou kartu. Benchmark testy

Nazev Testu DroneZ, 1024x768x32, Generic High Quality Quake III Arena, 800x600x32, High Quality Quake III Arena, 1024x768x32, High Quality Quake III Arena, 1200x960x32, High Quality 3DMark 2000 3DMark 2000, Helicopter Low Detail 3DMark 2000, Helicopter High Detail 3DMark 2000, Adventure Low Detail 3DMark 2000, Adventure High Detail 3DMark 2001 3DMark 2001, Car Chase, Low Detail 3DMark 2001, Car Chase, High Detail 3DMark 2001, Dragothic, Low Detail 3DMark 2001, Dragothic, High Detail 3DMark 2001, Lobby, Low Detail

GeForce 4 Ti 4600 GeForce 3 fps % fps % 209,4 10 188,3 3

Radeon GeForce 4 GeForce 2 8500LE MX 440 Ti fps % fps % fps 181,9 18 149,1 -14 170,3

223,4

11

198,9

2

195,1

8

178,6

9

161,6

205,6

21

161,5

2

158,2

14

136,1

16

113,9

161,8

29

115,3

2

112,1

15

94,4

20

74,7

11196 200,6 118,2 279,1 67,4 9096 129 41,6 171 96,3 130,9

16 8 29 27 4 24 17 2 32 44 11

9367 183,6 83,6 203,7 64,8 6895 107,5 40,8 116,2 54,3 116,2

4 9 -5 -4 10 -5 0 12 -7 -31 6

8996 166,2 88,2 212,6 58,5 7278 108,2 36,1 124,3 71,2 108,3

24 2 21 8 -10 27 10 -6 32 40 14

6818 161,8 68,9 195,5 64,6 5349 97,3 38,6 84,6 42,6 93,4

-35 -13 0 -7 0 14 15 18 15 17 11

9215 183,4 69,5 210,1 64,9 4620 83,1 31,7 72,2 35,2 83,3


3DMark 2001, Lobby, High Detail 3DMark 2001, Multitexturing 3DMark 2001, Triangle test 3DMark 2001, Vertex Shaders 3DMark 2001, Bump mapping DOT 3 3DMark 2001, Sprites PRĚMER ROZDILĚ

58 2309 45,9 99,4 135 30,4

5 42 53 46 28 51 24,3

55,3 1336 21,3 53,3 97,7 14,9

17 -23 -33 -50 23 -7 -3,6

46,1 1644 28,5 79,9 74,4 25,6

-5 67 10 48 10 64 19,6

48,5 549 25,6 41,2 66,6 9,2

13 -2 12 -10 25 5 5,2

42,4 638 22,6 45,2 49,9 8,7

Ktery procesor pro spra vny chod GeForce 4 Ti doporuc it. K GeForce 4 Ti by se nejlúpe hodily procesory, kterú dnes jestenejsou dostupnú. Test probehl na hre Quake a Quicunx Anti-Aliasingu.

8.2. ATI - Radeon 8500 Kanadska firma ATI jiz po mnoho let dela kvalitnı grafickú karty. Byly doby, kdy byla nejvetsım vyrobcem grafickych karet na svete. Doda vala miliony grafickych c ipu do desktopu, notebooku i pracovnıch stanic. ATI Radeon 8500 je zcela novym grafickym akcelera torem - je natolik inovac nı, ze v nem túmer nelze najıt rysy puvodnı rady Radeon 256 (ja dro R100 / Rage6C). Dıky frekvenci pametı a sırce sbernice (128 -bitu) je moznú dosa hnout teoretickú propustnosti dat az 8,8 GB/s. K tomu technologie HyperZ II c ili HSR (Hidden Surface Removal) - odstranova nı nerenderova nych c a stı - snizuje zatızenı na propustnost pametı i o nekolik desıtek procent. Dıky tomu by hypoteticky mel zvla dat renderovat scúny, kterú potrebujı pametı "protlac it" az 12 GB/s. Z hlediska vystupu patrı tato graficka karta mezi nejlepsı. Ma v sobe integrova n spic kovy data/obraz prevodnık - RAMDAC - na frekvenci 400 MHz. Dıky tomu je graficka karta schopna obnovovat obraz na monitoru az 200 krat za sekundu pri rozlisenı 1024x768 - tedy 200 Hz (tak vysoky refresh rate na 1024x768 vsak v dnesnı dobe nema za dny monitor). Pri monumenta lnım rozlisenı 2048x1536 RAMDAC zvla da generovat obraz s frekvencı 85 Hz. Graficky cip: ATI Radeon 8500 (60 mil. tranzistoru) Taktovanıjadra: 275 MHz (250 MHz) AGP: 4X Pamšti: Hynix, 64MB DDR SDRAM 3.4 ns - max. 600 MHz (3.6 ns - max. 530 MHz)


Sı rka pamšŘove sbšrnice: 128bit. Takt pamšti: 550 MHz (500 MHz) Vy stup VGA: 1 Vy stup DVI: 1 TV OUT / TV IN: S Video out Speciality: velmi kvalitnı vystupy (S-Video, VGA i DVI), Ramdac 400 MHz.

Pri vysokych rozlisenıch nenasta va jev rozmazanosti. ATI sice nenı Matrox, avsak v oblasti "konzumnı grafiky" nema , myslım si, konkurenci. Graficka karta takú obsahuje i DVI vystup pro LCD monitory. Tento vystup je rızen integrovanym TMDS transmitúrem na frekvenci 175 MHz. V balenı je obsazena redukce DVI/VGA, kterou lze z DVI vystupu udelat druhy vystup pro monitor. Dıky tomu lze k túto grafickú kartepripojit dva monitory, o vsechno se jestek tomu stara kvalitnı program na spra vu obrazovek - Hydravision. Krometoho graficka karta obsahuje velmi kvalitnı S-VHS vystup, to pro ty co ra di hrajı hry na televizi nebo si je nahra vajı na video. C ip Rage Theater, ktery zajisýuje vynikajıcı Video vystup (c ip "umı" i Video vstup, avsak ten v túto konfiguraci nenı aktivova n). Kvalita vyslednúho obrazu na TV je opravdu vyborna (dıky tomu muzete na svúm prijımac i nejenom hra t 3D hry, ale i sledovat DVD filmy "jako ze stolnıho prehra vac e"). Graficky c ip ma integrova ny 4 renderovacı pipelines (toky) po dvou texturovacıch jednotka ch. V tomto bodeje na tom žplnestejnú jako GeForce 3 od nVidie. Avsak jsou zde technologie, kterymi se ATI lisı. Prvnı a nejvyraznejsı je TruForm neboli zvysova nı poc tu trojžhelnıku v objektu bez ztra ty vykonu. Dalsı novinkou je Smoothvision neboli obdoba AntiAliasingu u ATI. C ip podporuje vsechny nejnovejsı grafickú "fıc urky" v DirectX 8.1 tak jako GeForce 3, umı tento Radeon Pixelovú a Vertexovú instrukce - ATI je nazyva


SmartShaders. Dokonce bylo avizova no, ze Radeon 8500 jich ma oproti nVidie o nekolik navıc (pixel shadery verze 1.4), nynı se vsak poc et srovnal, protoze nVidia tyto zbyvajıcı Pixel shadery pridala softwarove. Radeon 8500 ma dokonce implementova nu podporu 3D textur - chloubu novych Tita niı. Vlastne nenı za dna technologie (vyjma Quicunx Anti-aliasingu), kterou by ATI nemela. Kdybychom se dıvali jenom na papırovú porovna nı, tak urc itedospejeme k na zoru, ze Radeon 8500 nema konkurenci, praxe je vsak rozdılna . Srovna vacı tabulka Graficke karty dneska Radeon 8500Radeon 7500Radeon 7200

GeForce 3 Ti GeForce 3 Ti GeForce 2 Ti 500 200

R200

RV200

R100

NV20

NV20

NV15

60 milionu

30 milionu

30 milionu

57 milionu

57 milionu

25 milionu

Vy robnıtechnologie

0.15

0.15

0.18

0.15

0.15

0.18

Renderovacı ch toku

4

2

2

4

4

2

Texturovacı ch jednotek

2

3

3

2

2

2

Frekvence jadra

275 MHz

290 MHz

183 MHz

240 MHz

175 MHz

250 MHz

Frekvence pamštı

550 MHz

460 MHz

366 MHz

500 MHz

400 MHz

400 MHz

Propustnost pamštı

8.8 GB/s

7.4 GB/s

2.7 GB/s

8.0 GB/s

6.4 GB/s

4.4 GB/s

T&L

ano

ano

ano

ano

ano

ano

Direct X 7

ano

ano

ano

ano

ano

ano

DirectX 8 a 8.1

ano

ne

ne

ano

ano

ne

HyperZ

ano

ano

ano

ne

ne

ne

HyperZ II

ano

ne

ne

ne

ne

ne

Smoothvision

ano

ne

ne

ne

ne

ne

QuicunxAA

Ne

ne

ne

ano

ano

ne

Jadro Pocet tranzistoru

Nejvıce diskutovanú drivery, nynı ve verzi 7206, jsou jiz na pomerne dobrú žrovni. Sice je jestesta le co vylepsovat, zejmúna po stra nce vykonu grafickú karty, avsak nejsou s nimi za dnú problúmy a ve slozitych scúna ch karta doslova exceluje. Nejlepsı vykony poda va novy Radeon ve vysokych rozlisenıch a slozitych scúna ch s mnoho vertexovymi a pixelovymi efekty, z hlediska Pixel a Vertex Shaderu jsou na tom nVidia i ATI zhruba stejne, nejvetsı slabinou je u ATI Radeon 8500 anti-aliasing, ktery silnegrafickou kartu zpomaluje. Sice je o ra d kvalitnejsı nez Quicunx na GeForce 3, avsak o vıce nez polovinu pomalejsı. Na GeForce 3 si bez problúmu zahrajete hru v 1024x768x32 a Quicunxem s prumernym frameratem kolem 50 fps, u ATI se musıte pri stejnú "sıle" vyhlazova nı spokojit zhruba s 20 - 30 fps (avsak pri trochu vyssı kvalite anti-aliasingu). Pri hodnocenı karty nesmıme zapomenout na velmi kvalitnı vystup a moznost napojit dva monitory souc a sne (a jako tretı televizi). GeForce 3 sice TV-out majı, ale bez podpory dvou monitoru. Na trhu exstujı dveverze Radeonu 8500 - Radeon 8500 v retial balenı a Radeon 8500 Limited Edition proda vany pod jinou znac kou.


Graficka karta Manli Radeon 8500LE se nacha zı ve firemnı krabici a je k nı pribaleno vsechno to co najdeme v origina lnım balenı od ATI. Nejvetsı rozdıl je v pouzitych pametech - presneji rec eno v jejich taktova nı. Obedvevarianty majı 3,6 ns pameti (stejnú jako GeForce 3 Ti 500), avsak u Radeonu 8500LE pracujı "jen" na frekvenci - 500 MHz DDR (mısto 550 MHz). U ATI je zvyk, aby pameti a ja dro pracovalo na stejnú frekvenci, tak i ja dro grafickú karty je podtaktova no na 250 MHz. Ja dro je vsak ňplnšstejne jako u retail Radeonu a tım takú stejnepretaktovatelnú - az na frekvenci kolem 300 MHz.

Pameý RADEONU 8500LE a RADEONU 8500

8.2.1. Pixel a Vertex Shadery = SmartShadery C ıslo 8 v na zvu Radeon 8500 znamena podporovanou verzi DirectX, v tomto prıpade8. Tento graficky c ip obsahuje vsechny moznosti obsazenú v DirectX (presneji grafickú rozhranı Direct3D) verze 8.1. NVidia se chlubı svymi Pixel a Vertex Shadery, kterú jsou obdobou instrukcı u procesoru. Pixelovú a vertexovú shadery doka zı vytva ret ruznú grafickú za zraky. Obsahujı nekolik druhu stınova nı, bump-mappingu, 3D textur, barevnych efektu atp. Dıky túto technologiı se grafika her velmi brzo priblızı tú predrenderovanú v intrech. Bude na co koukat! Vertexovy a Pixelovy shader sety jsou u Radeonu 8500 nazyva ny jako SmartShadery. Jednotka na zpracova nı vertexu se nazyva Charisma Engine II, nenı to nic jinúho nez obdoba T&L jednotka 3.generace (GeForce 3) u grafickych c ipu nVidie. Pixel Shadery jsou zahrnuty v Pixel Tapestry II. Vysvetleme si jak funguje Charisma Engine II. Tato jednotka je slozena z 96 kontatnıch registru, do kterych jsou "natvrdo" ulozeny za kladnı vertexovú operace (ohyba nı "mesh", osvetlenı, atp.), jsou to vlastne velmi obodobnú moznosti jako majı 3D modelovacı programy napr. 3DStudio Max. Da le Charisma Engine obsahuje 12 tzv. doc asnych registru, kterú dovolujı programa torum her vytva ret vlastnı vertexovú prıkazy. Vse funguje na principu, ze do Vertex Shaderu jsou posla ny informace o objektu a ten s nım provede to, co mu je narızeno - od osvetlenı po celkovou zmenu mesh, napr vybuch. Vertex Shader muze s objektem provúst 128 žkonu v rade. Na vystupu Vertex Shader uda va informace o pozici objektu, o umıstenı textury atp.


Pixel Tapestry II je pro na s mozna jeste zajımavejsı nez Charisma Engine, protoze na obyc ejny dra tkovy model nana sı texturu nebo prova dı bump-mapping atp. Dıky dobre vyladenúmu Pixel Shaderu doka ze graficka karta doslova za zraky. Radeon 8500 ma nejdokonalejsı Pixel Shader jednotku vubec, je schopen zpracovat az 22 ruznych instrukcı v jednom taktu (6x operacı se samplingu textur, 8x adresovych operacıch, 8x renderovacıch operacı). GeForce 3 doka ze zpracovat jen 12 instrukcı. Krome toho Radeon 8500 obsahuje 8 registru obsahujıcı Pixel Shader instrukce. Do Pixel Shaderu jsou vha neny textury, zde na ne jsou aplikovanú efekty pomocı instrukcı - napr. je zmenena velikost textury, je ji da na pruhlednost a jesteje ji zmenena barva. ATI Radeon 8500 ma vsechny Pixel Shadery obsazenú ve specifikaci verze 1.4 (GeForce 3 ma verzi 1.3). Nynı se jiz pracuje na specifikaci verze 2.0. Vyhoda Pixel Shader instrukcı je, ze se dajı pomocı driveru doprogramovat a tım treba muze ATI podporovat i Shadery verze 2.0. NVidia by jiz takú mela podporovat Shadery specifikace 1.4. Abychom si presneji rozumeli, ATI ma celkovelúpe vyresenou podporu Shaderu. Sice paleta efektu zustane stejna i po prechodu na specifikace vyssı verze, avsak Radeon 8500 rychleji zpracova va pokyny danú Pixel i Vertex Shader instrukcemi. Ve scúna ch s velkym poc tem specia lnıch efektu tento graficky c ip pak poda va lepsı vykony nez konkurence. 8.2.2. HyperZ II Neboli (HSR) Hidden Surface Removal je technologie, ktera se stara o zvysenı vykonu grafickú karty. Vsechno je postaveno na algoritmu, ktery zabranuje renderaci c a sti scún, kterú nejsou viditelnú (a proto zbytec nú). Podpora HSR byla implementova na i v Radeonu 256 (dovolil bych si poznamenat, ze dıky chybe ovla dac u se nerenderovali i viditelnú c a sti - v Radeonu 8500 vsak za dny takovy problúm nenı). Nynı je HSR algoritmus vylepsen, takze by prakticky mel zvysit vykon grafickúho akcelera toru o 20 %. To je vsak pouze teorie. 89 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

8.2.3. TRUFORM Tak tato technologie dlouho chybela. Jde o specia lnı algoritmus, ktery zvysı poc et trojžhelnıku v objektu a pritom tato operace túmer neovlivnuje vykon grafickúho procesoru. Dıky tomu jsou objekty o mnoho prirozenejsı a oblejsı. Z hranatych kol se sta vajı rea lnekulata kola. Souc a stı túto technologie je takú osvetlova nı, kterú objektum da va atraktivnejsıch vzhled - napr. zeleznú pla ty na robotovi se zac nou lesknout atp. Cely za zrak túto technologie za visı na tzv. n-patch. Obyc ejny trojžhelnık je hardwarove ohnut (dalo by se rıct, ze je takú rozta hnut) pomocı jistych kontrolnıch bodu a uvnitr tohoto trojžhelnıku jsou dopoc ıta ny novú trojžhelnıky (polygony). Tım vznikajı hezky kulatú objekty. Velkou vyhodou TruFormu je velmi snadna implementace do her.

8.2.4. Smoothvision Technologie Anti-Aliasingu vyhlazuje hrany. Je to technologie jiz pomerne dlouho zna ma, poprvú byla hardwarove implementova na v Voodoo 5 a GeForce 2 (softwarove to umela i Riva TNT2). Zde bylo vyhlazova nı na technologii supersamplingu - vysledny obra zek se vyrenderoval ve vysokúm rozlisenı (napr. 2048x1536) a potú byl zmensen na nizsı rozlisenı (2048x1536 => 1024x768). Stejnou metodu Anti-Aliasingu vyuzıval Radeon 256 (ja dro Rage6C). Dıky supersamplingu se sice vsechny hrany túmer ztratily, avsak tento zpusob byl velmi na roc ny na vykon grafickú karty. GeForce 3 pouzıva metodu tzv. multisamplingu Quicunx Anti-Aliasing. Tento zpusob je na vykon grafickú karty nejmúnena roc ny. Sice je tato metoda obdobna supersamplingu - jedna se vlastneo múnena roc ny samlplovacı algorithmus zalozeny na subpixelech, kterú jsou pomocı túto metody tvoreny a vkla da ny mezi pixely hran. Tım se hrany zarovnajı - tato metoda vsak rozmlzuje textury. ATI Radeon 8500 vyuzıva staronovy druh Anti-Aliasingu, ktery byl pouzit ve Voodoo 5, a ktery nema nic s supersamlpingem spolec núho. Tento anti-aliasing funguje na principu nepatrnych posunu geometrie scúny - tzv. vertex jittering. Dokonce je lúpe implementovany nez u Voodoo 5. Vyhodou tohoto anti-aliasingu je velmi vysoka kvalita vyslednúho obrazu, avsak je velmi na roc ny na vykon grafickú karty. 8.2.5. Anisotropicke filtrovanı Anisotropickú filtrova nı je nejvyspelejsı druh filtrova nı. Naproti svym predchudcum (Bilinearnımu a Trilinearnımu filtrova nı) nerozma za va ani vzda lenejsı textury, o to scúna zıska va na rea lnosti. Avsak i tato procedura je na roc na na vykon karty (proto je u nejnovejsıch her volitelna ). High Quality filtrova nı je stejnekvalitnı jako 16 tap (c ım je hodnota vyssı tım je


vzda lenost do bodu rozmaza va nı textur vetsı) u GeForce 3 a Highest kvality je to stejnú jako 64 tap u GeForce 3. Benchmark testy GeForce 3 Ti Radeon 8500 Radeon 8500LE 500 Nazev Testu 3DMark 2001 Quake 3 Arena 1600 x 1200 Quake 3 Arena 1280 x 1280 Quake 3 Arena 1027 x 768 Max Payne 1600 x 1200 Max Payne 1280 x 1280 Max Payne 1027 x 768 Giants 1600 x 1200 Giants 1280 x 1280 Giants 1027 x 768 Dragothic Benchmark 1600 x 1200 Dragothic Benchmark 1280 x 1280 Dragothic Benchmark 1027 x 768

8012 101,1 139,2 192,3 45,8 60,1 84,5 49,6 63,2 73,1 79,2 102,1 132,9

6% 8% 10% 7% 7% 6% 6% 19% 14% 16% 8% 9% 8%

7564 92,6 125,4 178,2 42,5 56,4 79,4 40,1 54,5 61,6 72,7 93,2 122,4

2% -7% -12% -10% -4% -6% -12% 7% 8% 7% -1% 3% 9%

7415 98,7 140,5 195,2 44,4 60,2 89,4 37,3 50,1 57,3 73,5 90,4 111,2

GeForce 3

8% 6830 13% 86,1 15% 119,3 9% 177,3 18% 36,6 11% 53,5 10% 79,8 -70% 63,5 -43% 71,9 -32% 75,7 16% 61,2 11% 80,3 12% 97,9


7% 13% 9% 9% -4% 9% 11% 14% 6% 2% 12% 15% 11%

GeForce 2 Ti 500 6345 74,8 108,8 162,1 38,2 48,9 71,2 54,5 67,2 74,2 53,9 68,2 87,1

9. PEVNE DISKY, VLASTNOSTI, SROVNA NI 9.1. Zakladnıvlastnosti disku 9.1.1. Mechanika a zakladnıelektronika Pevny disk slozı k za pisu, uchova nı a c tenı dat v poc ıtac i. Pevny disk se vzdy skla da z mechaniky „ sasi, kryt, rotujıcı plotny, ramınka s hlavami a podobne a elektroniky, ktera zajisýuje chod disku a rızenı vnitrnıch procesu. Pro pevnú disky jsou rozhodujıcı na sledujıcı aspekty: • Kapacita - je za kladnı vlastnostı disku. Dnes se uda va v Gigabajtech. Z komerc nıch žc elu je tato kapacita vypoc ıta na jako 1MB = 1.000 kilobyte = 1.000.000 byte. Tyto vypoc ty jsou vsak zkreslujıcı. Spra vnese vyja drı velikost na sledovne: 1MB = 1.024 Kilobyte ≈ 1⋅210. Stejna vazba je i mezi kilobyte „ byte - Gigabyte - Megabyte. • Hustota zaznamu - se uva dı v MB / c tverec nı palec, c i sta le c asteji v GB na jednu plotnu (poslednı dosazenou hodnotou je pak 100GB / c tverec nı palec). Hustota uda va skutec nou velikost zaznamenatelnou na obe strany magnetickú plotny. Na hustote disku je za visla prenosova rychlost a hluc nost. Vıce ploten v pevnúm disku, zvysuje hluc nost „ viz nıze. • Prı stupova doba a latence (Random Access) se uva dı v milisekunda ch. Je dulezitú vedet, ze stopy u pevnúho disku jsou soustrednymi kruznicemi a nikoliv spira lou jako v architekture CD. Rıka , za jakou prumernou dobu je rameno schopnú premıstit c tecı / za pisovou hlavu nad pozadovanou stopu. Tento c as uda va dobu presunu hlavy od stredu k okraji disku. Pri c tenı mnoha malych souboru (a na hodnúm c tenı) pak toto ramúnko intenzivne kmita prechodem na ruznú stopy (umıstenú na ruznych polomerech plotny) a to za charakteristickúho hrc enı. Pri forma tova nı, je disk plne vytızen, presto pracuje relativne potichu, protoze hlavic ka jen klouze na sousednı stopy. K prıstupovú dobeje nutnú pric ıst tzv. latenci - dobu, za kterou se otoc ı cela plotna o pul ota c ky. Obvykle se totiz hlava premıstı nad prıslusnou stopu, ale musı vyc kat, az se pod nı objevı pozadovany sektor. To trva v prumeru pul ota c ky. Tabulka: disk s rychlostı 10 000 ota c ek ma o 2 milisekundy delsı prıstupovou rychlost, presto pracuje rychleji, dıky kratsı dobelatence. Relativnısrovna nırychlostı disk˚ Rychlost otacenı 10 000 ot/min 5 400 ot/min

Prı stupova rychlost 10 ms 8 ms

Celkova pracovnırychlost 10 ms + 3 ms = 13 ms 8 ms + 5,5 ms = 13,5 ms

•

Rychlost otacenıdiskovy ch ploten - uva dı se v ota c ka ch za minutu. C ım rychleji se disk ota c ı, tım se zvysuje rychlost "datovúho proudu" a snizuje latence. V dnesnı dobe lze rıci, ze 5400 ota c ek/min. je nizsım standardem, 7200 vyssım prumerem, 10 000 spic kovou hodnotou (zatım pouze specia lnı disky) a 15 000 ota c ek/m. maximem. Pozna mka: Mšrenıprı stupove doby benchmarky (a takú c a stec neprenosovú rychlosti) je, na rozdıl od stanovenı kapacity HD, velmi za vislú na metodice. Je to neco podobnúho, jako merenı prumernú spotreby u automobilu (i ta totiz za visı na mnoha podmınka ch). Musıme vzıt v potaz, ze presun hlavic ky na sousednı stopu potrva múne(typicky 1-3ms), nez presun mezi


krajnımi polohami (2.5-3cm za 15-20ms). Ruznú programy pak zobrazujı ruznú prıstupovú hodnoty podle toho jakou "sadu presunu" pouzıvajı k merenı. Technickym problúmem, jsou fyzika lnı vlastnosti vysokych rychlostı. Hlavic ka je schopna presunout se na vzda lenost nekolika desıtek milimetru v dobe ra dove nekolika milisekund (15 - 20). To znamena akcelerovat a poslúze zabrzdit s absolutnı presnostı na zlomek milimetru. Podle druhu disku tak na hlavic ku pusobı pretızenı az 60G!

9.2. Cache disku I dnes disky pouzıvajı za pisnıkovú mezipameti, podobne jako naprıklad procesory. Tyto moduly snizujı nesoulad mezi pomalou mechanikou a rychlou elektronikou rozhranı Cache tvorı vlastneslozity vstupne-vystupnı za sobnık. Pokud je naprıklad prijat pozadavek na c tenı dat, kterú se v cache pameti disku jiz nacha zejı, jsou poskytnuta ihned a to podstatne rychleji, nez kdyby mela byt prec tena z ploten. Cache navıc funguje jak pri c tenı, tak pri za pisu (ten vsak nebyva opozden z ohledem na bezpec nost dat). Dnesnı disky majı vetsinou 512 kB c i 2 MB pameti cache, pric emz c ım vıce, tım lúpe. Je vsak zajımavú, ze i kdyz je v druhúm prıpade pameti 4x vıce, jsou vykony obou resenı c asto velice ma lo rozdılnú (zda se, ze od 512kB efektivita cache jiz znac neklesa ). Je to da no tım, ze cache se vyuzije pomernema lo, obvykle pri c tenı FAT tabulky apod. Jinak je tomu ale v prıpademensı cache, naprıklad 256kB (c i hure 128kB) - tato nızka hodnota je jiz modernım diskum zcela neadekva tnı...

9.3. RozhranıIDE a prenosove rez imy Zde se uz pohybujeme v oblasti problúmu, jak odpovıdajıcı data co nejrychleji (a takú co nejspolehliveji) prena set mezi PC a vlastnım diskem. Kazdú IDE zarı zenı(IDE zde definuje sbernici, radic v tomto systúmu je integrova n na disku) muze pracovat v ruznych prenosovych rezimech / modech. Puvodnı mody, kterú pro rızenı prenosu vyuzıvajı vykonu procesoru (rozhranı je tedy pasivnı a c eka , az jej procesor obslouzı) nazyva me PIO (Programmed Input/Output) mody. Rezimy PIO poskytujıtyto maxima lnı teoretickš prenosovš rychlosti: rez imy PIO mod cyklus datovy tok [MByte/sec.]

0 600ns 3,3

1 383ns 5,2

2 240ns 8,3

3 180ns 11,1

4 120ns 16,6

Za kladnı nevyhodou PIO rezimu je vytezova nı procesoru pri za pisu c i c tenı z disku. Tento prenos pak muz e naprı klad odebı rat spickovšaz 99% vy konu. V rezimech PIO dnes pracujı pouze nekterú pomalejsı a neznac kovú CD ROMy (novú pracujı obvykle v DMA) a mnoho starsıch harddisku. Dnesnı za kladnı desky rozpoznajı verzi rezimu PIO automaticky. Typ prenosu (PIOx, DMAx) je zobrazen v bootovacı tabulce.


9.4. DMA a UltraDMA Dalsım, dnes jiz samozrejmym rezimem diskovúho prenosu IDE je prenos s vyuzitım DMA (Direct Memory Access - prımy prıstup do pameti) a takú Ultra-DMA (obchodne nekdy oznac ova n jako Ultra ATA). Pro prımou komunikaci mezi radic em a pametmi se zde pouzıva tzv. Busmastering (ten žspesne vyuzıvajı i dalsı modernı karty - napr. kvalitnejsı sıýovú karty). Procesor jednoduse zada prıkaz na data a o vse ostatnı se postara radic disku. Zatızenı procesoru je zde (ve srovna nı s PIO) ra dovemensı - pri beznú pra ci jen cca 3-10%. Ultra DMA nabızı navıc dalsı paletu zlepsenı - naprıklad korekci chyb pomocı CRC atd. Teoreticka maxima prenosovšho rezimu DMA: • DMA 0 - 4,2 MB/s (Multi-word) • DMA 1 - 13,3 MB/s (Multi-word) • DMA 2 - 16,6 MB/s (Multi-word) rez imy Ultra-DMA mod cyklus datovy tok [MByte/sec.] Ultra ATA /33 Ultra ATA /66 Ultra ATA /100

0

1 240ns 16,6

2 160ns 25,0

3 120ns 33,3

4 90ns 44,4

5 60ns 66,6

40ns 100

Vsechny modernı desky jiz podporujı alespon nekterú tyto rezimy prenosu. Je dulezitú zajistit podporu i ze strany operac nıho systúmu a aktualizovat ovladac e c ipovú sady.

9.5. Kabely Komunikace podle specifikace UltraATA / 66 (a vyssı, vc . Ultra ATA /100) klade zvysenú na roky na kabela z. To vyžsýuje v pouzıvanı novych stınenych 80-ti zilovych kabelu, mısto puvodnıch, 40-zilovych IDE kabelu. Ty pak majı identickú konektory, datovú zily jsou vsak oddelenú zemnıcımi vodic i...

9.6. Vy kon podle rez imu IDE Pro zjistenı vlivu ruznych pracovnıch rezimu na celkovy vykon harddisku byl pouzit pomerne novy typ podporujıcı rozhranı UltraATA /100 (a za roven podporujıcı veskerú ostatnı IDE rezimy), disk 15.3GB IBM-DTLA-307015 s plotnami rotujıcımi 7200 ot./min. Disk bezel na radic i HighPoint 370 integrovanúm na desce ABIT KT7 RAID, podporujıcı túz Ultra-ATA /100. Test byl merena na software HD tach ve verzi 2.61 (http://www.tcdlabs.com/). Merenı probıhalo pod Windows 98. Pozna mka: Windows 2000 majı jinou koncepci ovladac u (jsou robustnejsım multitaskingovym prostredım), a proto jsou vykony disku pod tımto systúmem bezneo 8-12% nizsı. Tato problematika si vyza da samostatny test...


Modry sloupec zde reprezentuje tzv. Burstrate (Burst Speed) ta vyjadruje maxima lnı prenosovou rychlost v MB/s, jez je schopna poskytnout elektronika disku v kooperaci s IDE / Ultra-ATA radic em. Vypoc ıta se tak, ze z cache je nekolikra t opakovane c tena mala datova jednotka - ta je poprvú ulozena do cache disku a na sledne pouze rychle prenesena. Maxima lnı rychlost nenı dosazena z duvodu prenosu informacı radic i. Fialovy sloupec jiz vyjadruje prumerny kontinua lnı datovy tok (Sequential Speed). Ten se sta le menı, a proto túmer eliminuje cache disku. Zde je videt, ze disk je ve vyssıch rezimech limitova n fyzickou rychlostı c tenı danou zpusobem organizace dat a ota c kami disku. V rezimech Ultra-ATA /66 a /100 tak elektronika zıska va rezervu, kterou je schopna vyuzıt pouze pameý cache. Za roven se vsak vytva rı rezerva umoznujıcı efektivnım zpusobem vyuzıt kazdy prec teny c i zapsany bajt. Takú za roven vidıme, ze vsechny rezimy nizsı nez Ultra ATA /66 (tedy naprıklad ty vyuzıvajıcı 40 zil. kabel a starsı radic e) omezujı disk po prenosovú stra nce. Pak se totiz sta va žzkym hrdlem pra veIDE sbernice - fyzicka rychlost c tenı je stejna a brzdı tak disk. Drıve se vsak zda lo, ze puvodnı protokol Ultra ATA bude zcela dostac ujıcı - nynı je videt jak disky pomalu "dorustajı" novym standardum. Rezimy UDMA 3 - 5 pak poskytujı identickou prumernou prenosovou rychlost. Lisı se tedy pouze maxima lnı hodnotou Burst Speed. Ta ale nema v praxi prılis velky vyznam.


Z namerenych hodnot lze vyvodit, ze Ultra ATA /66 je jiz v na roc nejsıch sestava ch nutnostı. Ultra ATA /100 funguje vyborne (zvla dne prenúst tok kolem 80MB/s) a pomalu c eka na disky, kterú ho vyuzijı. 9.6.1. Sequential speed... Dalsım dukazem nutnosti rychlúho rozhranı jsou rozdılnú okamzitú maxima lnı a minima lnı hodnoty prenosovú rychlosti - ty jsou rozdılnú v ruznych sektorech disku. Disk totiz poskytuje ruznú rychlosti v za vislosti na umıstenı cılovú stopy. Linea rnı rychlost c tenı je nejvyssı na zac a tku disku (ten je na rozdıl od CD na vnejsım okraji), postupem ke stredu pak prenosova rychlost klesa . Drıve (pred deseti lety) byl dıky tehdy drahú/slozitú elektronice disku stejny poc et sektoru u vnitrnıch a vnejsıch stop. Dnes ma vnejsı stopa mnohem vıce sektoru a hlava jich pri c tenı prec te vıce, a proto je prenosova rychlost na vnejsıch stopa ch vetsı.

Prenosova rychlost - mereno pri Ultra-DMA 5 (Ultra ATA /100)

Maximum u prvnıch sektoru prekrac uje 33 MB/s... (dosahuje az 37MB/s)


Prenosova rychlost -mereno pri Ultra-DMA 2 (Ultra ATA /33)

Zde jsou jiz maxima "orezanú" protokolem Ultra ATA /33 do relativnı roviny. Stojı za povsimnutı podobny prubeh od 5.25GB... Dalsı graf ukazuje prumšrnou prenosovou rychlost a za roven maximalnı(zelena linie) a minimalnı(oranz ova linie) rychlost v MB/s. Minima lnı, pr˚me rna a maxima lnı prenosova rychlost


9.6.2. Vy kon pro ruzne disky Srovna nıvy kon˚ pevny ch disk˚

Prvnım reprezentantem je starsı disk Seagate s 5400 ota c kami a podporou Ultra ATA /66. Trvaly tok je na žrovnı 13,2MB/s. Je typickym diskem za kladnı rady. pro nase srovna nı je za kladem.

...pri nizsıch ota c ka ch je pokles vykonu na vnitrnıch stopa ch disku zretelnejsı...

Dalsım diskem je vyborny a rychly 15,3GB disk s 7500 ota c kami Caviar WD 153BA. Nabızı rozhranı Ultra ATA /66. V testech vzdy dosahoval vybornych vysledku. Ten poskytuje az o 75% vyssı vykon.


Caviar WD400BB je jednım z novych disku o skvelú kapacite40GB. Rotuje 7200 ota c kami a nabızı rozhranı Ultra ATA /100. Nabızı 13% na rust vykonu ve srovna nı s WD153BA, coz je obzvla sý obdivuhodnú z ohledem na velmi vysokou kapacitu. Poslednım diskem je disk Deskstar 75GXP od IBM s podporou Ultra ATA /100 a 2MB cache a 15GB na plotnu.

Nejnizsı vykon nabızı disky s 5400 ota c kami. Prechodem na 7200ot. pri zachovanı stejny ch parametru, hlavnšhustoty zaznamu, zı skame az 33% vy konu. Nova generace Ultra ATA /100 jiz vetsinou prina sı disky novú generace - s hustotou za pisu 15 nebo 20GB na plotnu a dıky tomu i s vyssı kapacitou. Vyssı hustota umoznı snızit poc et ploten a s tım i poc et hlav, coz vede k niz sıhlucnosti (testovany WD400 byl navıc vybaven technologiı Sound Logic). Deskstar 75GXP nabızı prumerny sta ly tok kolem 33MB/s!

9.7. Podpora operacnı mi syste my Windows 2000 je zameren na stabilitu pred rychlostı. Bylo provedeno jednoduchú merenı UltraATA /66 (pouzity souborovy systúm Fat32 - coz ovsem nema vliv), i zde je pouzit disk IBM-DTLA-307015... Windows 98:


Windows 2000:

Podle predpokladu je vykon pod Windows 98 vyssı. Rozdıl c inı v tomto prıpade 18%. Zajımavy je vyraznejsı pokles vykonu ke stredu disku. 9.7.1. Co je potreba pro spravnou funkci Ultra-ATA • • • • • •

disk s podporou Ultra ATA /33 nebo Ultra ATA /66 (Ultra ATA II) c i Ultra ATA /100 odpovıdajıcı radic - aý externı, c i integrovany v c ipsetu odpovıdajıcı kabela z - v prıpadeATA /66 a ATA /100 tedy 80-zilovy plochy kabel kabel musı mıt vzdy zapojenú oba konce (stred muze byt nezapojen). Modry konektor patrı do radic e, c erny pak pro disk "master" (a sedy pro "slave") aktua lnı BIOS (desky c i radic e) je vyhodou... prıpadny tunning c ipsetu nezbytnostı jsou aktua lnı ovladac e pro dany radic a operac nı sytúm

Obecneplatı, ze prenosovy rezim celú soustavy "klesne" na žroven nejpomalejsıho c la nku. Pokud jsou vsechna zarızenı "Ultra-ATA /100", ale je pouzit klasicky kabel se 40-ti zilami, dosa hne se pouze rezimu Ultra-ATA /33.

DMA musı byt nekdy "ruc ne" aktivova no (Win 95/98) v Ovladacı ch panelech pod ikonou Syste m a za lozkou Spravce zarı zenı , polozka Diskove jednotky.


9.8. Serial ATA Serial ATA je technologie, ktera neprinese nejakú vyraznú zvysenı vykonu, neprinese ani nic zcela prevratnúho, jinak nevıdanúho, presto je jednou z nejoc eka vanejsıch technologiı letosnıho roku. Proc ? Modernı poc ıtac e totiz c eka dıky Serial ATA pomernerazantnı zmena jiz za dnú kabely, kterú by bra nily toku vzduchu, za dnú jumpery na prepına nı master/slave, za dnú limity pro velikosti disku a to vse pri zachova nı softwarovú kompatibility. 9.8.1. ParalelnıATA - prez itek dneska Dnesnı poc ıtac e pouzıvajı pro pripojenı ATA (AT Attachement) zarızenı, jako jsou pevnú disky, stejnetak k pripojenı ATAPI (AT Attachement Packet Interface) zarızenı jako jsou CD-ROM mechaniky, paralelnıho prenosu dat. Pred mnoha a mnoha lety bylo pri vyvoji IDE rozhranı nahrazujıcıho na dnesnı dobu "kurioznı" disky RLL a MFM rozhodnuto, ze se pouzije c tyricetipinovy plochy kabel. Tento datovy kabel prezıval mnoho let, prestoze se technologie neusta le vyvıjela, c asova nı se stalo prısnejsım, maxima lnı dúlka kabelu se zkracovala. Prvnı (a poslednı) radika lnejsı zlom prisel s pouzitım rezimu Ultra DMA mode 3 (ATA-44) a rychlejsıch. Mezi c tyricet datovych pinu bylo umısteno dalsıch c tyricet pinu slouzıcıch pro stınenı. Radic ATA-66 totiz pracuje na dvojna sobnú frekvenci, radic ATA-100 dokonce na c tyrna sobnú oproti ATA-33, takze elektromagnetickú rusenı se sta va c ım da l vetsım problúmem. Dosavadnı resenı propojenı disku pomocı paralelnıho ATA Paralelnıuspora da nıma z dnes nıho pohledu ne kolik za sadnıch nevy hod: • Velky poc et pinu - paralelnı ATA vyzaduje 26 datovych pinu na kana l plus logickou nulu. C ım vıce pinu, tım vyssı jsou vyrobnı na klady a tım drazsı celú zarızenı je. • Vysokú napetı - Signaling vyzaduje na dnesnı dobu vysokych 5V, coz dela problúm c ipum vyra benym modernı technologiı. Pro srovna nı - toto napetı pouzıvaly prvnı generace procesoru Pentium vyra benú do roku 1995, z pametı pak pouze SIMM, kterú v roce 1998 plnenahradil 3,3V DIMM. • Problúm kabelu - Velkú plochú kabely jsou neohebnú, majı pomerne omezenou maxima lnı dúlku a predevsım bra nı proudenı vzduchu uvnitr poc ıtac e. Da le pak je problúm s nimi jakkoli manipulovat v mensıch poc ıtac ovych skrınıch. • Problúm vykonu - Dalsı zvysova nı frekvence radic e, popr. zmena signalingu za žc elem zvysenı vykonu rozhranı je financ nena roc na . Celkovevzato je paralelnı ATA dnes jiz zastarala technologie, ktera neodpovıda modernım pozadavkum.


9.8.2.Serial ATA Problúm zastaralosti paralelnıho ATA je zna m jiz nekolik let a uz v dobe ATA-66 rozhranı se pilnepracovalo na jeho na stupci - Serial ATA. Mezi hlavnı leadery ve vyvoji patrı rada vyznamnych firem...

U kolem bylo vyvinout takovú rozhranı, kterú eliminuje problúmy dnesnıho paralelnıho ATA a umoznı da le zvysovat vykon, pric emz zustane na prijatelnú cenovú hladine. Mezi hlavnı rysy novšho rozhranı patrı: • Nızkú napetı - Serial ATA pouzıva velmi nızkú napetı (obvykle 250 mV, maxima lne 500 mV). • Súriovú uspora da nı - V dnesnı dobese spıse nez k paralelnımu zpusobu prenosu dat firmy prikla nı k uspora da nı súriovúmu pri pouzitı vysokych frekvencı. To jednak umoznuje lepsı ska lovatelnost, predevsım to ale snizuje cenu. Vse modernı je proste súriovú a ma ma lo pinu - napr. USB, Hub architektura, Hyper Transport atd. • Lepsı kabela z - kabely s ma lo piny jsou idea lnı z hlediska monta ze i proudenı vzduchu. Serial ATA pouzıva pouze c tyri signa lnı piny. • Idea lnı pro mobilnı pouzitı - Snızenú napetı znamena takú nizsı spotrebu, coz je vyhodnú predevsım u notebooku. • Za dny master/slave - Odpadajı problúmy s nastavova nım jumperu. • Podpora velkych disku - Dıky novúmu zpusobu adresova nı je odstranen limit 128 GB. • Cenove vyhodnú - Celkove vetsı integrace a múnepinu znamena nizsı vyrobnı cenu. O tom, ze novú kabely jsou opravdu prıjemnym "osvezenım", se muzete presvedc it na tomto obra zku:

Nasta vajıcı resenı propojenı disku pomocı súriovúho ATA


9.8.2.1. Serial ATA prvnı generace Prvnı generace Serial ATA je zcela hotova , na druhú generaci se usilovne pracuje. Tretı je prozatım ve sta diu pla nu.

Prvnı generace nabıdne rychlost prenosu 150 Mbytu/s, coz je o padesa t procent vıce nez nabızı dnes pouzıvanú rozhranı ATA-100. Situace kolem ATA-133 je ponekud komplikovana . Intel, Seagate ani IBM nehodlajı podporovat iniciativu Maxtoru v prosazova nı technologie FastDrive, protoze tato vetev vyvoje je podle nich jiz zbytec na . Jedina vyhoda spoc ıva v podpore disku vetsıch nez 128 GB dıky pouzitı 48bit LBA adresova nı namısto 28bitovúho. Pouze Maxtor ale nabızı disky s vetsı kapacitou. 9.8.2.2. Konektory Mezi nejvyznamnejsı zmenu patrı novú konektory. Protoze Serial ATA je zamysleno i pro hot-plug pouzitı (pripojenı a odpojenı za chodu), byly vyvinuty dva typy konektoru. Pod oznac enım a) az d) je videt hot plug konektor, pric emz a) a c) je signa lnı c a st a b) a d) napa jenı. Tento konektor se pojı s konektorem pod oznac enım g). Pod oznac enım e) se nacha zı klasicky signa lnı (ne hot plug) kabel pripojeny ke konektoru pod oznac enım f). Signa lnı kabely mohou byt dlouhú az jeden metr.


9.8.2.3. Z a dnš jumpery Krome kabelu a vyssı rychlosti prina sı Serial ATA takú zmenu v podobe master/slave nastavenı. Problúmem dnesnıho paralelnıho ATA rozhranı je nemoznost pristupova nı k obema diskum za roven, pokud jsou pripojenú jako master/slave. To znamena , ze vzdy je nutnú nejdrıve ukonc it komunikaci s jednım diskem, pak zmenit c asova nı (zmenit rezim prenosu, pokud jsou rozdılnú) a teprve pak je moznú pripojit se k druhúmu disku. To trva dlouho a nenı to vubec efektivnı. Rozdıl zle poznat pripojenım dvou disku jako master/slave na jeden IDE a poslúze kazdy na samostatnú IDE. Zatımco souc asnú uspora da nı u paralelnıho ATA poc ıta s dvema zarızenımi pripojenymi na stejny kabel (= na stejny kana l IDE) a nastavenymi jako Master a Slave - Serial ATA zna pouze Master: To je velmi vyhodnú, protoze jednak nenı nutnú nastavovat Master /Slave (/Single Drive) jumper a pak takú - a to je nejdulezitejsı, disky se pri komunikaci jiz nemusı strıdat. Aby byla zachova na kompatibilita se souc asnym softwarem, je do specifikace zarazena takú emulace sta vajıcıho paralelnıho ATA, a to dokonce v takovúm rozsahu, ze je moznú emulovat i rezim Master/Slave.


9.8.2.4. Dals ıgenerace v roce 2004 Serial ATA druhú generace bylo jednım z hlavnıch túmat neda vnúho Intel Developer Forum. Tato nova specifikace prinese zdvojna sobenı rychlosti prenosu na 300 MB/s a svetlo sveta spatrı v roce 2003 s pla novanym uvedenım na trh v roce 2004. Do tú doby bude jiste paralelnı ATA v novych poc ıtac ıch. 9.8.2.5. S.M.A.R.T. - chytry , bystry . V oblasti pevnych disku znamena tato zkratka Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology. Zkratka presnevystihuje vyznam slov z nichz je slozena. S.M.A.R.T. dnes podporujı vsechny novejsı disky. Jak jiz na zev napovıda , S.M.A.R.T. je technologie automatickúho monitorova nı pevnúho disku a jeho testova nı. Disk behem beznú operace kontroluje pomocı firmware (software slouzıcı k ovla da nı zarızenı) svuj chod a jakmile se vyskytne nejaky problúm, automaticky si ulozı do EEPROM pameti, co se stalo. Takto se da snadno zjistit, v c em byl problúm. Vlastnı analyza spoc ıva v procedure samotestova nı. Firmware je schopen vyzkouset za kladnı funkce prımo na žrovni pevnúho disku, bez vlivu operac nıho systúmu. Test je moznú pomocı specia lnıch programu spoustet i z prostredı Windows.

9.9. IDE Rozhranı IDE jakozto levnejsı alternativa k SCSI prodelalo od svúho vzniku radu promen. Navıc, dıky ruznym marketingovym kampanım byl vyznam nekterych standardu zkreslen c i zamenen. V na sledujıcı tabulce se pokusıme priblızit rozdıly v ruznych prenosovych protokolech tak, jak jsou ofica lnedefinova ny: rozhranı zname te z jako ATA-1

ATA-2

ATA, IDE

EIDE (Enhanced IDE) Fast-ATA-2

ATA-4

ATA-5 ATA-6

UDMA Mode 0 UDMA Mode 1 Ultra-ATA, Ultra DMA, Ultra DMA/33, UDMA Mode 2 UDMA Mode 3 Ultra-ATA/66, Ultra DMA/66, UDMA Mode 4 Ultra-ATA/100, Ultra DMA/100, UDMA Mode 4+, UDMA Mode 5

protokol SW DMA 0 PIO 0 SW DMA 1 MW DMA 0 PIO 1 PIO 2 SW DMA 2 PIO 3 MW DMA 1 PIO 4 MW DMA 2 UDMA 0 UDMA 1 UDMA 2 UDMA 3 UDMA 4 UDMA 5


kabel 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 40-zilovy 80-zilovy 80-zilovy 80-zilovy

rychlost 2,1 MB/s 3,3 MB/s 4,2 MB/s 4,2 MB/s 5,2 MB/s 8,3 MB/s 8,3 MB/s 11,1 MB/s 13,3 MB/s 16,7 MB/s 16,7 MB/s 16,7 MB/s 25 MB/s 33,3 MB/s 50 MB/s 66,7 MB/s 100 MB/s

vysvštlivky: SW = single word MW = multi word PIO = prenos dat rızeny procesorem DMA = prımy prıstup do pameti; pri pouzitı tohoto protokolu cestujı data z disku do pameti bez nutnosti rızenı centra lnım procesorem, c ili vlastnı diskovú prenosy nezatezujı tolik systúm jako celek slovnı cek areal density

- plosna hustota za znamu na diskovúm múdiu (Mb/in2 - megabitu na c tverec nı

palec) - prumerna prodleva mezi nastavenım c tecı / za znamovú hlavy nad urc enou stopu a dobou, nez se urc eny sektor dıky ota c enı diskovych ploten dostane do pozice pod hlavou. average seek - prumerna prıstupova doba k libovolnúmu mıstu na disku (ms - milisekundy). C as potrebny k tomu, aby se c tecı / za znamova hlava dostala nad urc eny sektor. buffer - vyrovna vacı pameý disku. Jejı c a st je vsak c asto vyuzita pro firmware disku, coz snizuje jejı vyuzitelnou kapacitu. capacity - nomina lnı velikost disku uda vana vyrobci je obvykle vetsı, nez skutec na . Duvodem je odlisny prepoc et velikosti 1KB. Bina rnı matematika v oblasti poc ıtac u diktuje vzorec 1KB=1024B, 1MB=1024KB, atd. V prıpade pevnych disku je vsak pouzit princip 1KB=1000B, 1MB=1000KB, atd. Duvod je prosty. Pri pouzitı druhúho postupu docılıme vetsı nomina lnı kapacity disku, coz vyrobcum samozrejme hraje do karet. Prıklad: disk o udanú kapacite 13,6GB ma skutec nou kapacitu 13,6*1000*1000*1000/1024/1024/1024GB=12,67GB. Toto je takú ždaj, ktery vidıme ve vetsineprogramu, vc etnepruzkumnıka Windows. CHS - puvodnı metoda adresova nı sektoru na disku. Pri kazdúm prıstupu na disk se pouzıvajı hodnoty cylinder (stopa), head (c tecı hlava), sector. U mensıch disku ždaj o maxima lnım poc tu cylindru / hlav / sektoru odpovıda skutec nú topologii disku, u vetsıch z duvodu omezenı BIOS / IDE rozhranı uda vajı hodnoty prepoc tenú tak, aby bylo moznú pristupovat k diskum az do velikosti cca 8,4GB. controller overhead - prodleva pri prıstupu k disku vznikla zpracova nım prıkazu elektronikou disku. Vetsinou mensı nez 0,3ms. LBA - metoda linea rnıho adresova nı sektoru na disku (Logical Block Addressing), umoznujıcı prıstup az k 137GB prostoru na disku. media rate - rychlost prenosu dat mezi povrchem disku a elektronikou disku (MB/s). pr enosova rychlost - rychlost, jakou je program schopen prena set (c ıst, zapisovat) data mezi diskem a operac nı pametı. Maxima lnı hodnoty jsou obvykle o 30-50% nizsı, nez media rate, rea lnú hodnoty se vlivem nekolikana sobnúho zpracova nı dat softwarem nezrıdka pohybujı okolo 20% hodnoty media rate. recording density - dúlkova hustota za znamu na diskovúm múdiu (kbpi - kilobitu na palec). rotation speed - rychlost ota c enı diskovych ploten (RPM - ota c ek za minutu). C ım vyssı, tım vetsı prenosova rychlost, mensı prıstupova doba a prodleva (latency). V souc asnosti jsou beznú rychlosti 5400, 7200, 10000, 15000. surface capacity - kapacita 1 strany 1 plotny disku. C ım vyssı, tım rychlejsı prenosova rychlost. track density - poc et stop (cylindru) na palec zone recording - vzhledem k ruznú dúlce stop na disku (mensı u stredu, vetsı pri okraji) se pouzıva ruzny poc et sektoru na stopu. Oblast se stejnym poc tem sektoru na stopu se nazyva average latency


zona. Bez pouzitı túto metody (c astú u starsıch disku) jsou sektory na vnejsım okraji ’delsı’, tudız se plnenevyuzije kapacita disku. Testy Prenosova rychlost (Disk Transfer)

Celkova prıstupova doba (Access Time)

V tomto testu nejrychleji nalúza zadana data novy Maxtor D740X - i kdyz na skok pred ostatnı 7200 ot. konkurencı je nevelky. Seagate U6 v tomto testu vylozenepropada .


9.9.1. Zahrı vanıdisku Teplota disku dnesnıch vysokoota c kovych disku je pomerne znac nou polozkou v tepelnú bilanci celúho poc ıtac e (prehrıva nı poc ıtac e je c astou prıc inou zvysenú poruchovosti sestavy). Teplotu jsme merili tepelnym c idlem umıstenúm na povrchu disku, jez byl namontova n v beznú PC skrıni.

9.9.2. Akusticky "smog" V túto kapitole si lze poslechnout test hluc nosti sesti pevnych disku. Zvuk byl nahra va n v malú molitanovú komurce kondenza torovym mikrofonem umıstenym 1cm nad stredem disku. Prvnıch 5s kazdúho zvukovúho vzorku je disk ve stavu klidu, kdy se pouze ota c ejı plotny, na sledneje spusten intenzivnı test - tato c a st zvukovúho vzorku trva asi 10s. Serazenı disku v testu: • 1 - IBM • 2 - Maxtor D740X • 3 - Western Digital • 4 - Seagate U6 • 5 - Barracuda IV • 6 - Seagate Medalist Informac nı zdroje: Internet: http://www.pctuning.cz http://www.svethardware.cz http://www.hardisky.cz


10. ROZHRANI PEVNY CH DISKU Rozhranı pevnych disku jsou zarızenı, ktera zprostredkova vajı komunikaci mezi pevnym diskem a ostatnımi c a stmi poc ıtac e. Rozhranı pevnúho disku urc uje zpusob komunikace a tım typ disku, ktery je moznú k nemu pripojit.

10.1. RozhranıST506 Bylo vyrobeno firmou Shutgart Technologies s puvodnım oznac enım ST506/412. Jde se o prvnı ve vetsı mıre pouzıvanú rozhranı pevnych disku pro poc ıtac e typu PC. Disky pracujıcı s tımto rozhranım posılajı kompletne modulovany signa l vc etne synchronizac nıch impulsu, kterú je nutnú potom oddelit od datovych bitu. Toto rozhranı bylo urc eno pro 5 mil. impulsu za sekundu. Toto rozhranı umelo pracovat s disky, kterú mely maxima lne16 hlav, a bylo moznú k nemu pripojit maxima lne dva disky. Rozhranı ST506 nebylo konstruova no pro pripojova nı jinych zarızenı nez pevnú disky. Jednalo se o rozhranı, kterú bylo pomernena chylnú na rusenı a vyzadovalo tedy co mozna nejkratsı a kvalitnı kabela z. ST506 bylo s disky spojeno dve ma kabely: • 20 zilovy kabel pro prenos dat ( pro kazdy disk zvla stnı kabel ) • 34 zilovy kabel pro prenos rıdıcıch informacı ( spolec ny pro oba disky )

Obra zek 1. Zapojenı disku na rozhranı ST506

Dalsı nevyhodou tohoto rozhranı je jeho pomerne komplikovana komunikace s diskem. Rozhranı totiz neumı prika zat disku, aby vystavil hlavy na nejaky konkrútnı cylindr. Je moznú vysılat pouze prıkazy pro presunutı hlav na na sledujıcı popr. predcha zejıcı cylindr. U rozhranı ST506 takú nenı moznú programove zjistit informace o geometrii pripojenych pevnych disku.

10.2. RozhranıESDI Rozhranı ESDI ( Enhanced Small Device Interface ) vzniklo zac a tkem 80. let jako snaha o standardnı rozhranı pro pripojovanı periferiı, kterú by nahradilo rozhranı ST506. Jedna se o vyraznezlepsenú rozhranı ST506, u kterúho jsou data prena sena súriove a rıdıcı informace paralelne. 109


Vyleps enıoproti rozhranı ST506: • • • • •

podpora disku, kterú mohou mıt az 256 hlav vyssı prenosovou rychlost dat ( az 24 Mb/s ) zasıla nı informace o svú konfiguraci a je moznú programove zjistit informace o geometrii pevnúho disku dekodova nı informacı je prova deno prımo na desce pevnúho disku, coz snizuje na chylnost na rusenı a dovoluje pouzitı delsıch propojovacıch kabelu dovoluje pripojit i jina zarızenı, nez jsou pevnú disky

Rozhranı ESDI zachova va stejnou kabela z jako rozhranı ST506 a dovoluje takú pripojit maxima lnedvezarızenı.

10.3. RozhranıIDE Rozhranı IDE ( Integrated Device Electronics ) nazyvanú AT-Bus bylo navrzeno v roce 1986 firmami Western Digital a Compaq jako na slednık rozhranı ST506. Cılem bylo navrhnout levnú rozhranı, kterú by poskytovalo vyssı vykon nez predcha zejıcı dverozhranı. Jednım z limitujıcıch faktoru jak u rozhranı ST506, tak u rozhranı ESDI byl propojujıcı kabel. C ım je delsı kabel, tım nizsı je maxima lnı prenosova rychlost a tım vyssı je hladina sumu. Tato žvaha vedla k za veru, ze hlavnı rıdıcı jednotka disku byla umıstena prımo na pevny disk ( tım se zkra til kabel na minimum ) a vlastnı rozhranı uz slouzı pouze jako prostrednık mezi diskem a sbernicı. Dıky tomuto resenı se podstatnesnızila hladina sumu a je moznú umıstit na jednu stopu vyssı poc et sektoru ( 26 az 35 ). Teoreticka hranice prenosovú rychlosti je 8 MB/s a prakticky se pohybuje asi v rozmezı od 700 kB/s do 1400 kB/s. Zapojenı diskovych jednotek IDE se prova dı pomocı jednoho 40 zilovúho kabelu. Rozhranı IDE podobnedovoluje programovezjistit informace o geometrii pripojenych disku a je moznú k nemu pripojit maxima lnedva pevnú disky. Protoze kazdy z disku ma svou rıdıcı jednotku umıstenu prımo u sebe, je nutnú v prıpade zapojenı dvou disku tyto disky nastavit pomocı propojek ( jumperu ) tak, aby jeden z nich byl jako master ( hlavnı ) a druhy jako slave ( podrızeny ). Operac nı systúm se pak bude zava det z disku oznac enúho jako master. Doporuc uje se, aby jako master byl nastaven novejsı disk, protoze je moznú predpokla dat, ze jeho elektronika bude lepsı nez elektronika starsıho disku. V prıpade zapojenı jednoho disku je nutnú tento disk nastavit jako single ( jediny ). Toto nastavenı byva nekdy shodnú jako nastavenı pro master.

Obra zek 2. Zapojenı jednoho disku

Obra zek 3. Zapojenı dvou disku

110


Vzhledem k jednoduchosti rozhranı IDE byva velmi c asto toto rozhranı integrova no na jednú desce spolec nes I/O porty. Pri komunikaci s pevny m diskem ma rozhranı IDE na sledujıcı omezenı: • 4 bity pro adresaci povrchu disku (maxima lne16 povrchu) • 10 bitu pro adresaci cylindru (maxima lne1024 cylindru) • 6 bitu pro adresaci sektoru (maxima lne64 sektoru) Pri za pisu 512 B do jednoho sektoru je takto kapacita omezena na 512 MB.

10.4. RozhranıEIDE Rozhranı EIDE ( Enhanced Integrated Device Eelectronics ) je stejne jako jeho predchudce navrzeno firmou Western Digital. Vycha zı ze standardu IDE, zachova va kompatibilitu zdola a odstranuje na sledujıcı nedostatky rozhranı IDE: • dovoluje zapojenı az c tyr zarızenı • dovoluje zapojenı i jinych zarızenı nez jsou pevnú disky (napr. CD-ROM, pa skovú mechaniky atd.) • pri pra ci s diskem pouzıva adresovacı metodu LBA ( Linear Block Address ), ktera eliminuje omezenı kapacity disku na 512 MB. Pri adresaci LBA je rezervova no: • 4 bity pro povrch (maxima lne16 povrchu) • 16 bitu pro cylindr (maxima lne65536 cylindru) • 8 bitu pro sektor (maxima lne256 sektoru) • poskytuje vyssı prenosovou rychlost a muze komunikovat bu®prostrednictvım rezimu PIO (Processor Input Output), nebo prostrednictvım DMA (Direct Memory Access) rezimu. • PIO: rezim, pri kterúm je prenos dat rızen procesorem. Tento rezim se postupne vyvıjel a poskytoval sta le vetsı rychlost: • PIO 0: maxima lnı prenosova rychlost je 2-3 MB/s • PIO 1: maxima lnı prenosova rychlost je 5,22 MB/s • PIO 2: maxima lnı prenosova rychlost je 8.33 MB/s • PIO 3: pro VL-Bus a PCI maxima lnı prenosova rychlost je 11,1 MB/s • PIO 4: maxima lnı prenosova rychlost je 16,6 MB/s • PIO 5: maxima lnı prenosova rychlost je 20 MB/s • DMA: rezim, ve kterúm se pro prenos dat nevyuzıva procesor: • DMA 0: maxima lnı prenosova rychlost je 2,08 MB/s • DMA 1: maxima lnı prenosova rychlost je 4,17 MB/s • DMA 2: maxima lnı prenosova rychlost je 8,33 MB/s • DMA Multiword 0: maxima lnı prenosova rychlost je 4,17 MB/s • DMA Multiword 1: maxima lnı prenosova rychlost je 13,3 MB/s • DMA Mulitword 2: maxima lnı prenosova rychlost je 16,6 - 22 MB/s

111


Jednotliva zarızenı pripojena k EIDE rozhranı jsou zapojena na dva kana ly: prima rnı ( primary IDE ) sekunda rnı ( seconadary IDE ) Na kazdy kana l je moznú pripojit maxima lnedvezarızenı pomocı 40 zilovúho kabelu, ktery je shodny s kabelem IDE. Na obou kana lech je potom u jednotlivych zarızenı nutnú nastavit spra vnym zpusobem propojky do pozic master/slave/single. Nastavova nı se prova dı podle stejnych pravidel jako u IDE rozhranı. Operac nı systúm se standardne zava dı ze zarızenı master (single) na prima rnım kana lu. Pri zapojova nı zarızenı se nedoporuc uje na jednom kana le kombinovat rychlú zarızenı ( napr. pevny disk ) s pomalejsım zarızenım ( napr. CD-ROM ), protoze pak docha zı ke zpomalova nı celúho kana lu a tım i pevnúho disku. Obra zek 4. Plneobsazenú EIDE rozhranı

10.5. RozhranıSCSI Rozhranı SCSI ( Small Computer Systems Interface ) bylo vyvıjeno zhruba ve stejnú dobejako rozhranı ESDI. Cılem SCSI bylo vytvorit standardnı rozhranı poskytujıcı sbernici pro pripojenı dalsıch zarızenı. SCSI dovoluje pripojit ke svú sbernici az 8 ruznych zarızenı, z nichz jedno musı byt vlastnı SCSI rozhranı. Mezi dalsı velkú vyhody patrı moznost pripojenı nejen internıch zarızenı, jako tomu bylo u vsech predchozıch rozhranı, ale i zarızenı externıch. SCSI nenı pevneva za no na poc ıtac rady PC, ale je moznú se s nım setkat i u jinych poc ıtac u ( napr.: MacIntosh, Sun Microsystem, Sillicon Graphics ). Jednotliva zarızenı jsou propojena pomocı 50 vodic ovú sbernice a nesou jednoznac nou identifikaci v podobe ID c ısla ( v rozmezı 0-7 ). ID 7 byva vetsinou nastaveno na SCSI rozhranı a ID 0 byva zarızenı, ze kterúho se zava dı operac nı systúm. Sbernice musı byt na poslednıch zarızenıch ukonc ena tzv. termina tory ( zakonc ovacı odpory ), kterú ji impedanc ne prizpusobujı a zabranujı tak odrazu signa lu od konce vedenı. Tyto termina tory jsou bu® souc a stı zarızenı, nebo lze pouzıt externı termina tory.

Obra zek 5. Zapojenı zarızenı na rozhranı SCSI

112


V prvnıch verzıch SCSI-1 byla data i prıkazy prena seny po 8 bitovú datovú sbernici a rychlost prenosu byla asi 2-4 MB/s. SCSI rozhranı existuje ve forme : • za suvnúho modulu - karty • externepripojitelnúho modulu pres paralelnı port Interne montovanš karty majı zpravidla dva konektory: • konektor pro pripojenı internıch zarızenı • konektor pro pripojenı externıch zarızenı K SCSI rozhranı je moznú pripojovat celou radu ruznych zarızenı, jako jsou napr. pevnú disky, CD-ROM mechaniky, pa skovú jednotky scannery, magnetooptickú disky. Externızarızenımajı dva konektory : • vstupnı: smerem od radic e • vystupnı: smerem k dalsımu zarızenı

10.6. POPIS SCSI S pojmem SCSI se setka va me sta le c asteji, avsak ne kazdy ma SCSI ve svúm poc ıtac i. Vseobecna zna most o SCSI je asi takova , ze je to rozhranı pro pevnú disky serveru. Nenı to tak žplnenepravda, ale ani to nenı žplna pravda. SCSI je zkratka anglickúho Small Computer System Interface ( doslova "malú poc ıtac ovú systúmovú rozhranı" ), coz je na zev ponekud zava dejıcı. SCSI nenı ani tak rozhranım jako spıse sbernicı a prıvlastek "malú", oznac ujıcı jejı pouzıva nı v malych poc ıtac ıch, dnes uz takú neplatı - kromeopravdu "velkych" poc ıtac u je moznú se s SCSI setkat túmer vsude. Prvnı podnet v oblasti SCSI se datuje do roku 1979 a na lezı kalifornskú firmeShugart, ktera toto sbernicovú rozhranı predstavila poprvú v roce 1981, a dıky tomu, ze byla zverejnena i jeho specifikace, stalo se zakra tko standardem, na jehoz dalsım vyvoji pracuje v souc asnú dobeasi 50 firem vc etnetakovych jako jsou Adaptec, AT&T, DEC, IBM, Maxtor, Seagate, SUN, Western Digital a dalsı. Sbernice SCSI se pouzıva preva znek pripojenı ruznych poc ıtac ovych periferiı ( pevnú disky, scannery, CD mechaniky, pa skovú za lohovacı mechaniky apod. ). SCSI je kabelova sbernice a je vhodna dokonce i pro propojenı poc ıtac u mezi sebou nebo pripojenı prenosnych poc ıtac u do sıtenebo k pevneumıstenym perifernım zarızenım. V poc ıtac ıch je SCSI sbernice nejc asteji realizova na pomocı za suvnú karty pro ISA nebo PCI sbernici, ktera se nazyva radic SCSI. Dalsı moznostı realizace je externı prevodnık pripojovany k poc ıtac i pres paralelnı port ( nebo PCMCIA kartu ), prıpadnemuze byt SCSI radic integrova n prımo v za kladnı desce. Protoze SCSI je kabelovou sbernicı, po kterú se sırı vysokofrekvenc nı signa ly ( 540Mhz ), musı mıt urc itú fyzika lnı vlastnosti, aby nedocha zelo k rusenı signa lu. V prvnı rade je omezena jejı dúlka ( 1,5-6 metru podle typu ) a da le je nutnú, aby jejı konce byly terminova ny ( ukonc eny - v podstate ohmickym odporem, ktery na koncıch sbernice zabranuje odrazu signa lu, kterú by zpusobovaly rusenı ). V praxi se terminace prova dı bu® 113


samostatnym c lenem ( termina torem ), novejsı zarızenı uz umoznujı zapnout v sobeobsazeny termina tor ( nejnovejsı to doka zou rozpoznat automaticky ). Jednou z nejvyraznejsıch charakteristik ( a takú vyhod ) je jejı neza vislost na pripojovanych zarızenıch ( hardware ). Kazdú zarızenı pripojenú k SCSI musı proto mıt vlastnı radic vyhovujıcı definicım SCSI, ktery se stara o komunikaci tohoto zarızenı s ostatnımi. Komunikaci na SCSI rıdı SCSI radic , takze touto c innostı nenı zatezova n procesor. Zarızenı jsou rozdelena do nekolika trıd, v ra mci nichz se s nimi pracuje stejnym zpusobem. Komunikace pak probıha tak, ze inicia tor ( vetsinou radic - na popud poc ıtac e ) preda pozadavek na prenos dat prova dejıcımu zarızenı ( targetu ), kterú po ukonc enı prenosu o tom poda inicia toru zpra vu. Inicia tor se mezitım muze venovat jinú c innosti. SCSI takú disponuje funkcı Disconnect/Reselect-Function ( funkce rozpojenı a opetovnúho zrızenı spojenı ), ktera umoznuje v dobe, kdy zarızenı prova dı internı c innosti (nastavenı hlav pevnúho disku, vyhleda nı mısta na pa sce apod. ), da t sbernici fyzicky k dispozici pro jiny prenos, aniz by doslo k logickúmu prerusenı predchozıho spojenı ( tım je mozno dosa hnout vyraznevyssıho vykonu v prıpade vıce pripojenych zarızenı ). Dalsı moznostı optimalizace je Command Queuing ( prıkazova fronta ) - zarızenı zpracova va pozadovanú prıkazy ne podle toho, jaka je jejich c asova posloupnost, ale tak, jak je to pro neoptima lnı. Za kladnıcharakteristiky SCSI: • neza vislost na typu zarızenı - toho se dosahuje definova nım logickúho rozhranı, pres kterú je prena sen souvisly sled logickych datovych bloku • bezpec ny prenos korektnıch dat - o korektnı prenos dat se stara samo zarızenı pomocı paritnıch signa lu • zretezenı a optimalizace prıkazu • vysoky vykon • spolec nú sady prıkazu pro vsechny trıdy zarızenı Kazdú SCSI zarızenı musı mıt jednoznac ne prirazenou adresu ( SCSI ID identifikac nı bit ), kterou prideluje uzivatel ( jumpery na prıslusnúm zarızenı nebo softwarove, je-li to zarızenım umozneno ). Kazdú adrese je pevne prirazena priorita, to je dulezitú v prıpade, kdy chce sbernici pouzıvat nekolik zarızenı souc asne. Nejvyssı prioritu ma adresa c ıslo 7, ktera je pridelova na radic i, da le priorita klesa od adresy 7 do 0 a jesteda le od adresy 15 k 8. Standardy SCSI se vyvıjely a da le se vyvıjejı. Prvnım standardem byl SCSI-1, ktery definoval jako osmibitovou sbernici pracujıcı na frekvenci 5MHz, tedy s prenosovou rychlostı 5MB/s ( = 8bitu x 5MHz / 8 ). Protoze je SCSI-1 osmibitova , muze k nı byt pripojeno maxima lne osm zarızenı, z nichz jednım musı byt radic ( zbyva tedy sedm moznostı pro pripojenı ostatnıch zarızenı ). Dalsım standardem se stal SCSI-2, ktery prinesl dvevyznamna vylepsenı - rozsırenı sbernice na 16 bitu ( oznac uje se jako Wide ) a zvysenı frekvence na 10MHz ( Fast ). Mısto oznac enı SCSI-2 se v praxi pouzıvajı na zvy techto rozsırenı, kterú SCSI charakterizujı. SCSI-3 prinesl mimo jinú jestedalsı zvysova nı frekvence na 20 MHz ( Ultra SCSI ) a 40 MHz ( Ultra2 SCSI ). ObeUltra i Ultra2 SCSI lze pochopitelnerozsırit na 16 bitu takze zıska me prenosovou rychlost az 80MB/s v prıpade Fast Ultra2 SCSI. Rozsirova nı sbernice a zvysova nı jejı frekvence vsak s sebou prineslo jednu neprıjemnou skutec nost, a tou je nutnost jejıho zkracova nı. Proto byla vyvinuta technologie LVD ( Low Voltage Differential ), kterou lze aplikovat na vsechny standardy SCSI a muze mıt maxima lnı dúlku az 12 metru. 114


Charakteristiky jednotlivy ch standard˚ jsou shrnuty v na sledujıcı tabulce: Typ Datova sı rka Frekvence 8 bitu 5 MHz SCSI-1 8 bitu 10 MHz Fast SCSI-2 16 bitu 5 MHz Wide SCSI-2 16 bitu 10 MHz Fast Wide SCSI-2 8 bitu 20 MHz Ultra SCSI-3 8 bitu 40 MHz Ultra2 SCSI-3 16 bitu 20 MHz Wide Ultra SCSI-3 16 bitu 40 MHz Wide Ultra2 SCSI-3 Tabulka 1. Charakteristiky jednotlivych standardu

Prenosova rychlost 5 MB/s 10 MB/s 10 MB/s 20 MB/s 20 MB/s 40 MB/s 40 MB/s 80 MB/s

Max. zarı zenı 8 8 16 16 8 8 16 16

Typ SCSI je da n pochopitelne pouzitym radic em, pric emz jednotlivú standardy jsou zpetne kompatibilnı, coz znamena , ze je moznú souc asne pouzıvat zarızenı libovolnych standardu ( celkovy vykon pak bude samozrejmelimitova n nejpomalejsım zarızenım ).

10.7. KONEKTOR SCSI 25 pinovy konektor CANON se pouzıval puvodnena poc ıtac ıch typu Macintosh. 50 pinovy konektor typu CENTRONICS ( Amphenol ) se zapojuje stejne jako dvou rady konektor k pevnúmu disku, ale narozdıl od nej ma jinak c ıslovanú piny ( 1-25, 26-50 ). 1

Obra zek 6. Zapojenı konektoru SCSI

10.8. SERIAL SCSI O Serial ATA se jiz hovorı nejakou dobu. O ozivenı programu v oblasti high-end SCSI disku projevily za jem spolec nosti Compaq, IBM a vetsı vyrobci pevnych disku. Po lúta soubezneexistovaly dva standardy v pripojova nı pevnych disku v poc ıtac ıch - ATA ( obecne IDE ) pouzitelna predevsım pro bezna PC a rychlejsı, ale mnohem na kladnejsı, SCSI 115


vyuzitelna v serverech. Doposud se SCSI vydala cestou extenzivnı - postupnú zvysova nı na 80 az k Ultra320 SCSI ( kde ždaj 320 vyjadruje prenos v MB/s pro kazdy jeden kana l ). Nynı se naskyta moznost dalsıho zvysenı rychlosti pomocı Serial SCSI. To, ze se prejde na súriovy prenos dat, kdy je moznú po jednom kabelu nastavit rychlost prenosu dat neza visle na druhúm jiz vıme. A da le samozrejmetakú to, ze pro súriovy prenos vznikajı problúmy se synchronizacı. Co ale nezna me, je prenosova rychlost, jakou muzeme od Serial SCSI oc eka vat.

10.9. POPIS SCSI-3 Zpoc a tku žc elovú pripojenı pevnych disku pres SCSI rozhranı se postupem c asu vyvıjelo az k Ultra SCSI-3. Narozdıl od svych predeslych standardu se takú znac nú zvysila propustnost. Disky s rozhranım Ultra3 nynı komunikujı rychlostı az 160 MB/s. Jelikoz se jedna o pomerne novou za lezitost, ani oznac enı nenı dosud jednoznac ne usta lenú. Na zev Ultra3 nebo takú Ultra160 vyjadrujı ve svú podstatestejny standart pro SCSI pripojenı. Pripojenı na Ultra3 je z hlediska rychlosti velmi podstatnym prınosem. Svú disky nabızı s tımto rozhranım i IBM pod oznac enım IBM Ultrastar. Da le takú aktivnevyvıjı tuto novou technologii, c ımz hodla viditelneodlisit disky IBM Ultrastar ( predevsım ve vykonu ). Pevnú disky IBM Ultrastar budou podporovat na sledujıcı rysy: Ultra3 SCSI. Predevsım je to vylepsena oprava chyb CRC ( Cyclic redundancy check ) a vyssı spolehlivost pri prenosu dat. Da le pak funkce, ktera overuje a optimalizuje internı procesy mezi SCSI jednotkami. Dvojna sobny prechod hodinovych pulsu umoznuje prenos dat bez nutnosti zvysenı hodinovú frekvence. Oproti Ultra2 SCSI jsou jednotky s rozhranım Ultra160 SCSI pouzitelnú pro za lezitosti, kde je potrebnú zvysenı vykonu a za roven musı byt dodrzena zpetna kompatibilita.

10.10. ULTRA 320 SCSI Spolec nosti Adaptec, LSI Logic ( drıve Symbios Logic ) a Seagate ozna mily ze jejich budoucı produkty budou podporovat rozhranı Ultra320 SCSI ( SPI-4 ). Na dostupnost si budeme muset poc kat az zhruba do poloviny roku 2002. Prvnı prototypy techto zarızenı predstavil Seagate na poslednım Comdexu. Ultra320 SCSI je dalsı generace SCSI, umoznujıcı komunikaci rychlostı az 320 MB/s v kana le, nebo dvoukana love az 640 MB/s. Prechod z Ultra160 na Ultra320 nema byt pritom slozity a financ nena roc ny. IBM toto rozhranı podporuje rovnez.

10.11. Prı klad PCMCIA SCSI adapte ru 10.11.1. SCSI Bus Toaster SCSI adaptúr v provedenı PCMCIA umoznuje pripojit k systúmum s libovolnym slotem standardu 2.0 perifernı zarızenı jako CD-ROM, scannery, SCSI pevnú disky atd. Adaptúr podporuje az 7 SCSI-II zarızenı s prenosovou rychlostı v asynchronnım rezimu 5 MB/s. Tato zarızenı jsou pripojova na k adapteru specia lnım kabelem, ukonc enym konektory Centronics a HD SCSI II ( s redukcı ). 116


Adaptúr s PCMCIA ovladac i umoznuje prova det zasunutı nebo vysunutı adaptúru v libovolnúm okamziku, neza visle na tom, zdali se pres adaptúr presunujı data, nebo je neaktivnı. Karta je vysoce kompatibilnı a rychlostneplnesrovnatelna s SCSI-II ISA adaptúry ( stejna rychlost jako SCSI ISA adaptúr Adaptec 1542-test k dispozici ). Bus Toaster je v souc asnosti nejrychlejsı PCMCIA SCSI kartou. Adaptúr prova dı aktivnı ukonc enı SCSI sbernice, kterú se automaticky vypına , jestlize je adaptúr neaktivnı. Adaptúr obsahuje 128byte velkou FIFO bufer pameý, coz túz znatelne zlepsuje okamzitou odezvu pripojenych zarızenı. Adaptúr je podporova n i v OS/2, Windows NT 3.51, NT 4.0 a Windows 95/98/2000.

Obra zek 7. SCSI Bus Toaster

Technicka specifikace: • PCMCIA Release 2.1, typ II • podpora 7 SCSI zarızenı • aktivnı zakonc enı SCSI sbernice v adaptúru • kompatibilnı s MS-Windows a multimedia PC (MPC) • podpora Ωmulti-tasking…a zretezenych operacı Zakoncenı : Buffer: Prostredıteplota: Relativnıvlhkost: Prenos: Prı kon: Podporovane OS:

High Density SCSI II + redukce pro Centronics 128kB 0”C-50”C operac nı 10%-90% nekondenzujıcı 10MB/s burst, 3MB/s asynchronnı rezim operac nı 170mA, neoperac nı 20mA, standby s APM 0mA Windows 95/98, NT 4.0

10.11.2. Ultra ( Wide ) SCSI Firma Ratoc nabızı dva druhy CardBus adaptúru. Ultra SCSI ( 20MB/s ) a Ultra Wide SCSI ( 40 MB/s v synchronnım rezimu ). Adaptúry podporuje standardy Ultra Wide SCSI, Ultra SCSI, Fast SCSI a SCSI-1. Tyto rychlosti umoznuje nejen CardBus architektura, ale túz zabudovany RISC procesor v karte. Adaptúr podporuje OS nejen na platformePC - Windows 95/ 98 / ME / 2000 ale ve specia lnı verzi i Mac OS ver. 8.1 a 8.5 ( pro Powerbook G3 ). Doda vany kabel umoznuje pripojenı pomocı 50-ti pinovúho high density konektoru. Ultra Wide verze obsahuje navıc jestekabel se 68-pinovym konektorem pro Wide zarızenı. Technicka specifikace: Zakoncenı : Prostredı : Prenos: Prı kon: Podporovane OS:

Ultra - HD SCSI 50 + redukce Centronics, Wide - HD SCSI 50 + HD SCSI 68 0”C-55”C operac nı 40MB/s Ultra Wide (jen Wide karta), 20MB/s Ultra SCSI, 10MB/s Fast SCSI Ultra Wide 150mA operac nı, 100mAneoper., 41mA standby, Wide 300/130/77mA

Windows 95/98/ME/2000, Ultra Wide i NT 4.0, Linux 117


10.11.3. Zvukovy / SCSI adapte r Tento PCMCIA adaptúr nabızı kombinaci dvou za kladnıch multimedia lnıch adaptúru zvukovúho a SCSI. V adaptúru typu II jsou v podstatezabudova ny dva adaptúry firmy New Media, zvukovy .WAV Jammer a SCSI-II Bus Toaster. Zvukovy/SCSI adaptúr se konfiguruje do poc ıtac e specia lnım ovladac em, ktery spolupracuje se vsemi hlavnımi PCMCIA programy ( SystemSoft, Award/VMI, Phoenix ) a svojı prıtomnostı v pameti nerusı c innost ostatnıch adaptúru. Typ PCMCIA Release 2.1. Zvuk: Kompatibilnı s Microsoft Sound System, AdLib, Sound Blaster ( pouze v MS Windows ). Analogovú a digita lnı smesova nı signa ly. Konektory: • stereo line in, out, stereo mikrofon, • stereo speaker, mikrofon, • nelze pripojit MIDI modul Vzorkovacıfrekvence: Zvukovy modul: DMA buffer: Fyzicke rozhranı : Podpora souboru:

az 44,1kHz, 16-bitu stereo az 4 bity mono OPL3 32kB ( soft. emulace DMA ) kabel 15cm ,MAM ( Media Access Module ) 4x1/8ď .wav, .aif, .voc, .snd, .mid, .ami, .and, .avi

SCSI: Fyzicke rozhranı : Prı kon: Prostredı- teplota: Relativnıvlhkost: Podporovane OS:

kabel 90 cm ,MAM (Media Access Module) , ukonc enı pro SCSI operac nı 180mA, neoperac nı 110mA, standby s APM 0mA 0”C-50”C operac nı /0”C-60”C neoperac nı 10%-90% nekondenzujıcı MS-DOS, Windows 3.x, Windows 95, Windows 98

118


11.VYUZITI ROZHRANI RS232 Chceme-li pomocı poc ıtac e rıdit nebo sledovat rea lnú procesy, potrebujeme v prvú radevhodnú spojenı poc ıtac e s vnejsım svetem. Program musı mıt moznost prijımat zvnejska informace a preda vat vnejsım zarızenım rıdıcı signa ly. Zpracova vanú informace mohou byt doda va ny v bina rnım tvaru, tedy ve forme rozhodova nı ( ANO / NE ) nebo v podobe analogovych velic in ( Vetsı / Mensı ). Potrebnou bra nu k vne js ımu sve tu prestavuje rozhranı (interface). Pro PC odpovıdajıcı pr˚myslovšmu standardu se prosadily na sledujıcıtypy rozhranı: • • • • •

• •

Prı davne desky se zasunujı do volnych slotu poc ıtac e a umoznujı nejvetsı rychlosti zpracova nı, jsou vsak takú spojeny s vysokymi na klady. Standardnırozhranıspojujı poc ıtac s extrúmnımi obvody. Obvyklú je naprıklad súriovú rozhranı RS 232, kterú je mozno realizovat za prıznivou cenu. Rozhranıs vlastnı m procesorem jsou schopna realizovat svú žkoly do znac nú mıry bez prenosu dat s PC. Uzivatel se pritom musı navıc vypora dat s programova nım techto systúmu. RozhranıPC, ktera jiz v PC tak jako tak jsou, tedy súriovú porty, porty tiska ren (paralelnı porty) a takú porty pro joystick (port her „ game port) je c asto mozno prımo pouzıt v roli pozadovanúho rozhranı. Dıky tomu nenı pro mnoho aplikacı nutny za dny dodatec ny hardware.

Prımú pouzitı existujıcıch rozhranı se hodı zejmúna pro jednoduchú pokusy. Je naprıklad mozno prımo na súriovú porty pripojovat prepınac e a svetelnú diody a realizovat tak mnoho zajımavych na vrhu. Paralelnı port c ili rozhranı tiska rny poskytuje vetsı poc et prımo pouzitelnych linek, s nimiz je mozno dosahovat vysokych rychlostı prenosu dat. Mnoha omezenı lze prekonat pomocı jednoduchych prıdavnych obvodu. Tak naprıklad lze pomocı nekolika pridanych souc a stek zaznamena vat elektrickú napetı, pouzijete-li trochu slozitejsı programy a spokojıte-li se s mensımi rychlostmi. I na vrhy s mnoha vstupnımi a vystupnımi linkami je mozno realizovat s nızkymi dodatec nymi na klady. Zde se va m obecne nabızı postupy, kterú pouzıvajı v mensım rozsahu s hardware a pracujı s c asovena roc nejsımi programy. C tena r by mel mıt predbeznú zkusenosti s nejakym programovacım jazykem a za kladnı znalosti elektroniky. Navrhovanú obvody jsou vetsinou natolik jednoduchú, ze je mozno je realizovat na univerza lnıch deska ch plosnych spoju 119 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

s rastrem predvrtanych otvoru. Vsechny uvedenú na vrhy jsou ucelenú a bezprostredne pouzitelnú pro stavbu. Krome toho poskytujı za kladnı stavebnı kameny pro dalsı vyvoj, pric emz u slozitejsıch postupu je do jistú mıry nutnú pouzıvat vhodnú merıcı prıstroje. C tena r, kterúho takovú na vrhy zajımajı, by mel mıt naprıklad k dispozici osciloskop. Zde pouzitú programovacı jazyky jsou GW Basic (prıpadne jeho kompatibilnı na sledovnıci, jako je naprıklad Q-Basic) a Turbo Pascal od verze 4.0.

11.1. Popis se riove ho portu Kazdy poc ıtac PC ma jeden nebo nekolik súriovych portu (rozhranı). V prıruc ka ch se vyskytujı obvykle pod oznac enım COM1, COM2, atd. Jejich puvodnım žc elem bylo spojenı mezi poc ıtac em a modemem, aby bylo mozno prena set data po telefonnı lince. Mnohdy se vsak súriovepripojujı i jina zarızenı, naprıklad tiska rny, mysi nebo mericı prıstroje. Proto se v jednom PC c asto pouzıva nekolik súriovych portu. Pouzitısšriovšho rozhranı prina s ıcetnš vy hody i pro jednoduchš pokusy: • Rozhranı je velmi odolnú proti znic enı. • Prıstroje je mozno pripojovat a odpojovat pri zapnutúm poc ıtac i. • Napa jecı napetı pro jednoducha zarızenı je mozno odebırat prımo ze súriovúho portu. Súriovú rozhranı c asto vyzaduje dodatec nú na klady, protoze súrioveprena sena data je treba prevúst na paralelnı. U nena roc nych žloh, u kterych lze vystac it jen s nekolika vstupnımi a vystupnımi linkami (vedenımi), je vsak mozno vyuzıt okamzite dostupnych pomocnych linek rozhranı. K dispozici jsou celkem dve vystupnı a c tyri vstupnı linky, kterú je mozno ovla dat jednoduchymi prıkazy. V nıze uvedenú tabulce jsou uvedeny vsechny linky s rozlozenım vyvodu na konektoru s 25 vyvody a 9 vyvody. Konektory na strane PC majı vzdy kolıky (tzv. samc ı konektory), takze konektor na pripojovacım kabelu musı mıt zdırky (samic ı konektor). Vy vod( 25 vy v. ) Vy vod ( 9 vy v. )

Vstup,Vy stup

Oznacenı

Funkce

2

3

Vystup

TxD ( Transit Data )

Vysılana data

3

2

Vstup

RxD ( Receive Data )

Prijımana

4

7

Vystup

RTS ( Request To Send )

Vyzva k vysla nı

5

8

Vstup

CTS ( Clar To Send )

Pohotovost k vysıla nı

6

6

Vstup

DSR ( Data Set Ready )

Pohotovost DCE

7

5

GND ( Ground )

Signa lova zem

8

1

DCD ( Data Carrier Detect )

Detektor prijımanúho

Vstup

signa lu 20

4

Vystup

DTR ( Data Terminal Ready )

Pohotovost DTE

22

9

Vstup

RI ( Ring Indicator )

Indika tor vola nı


Vlastnı prenos dat na súriovúm rozhranı se obvykle uskutec nuje po linka ch TxD (Vysılana data „ Transmit Data) a RxD (Prijımana data „ Receive Data). Vsechny ostatnı linky plnı pomocnú funkce pro strukturova nı a rızenı prenosu dat. Obyc ejnese oznac ujı vyrazem “handshakeČ, protoze se pouzıvajı pro vza jemnú potvrzova nı platnosti dat prena senych mezi jednotlivymi zarızenımi. Tato vedenı majı vyhodu v tom, ze je mozno je programoveprımo nastavovat nebo c ıst jejich stav. Elektrickú charakteristiky vstupu a vystupu jsou da ny normou RS-232: Ve stavu L (nızka žroven) majı napetı -12V, ve stavu H (vysoka žroven) +12V. Vsechny vystupy jsou odolnú proti zkratu a mohou doda vat proud az asi 10mA. Dıky tomu mohou prımo budit LED nebo vykonovú stupne. Krome toho je mozno z vystupu súriovúho rozhranı odebırat i napa jecı napetı mensıch obvodu. Vstupy majı vstupnı odpor asi 10kø a rozezna vajı napetı nad asi 1,25V jako “vysokúČ (H), zatımco vstupnı napetı pod 1,0V jako “nızkúČ (L). Prepına nı mezi obema stavy ma hysterúzi, coz znamena , ze rozpoznany stav se zmenı teprve tehdy, bude-li vstupnı napetı lezet mimo tento rozsah. Obr. 1 Vyvody konektoru v 9-polovúm a 25-polovúm provedenı ze strany pa jenı

Súriovú rozhranı se obvykle ovla da bipola rnımi žrovnemi signa lu +12V a -12V. Protoze obvyklú vstupnı obvody v PC rozezna vajı napetı pod 1,0V jako nızkú (L), je mozno pracovat i s žrovnemi TTL (0V/5V). Nekolik typu PC vsak pracuje se spınacım prahovym napetım -3V a +3V a trva tudız na bipola rnıch vstupnıch signa lech. V súriovúm portu PC se pouzıva UART 8250 firmy National Semiconductor (UART=Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), Prıpadne jeho na stupce 16450. Obsahuje 10 registru, pomocı nichz je mozno rıdit veskerú funkce súriovúho vstupu a vystupu. Registry se adresujı pomocı sedmi adresnıch bitu, z nichz nekterú jsou obsazeny dvojna sobne. V na sledujıcı tabulce jsou uvedeny vsechny registry obvodu 8250, z nichz ovsem zde pouzijeme jen nekolik.


Deset registr˚ obvodu UART Regist

Offset

Poznamky

Vysılacı registr

0

Za pis vysılanúho bajtu

Prijımacı registr

0

C tenı prijımanúho bajtu

Dosazitelnú, jen kdyz ma byt 7 rıdıcıho registru linek žroven H Registr rychlosti prenosu dat ( low )

0

Registr rychlosti prenosu dat ( high )

1

Registr uvolnenı prerusenı

1

Registr rozpozna nı prerusenı

2

Rıdıcı registr linek

3

Rıdıcı registr modemu

4

Stavovy registr linek

5

Stavovy registr modemu

6

Nastavenı pomocnych linek

Nac tenı pomocnych linek

Kazdy z techto registru ma osm bitu, tedy osm jednotlivych pameýovych bunek pro urc itú funkce. Pro jednoduchú aplikace súriovúho rozhranı popsanú nıze jsou zvla stedulezitú rıdicı registr modemu a stavovy registr modemu, protoze jsou prımo dostupnú prostrednictvım pomocnych linek rozhranı. R ıdıcıregistr modemu ( offset = 4 ) 7

6

5

4

3

2

1

0 Nahodit DTR Nahodit RTS

ssssssssssssssssss

Obr. 2 rıdıcı registr modemu

Stavovy registr modemu ( offset = 6 ) 7

6

5

4

3

2

1

0

Nac ıst CTS Nac ıst DSR Nac ıst RI Nac ıst DCD

ssssssssssssssssss

Obr. 3 stavovy registr modemu


Se vsemi registry se pracuje v pameýovych bunka ch oblasti vstupu/vystupu (I/O) poc ıtac e PC. Poc ıtac najde adresy registru v oblasti, urc enú pro danú rozhranı, jehoz prvnı adresa se oznac uje jako ba zova adresa (BA). Prvnı súriovú rozhranı (COM1) pouzıva ba zovou adresu 3F8 (hexadecima lne). Registry tedy zaujımajı rozsah pameti 3F8 az 3FF. Vzda lenost adresy registru od ba zovú adresy se nazyva offset. Vsechny programy uvedenú nıze pouzıvajı prvnı súriovy port (COM1), je vsak mozno je snadno prevúst na COM2 az COM4 zmenou ba zovú adresy. Adresy se uva dejı obvykle v hexadecima lnım tvaru, je vsak mozno je zada vat i dekadicky. Ba zovú adresy pro jednotlivú porty jsou: COM1

COM2

COM3

COM4

Hexadecima lne

3F8

2F8

3E8

2E8

Dekadicky

1016

760

1000

744

Prıstup na registr se uskutec nuje prostrednictvım adresy registru, ktera se vypoc ıta jako souc et ba zovú adresy a offsetu registru v obvodu UART. ba zova adresa + offset = adresa registru Aby bylo mozno rıdit pomocnú linky DTR a RTS prvnıho súriovúho portu, musı se tudız pouzıt adresa 3F8 + 4, tedy 3FC. Rozumnú je stanovit ba zovou adresu BA v programu jen jednou. Zmınenou adresu je pak mozno zadat jako BA + 4. Prımy vystup prostrednictvım DTR a RTS se uskutec nuje prostrednictvım adresy BA + 4, tedy pro COM1 prostrednictvım adresy 1020 (3FC): Adresa

Bit

Signal

BA + 4

0

DTR

BA + 4

1

RTS

Prıklad: Je treba zapnout (nahodit) linku RTS. Bitu 1 odpovıda c ıselna hodnota 21=2. Hodnota 20=1 by odpovıdala DTR, hodnota 3 obema linka m. Basic: OUT (BA + 4), 2 Pascal: Port [BA + 4] := 2;

:REM nahozenı RTS { nahozenı RTS }


Prımš vstupy linkami CTS, DSR, RI a DCD se uskutecnujı prostrednictvım adresy BA + 6, tedy v prıpade COM1 prostrednictvım adresy 1022 (3FE): Adresa

Bit

Signal

BA + 4

4

CTS

BA + 4

5

DSR

BA + 4

6

RI

BA + 4

7

DCD

Prıklad: Je treba otestovat linku CTS (provúst dotaz na jejı stav). Bit 4 odpovıda c ıselnú hodnote 24=16. Po prec tenı vsech osmi bitu registru prıkazem portu je mozno urc ity bit izolovat (“maskovatČ) pomocı logickú funkce AND. Funkce AND 16 zde zpusobı, ze se vsechny ostatnı bity vynulujı, takze vysledek bude bu® 16 (signa l CTS nahozen) nebo 0 (signa l CTS shozen). Basic: IF (BA + 6) AND 16) = 16 THEN Ů Pascal: if (Port [BA + 6] AND 16) = 16 then Ů

:REM CTS { CTS }

Mezi pomocnymi linkami súriovúho portu jsou k dispozici jen dve vystupnı linky, zatımco vstupnı linky jsou c tyri. Pokud dve vystupnı linky nestac ı, je mozno prımo rıdit i súriovy vystup TxD. Vystup TxD se obvykle pouzıva pro asynchronnı prenos dat. Pomocı tzv. stavu break je vsak mozno ho ovla dat i prımo. K tomu je treba nahodit bit 6 rıdicıho registru linek. R ıdıcıregistr modemu ( offset = 3 ) 7

6

5

4

3

2

1

0 nahodit break

Obr. 4 rıdıcı registr linek

ssssssssssssssssss Ma -li se nahodit TxD, musı se na adresu BA + 3 zapsat 64. Basic: OUT (BA + 3), 64 Pascal: Port [BA + 3] := 64;

:REM nahozenı TxD { nahozenı TxD }


11.2. Prı stup k portu v programovacı m jazyce Basic Programovacı jazyk Basic je vhodny zejmúna pro malú progra mky, u nichz neza lezı na vysokú rychlosti. Prvnı maly prıklad pouzitı bude prımú ovla da nı svetelnú diody LED linkou DTR (viz. Obr. 5). Diodu LED je zde mozno vyjimec ne zapojit i bez predradnúho odporu, protoze vsechny vystupy súriovúho rozhranı jsou proudoveomezeny a nedajı vıc nez 10 mA. Da le je uveden maly progra mek v jazyce Basic pro “blikac Č s diodou LED. 10 BA = &H3F8 :REM COM1 20 OUT (BA+4),1 :REM nahozenı DTR 30 FOR N=1 TO 1000 : NEXT N 40 OUT (BA+4),0 :REM shozenı DTR 50 FOR N=1 TO 1000 : MEXT N 60 IF INKEY$ <> "" THEN END :REM Konec? 70 GOTO 20 Obr. 5 P ripojenı diody LED na súriovú rozhranı

Program pro blikac pracuje s nekonec nou smyc kou, je ho vsak mozno prerusit stiskem libovolnú kla vesy. Rychlost blika nı je mozno ovlivnovat pomocı c ekacı smyc ky na ra dcıch 30 a 50. Druhy prıklad ma uka zat, jak je mozno se pomocı poc ıtac e dotazovat na stav jednoduchúho spınac e. Spınac je pritom zapojen mezi vystupnı linkou RTS, nastavenou na vysokou žroven, a vstupnı linkou CTS (viz. Obr. 6).

Obr. 6 P ripojenı spınac e na súriovú rozhranı

10 BA = &H3F8 :REM COM1 20 OUT (BA+4),2 :REM nahozenı RTS 30 IF(INP(BA+6)AND16)=16 THEN PRINT “SEPNUTOČ :REM CTS=1 40 IF(INP(BA+6)AND16)=0 THEN PRINT “ROZEPNUTOČ :REM CTS=0 50 IF INKEY$ <> "" THEN END: :REM Konec? 60 GOTO 30 * Stav spınac e se zobrazenım na obrazovce.


11.3. Prı stup k portu v programovacı m jazyce Pascal Programy v Pascalu se hodı pro c asove kritickú žlohy. Zdrojovú texty se nejprve kompilujı, tj. prelozı do strojovúho jazyka, takze programy mohou byt velmi rychlú. Rozsah programova nı je u malych progra mku vetsı nez v jazyku Basic. Programy v Pascalu jsou prehlednejsı a sna ze rozsiritelnú, takze se zvyseny rozsah predevsım u vetsıch projektu vyplatı. C tena ri, kterı majı zkusenosti s jazykem Basic, ne vsak s Pascalem, mohou jednoduchú progra mky vyuzıt k tomu, aby se programova nı v Pascalu nauc ili. Pro nebudu zpoc a tku uva det kra tka vysvetlenı ke zvla stnostem Pascalu. Prvnı prıklad programu v Pascalu ma resit podobny žkol jako program v jazyce Basic. Budeme opet budit diodu, zapojenou jako na obra zku 5. Program v Pascalu obsahuje deklarac nı c a st, procedury a hlavnı program. Procedury jsou podprogramy, kterú se volajı svymi jmúny. V Pascalu je treba nejprve deklarovat vsechny promennú (variables), se kterymi bude program pracovat. Pritom se zada va , o jaky typ promennych se jedna . Protoze zpracova nı rea lnych c ısel je c asovevelmi na roc nú, volı se pokud mozno co nejmensı typ c ısla, tedy naprıklad Byte (0Ů 255), Integer (-32768Ů +32767) nebo Word (0Ů 65535). Konstanta, naprıklad ba zova adresa, si na rozdıl od promennych zachova va svou hodnotu. Promennú je mozno pomocı procedury deklarovat loka lne, takze pak existujı jen v ra mci túto procedury. Pri vyvola nı procedury je mozno preda vat ke zpracova nı parametr. Program PravouhlyGenerator; { Jmúno programu } uses CRT; { Pripojit Unit CRT } const BA = $3F8; { Ba zova adresa COM 1 } var doba: Word; { Typ Word: 0Ů 65535 } Klavesa: Char; { Typ Char: 1 Znak } procedure Genera tor ( doba_cyklenı: Word); var N: Word; { A: loka lnı promenna } begin { zac a tek procedury } Port [BA+4] := 1; { nahozenı DTR } for N := 0 to doba_cyklenı do; { c ekacı smyc ka } Port [BA+4] := 0; { shozenı DTR } for N := 0 to doba_cyklenı do; { c ekacı smyc ka } end; { konec procedury } begin { zac . hlavnıho programu } repeat { zac . smyc ky repeat-until } write (špoc et cyklu 0Ů 65535š); readln (doba); { zada nı uzivatele } 126 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

repeat Generator (doba); until KeyPressed; klavesa := ReadKey; until klavesa = chr (27); end.

{ vnitrnı smyc ka } { vyvola nı procedury } { konec vnitrnı smyc ky } { kterú tlac ıtko stisknuto?} { konec, bylo-li stisk.Esc } { konec hlavnıho programu }

* Genera tor hodinovych impulsu v Pascalu. Program “PravouhlyGeneratorČ oc eka va zada nı doby pruchodu smyc kou a pak na lince DTR vyra bı impulsy tak dlouho, dokud uzivatel nestiskne libovolnú tlac ıtko. Je mozno zada vat novú hodnoty, dokud program neprerusı stiskem kla vesy Esc. Na tomto jednoduchúm programu je mozno demonstrovat vysokou rychlost Pascalu. Blika nı LED je videt jen pri velmi velkych zadanych hodnota ch. I s jednoduchymi PC je mozno dosahovat frekvencı nekolika kilohertzu, takze program muze naprıklad vytva ret tony. Druhy prıklad odpovıda programu v jazyce Basic. Ma zjisýovat stav spınac e. Program zjistı a ulozı vzdy 2000 stavu spınac e a teprve potom je zobrazı na obrazovce. Doba mezi jednotlivymi dotazy na stav portu je tak mala , ze je mozno zjistit i za kmity kontaktu spınac e. Program StavSpinace; uses CRT; const BA = $3F8; { COM 1 } var buffer: Array[1Ů 2000] of Byte; { 2000 bajtu } n: Word; function CTS: Byte; begin CTS := (Port [BA+6] AND 16) div 16; { c tenı CTS } end; begin Port [BA+4] := 2; ClrScr; repeat for n := 1 to 2000 do buffer[n] :=CTS; for n := 1 to 2000 do write (buffer[n]); delay (1000); until KeyPressed; delay (2000) end. * Dotaz na stav spınac e v Pascalu.

{ nahozenı RTS } { vymaza nı obrazovky } { 2000kra t c tenı CTS } { vystup na obrazov.} { 1s c eka nı } { az do prerusenı kla vesou } { 2s c eka nı }


V tomto prıkladu se pri zjisýova nı stavu linky rozhranı pracuje s funkcı. Funkce se pouzıva podobnejako procedura. Jmúno funkce je ovsem za roven jmúnem promennú, takze se jı musı priradit typ promennú. Zde byl pouzit typ Byte. S funkcı “CTSČ se tedy v hlavnım programu pracuje jako s promennou typu Byte, pric emz jejı hodnota se prirazuje prvkum bufferu dat.

11. 4. Prı my digitalnıvy stup Obelinky „ RTS i DTR „ je mozno prımo rıdit. Jelikoz k tomu potrebujeme jen jeden prıkaz pro vystup, je mozno jejich stav valmi rychle a c asove presne ovla dat. Zajımavú aplikace vzniknou, kdyz se rızenı napojı na internı hodiny PC. Hodiny PC se v podstate skla dajı z jednoho 16bitovúho c ıtac e, ktery c ıta nahoru s frekvencı 1,193182 MHz. Vzdy po 65536 taktovacıch impulsech, tj. 18,206 kra t za sekundu, dojde k preplnenı c ıtac e, kterú vyvola prerusenı. Rutina prerusenı prepoc ıta softwarovú c ıtac e na setiny sekundy, sekundy, minuty, hodiny a datum. Chceme-li vyvolat nejakou uda lost ve stanovenou dobu, muzeme se naprıklad podıvat na hodiny pomocı Basicu nebo Pascalu a zıskat tak na sekundu presnú c asovú ovla da nı. Urc itú žlohy vsak vyzadujı mnohem rychlejsı rızenı v milisekundovúm nebo mikrosekundovúm rozsahu. Pak jsou hodiny spıs na obtız, protoze prerusenı ovlivnujı pracovnı takt poc ıtac e. V techto prıpadech je mozno pozadavky na prerusenı zablokovat. 11.4.1. C asovy spı nac Vystupnı linky súriovúho portu mohou da vat proud az 10 mA. Tım je mozno bez problúmu budit ruznú vykonovú spınac e. Pro pouzitı v oblasti nızkúho napetı je s nejmensımi na klady spojeno rızenı pomocı vykonovúho tranzistoru. Majı-li se spotrebic e pripojovat na strıdavou napa jecı sıý, ma rozhodujıcı vyznam pec livú oddelenı potencia lu a pec liva izolace. Toho je mozno dosa hnout pomocı relú. C isteelektronickou alternativou je polovodic ovú relú. Jedna se o opticky vazebnı prvek s triakovym vystupem. Typ S201-D02 firmy Sharp vyzaduje rıdicı proud maxima lne10 mA a muze spınat za teze az do 1,2 A. Obsahuje spınac pri nulovúm napetı, to znamena , ze triak spına vzdy presne pri pruchodu strıdavúho napa jecıho napetı nulou, takze túmer nedocha zı k vysokofrekvenc nımu rusenı. Zabudujete-li dve polovodic ova relú do izolovanú skrınky se dvema sıýovymi za suvkami, je mozno pomocı PC vyvinout inteligentnı a univerza lne pouzitelnú spınacı


hodiny. Rozsah moznych aplikacı je od nabıjenı akumula toru az po automatickú ovla da nı osvetlenı akva ria. 11.4.2. Ovladanıserva Da lkoverızena serva se ovla dajı súriemi kra tkych impulsu o dúlce 1 ms a 2 ms. PC muze takovú impulsy prımo vytva ret, takze prostrednictvım RTS a DTR je mozno libovolne ovla dat dve serva. Ma me tak moznost bez velkych na kladu na hardware stavet programovatelnú pohyblivú modely. Na obra zku 7 je videt pripojenı serva. Zenerova dioda chra nı vstup serva pred vysokym napetım. C asove presnú generova nı tak kra tkych impulsu vyzaduje ouzitı nejakúho programovacıho jazyka. Turbo-Pascal je dostatec nerychly na to, aby vyra bel impulsy asi 0,1 ms dlouhú s rozlisovacı schopnostı nekolika mikrosekund. Zde ovsem nestac ı pouzıt internı hodiny PC, protoze jen samotnú odec tenı hodin vyzaduje prılis mnoho c asu. Lepsı je vytva ret rychlú c ıtacı smyc ky. Jejich doby zpozdenı ovsem za visı na pouzitúm procesoru a frekvenci poc ıtac e. Proto je treba nejprve co nejpresneji zjistit dobu pruchodu smyc kou. Obr. 7 Ovla da nı serva prostrednictvım súriovúho portu.

11.4.3. R ı zenıkrokove ho motoru Krokovú motory majı jeden otoc ny magnet a nekolik pevnych magnetickych cıvek. Zapına nım jednotlivych cıvek se dosahuje stabilnıch poloh kotvy, kterú je mozno po krocıch menit. Vyhodou tohoto zpusobu je, ze zmena žhlu je vzdy zna ma bez zpetnúho dotazu, protoze kroky je mozno snadno sc ıtat. Obvyklú krokovú motory potrebujı na celou obra tku naprıklad 100 kroku, takze je mozno presnenastavit i malú zmeny žhlu. V dusledku setrvac nú hmotnosti kotvy nenı mozno krokovú motory ovla dat libovolnetychle. Dosazitelnych je asi 1000 kroku za sekundu. Malú krokovú motory se obvykle budı unipola rne, tj. proud procha zı jednotlivymi cıvkami jen jednım smerem. Je tedy mozno pouzıt jednoduchú rıdicı obvody. Vykonovy budic ULN 2803 firmy SGS se skla da z osmi spınacıch obvodu s Darlingtonovymi tranzistory s otevrenym kolektorem, kterú jsou vhodnú pro za teze az 500 mA. Integrovany obvod obsahuje i potrebnú ochrannú diody pro buzenı induktivnı za teze.


Rıdicı obvody musı zajistit vytvorenı toc ivúho magnetiskúho pole v motoru, kdy se sousednı cıvky postupne zapınajı. Kdyz se bude spınat vzdy jen jedna cıvka, bude spınacı schúma vypadat takto: Cı vka 4

Rı dicıhodnota

Cı vka 1

Cı vka 2

Cı vka 3

1

0

0

0

8

0

1

0

0

4

0

0

1

0

2

0

0

0

1

1

1

0

0

0

8

0

1

0

0

4

Je videt, ze potrebujeme vlastnec tyri vystupnı vedenı. Ponevadz se vsak vyskytujı jen c tyri ruznú stavy, dalo by se rızenı realizovat dvema vystupnımi linkami DTR a RTS a dekodúrem. Existuje vsak jedna jeste múne na kladna moznost rıdit krokovy motor dvema bity. Zapojı se pritom vzdy dvesousednı cıvky spolec ne: Cı vka 1

Cı vka 2

Cı vka 3

Cı vka 4

Rı dicıhodnota

1

1

0

0

3

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

1

2

1

1

0

0

3

0

1

1

0

1

Pri tomto zpusobu rızenı potrebuje krokovy motor pri tomtúz napetı dvojna sobny proud. Za roven je vsak takú silnejsı. Ovla da nı dvema linkami se zjednodusı, protoze se vybudı vzdy dvecıvky vza jemneinverzne. Rıdicı signa ly pro cıvku 3 se vyrobı invertova nım rıdicıch signa lu pro cıvku 1. Pra ve tak si odpovıdajı i cıvky 2 a 4. Protoze kazdy stupen za roven prova dı inverzi, je mozno rıdicı signa ly pro budic e 3 a 4 odebırat prımo na vystupech pro cıvky 1 a 2. Stavy obou prvnıch cıvek je mozno vyja drit jako bina rnı c ısla v posloupnosti 3, 1, 0, 2. Rızenı krokovúho motoru vystupem techto hodnot na linka ch DTR a RTS musı probıhat pomerne pomalu. C ekacı smyc ka na ra dku 180 se musı prizpusobit rychlosti pouzitúho poc ıtac e a pozadovanú rychlosti ota c enı motoru. Uzivatel zada vzdy pozadovanou polohu. Podprogram “VystupČ vyra bı pozadovanú rıdicı signa ly na linka ch DTR a RTS tak dlouho, az se dosa hne pozadovanú polohy. Pomocı vhodnúho mechanickúho zarızenı je mozno vyra bet linea rnı pohony s nekolika tisıci dosazitelnymi polohami.


12. PARALELNI ROZHRANI Ě CENTRONICS 12.1. Popis rozhranıCentronics Toto rozhranı slouzı pro pripojenı paralelnıch vystupnıch zarızenı - tiska ren ROMBIOS podporuje pripojenı az c tyr paralelnıch tiska ren pres vystupy oznac enú LPT1, LPT2, LPT3 a LPT4. Rozhranı je mechanicky na poc ıtac i PC provedeno 25kolıkovou za suvkou typu Cannon. Pro pripojenı tiska ren je vetsinou pozit zvla stnı kabel, ktery ma na jednom konci 25kolıkovou za strc ku typu Cannon a na druhú strane(do tiska rny) ma 36kolıkovy konektor Amphenol. Rozhranı komunikuje pomocı žrovnı TTL (log.0 je 0 - 0,4 V a log. 1 je 2,4 - 5V). Pr˚be h signa l˚: Poc ıtac smı vyslat znak jen tehdy, je-li tiska rna pripojena (signa l ACK negovanú v žrovni log. platna data 1) a nenı-li tiska rna obsazena (signa l BUSY je p˖ed p˖esah log. 0). Poc ıtac musı nejprve nastavit vysılanou STROBE slabiku na datovú vodic e DATA0 az DATA7. BUSY Po dobe predstih (na obra zku text “pred.Č) obsluha znaku ACK urc enú k rozsırenı datovúho signa lu po obvodech prijımacıho zarızenı ozna mı poc ıtac platnost dat nulou na signa lu STROBE negovanú. Tento je ve stavu log. 0 pouze definovanou dobu a pak se vra tı do stavu log. 1. Platna data na datovych vodic ıch musı byt jeste zachova na alespon po dobu nazyvanou presah. Na za klade detekova nı nuly na signa lu STROBE negovanú se prohla sı tiska rna za obsazenou (nastavenım log. 1 na vodic i BUSY) a tento stav setrva va az do okamziku dokonc enı obsluhy pra ve vyslanú slabiky dat. Signa l ACK negovanú slouzı rovnez ke zjednodusenı detekce konce slabiky dat a ke generova nı prerusenı v rıdıcım poc ıtac i. DATA

Ovla da nı rozhranı Centronics se prova dı pres skupinu V/V bran. Pro kazdú zarızenı LPTx je jina skupina, pric emz c ıslo prvnı V/V bra ny skupiny je uvedeno na na sledujıcıch adresa ch: Adresa

C ı slo V/V brany pro zarı zenı

0:0408h

LPT1 (standardnehodnota 0378h)

0:040Ah

LPT2 (standardnehodnota 0278h)

0:040Ch

LPT3

0:040Eh

LPT4


Takze na adrese 0:0408h se dovıte, jakou adresu ma LPT1 obsazenu (podle tabulky LPT1 je na adrese 0378h /vetsina poc ıtac u na túto adrese skutec neLPT1 ma /). Pro zarızenı LPT3 a LPT4 nejsou v ROM-BIOSu standardne zabudova ny rutiny obsluhujıcı V/V bra ny. Pri instalaci dodatec núho adaptúru musıme do pameti zavúst ovladac , ktery nastavı obsahy adres 0:040Ch a 0:040Eh (ty jsou jinak nulovú). Pro zarızenı LPT1 a LPT2 jsou shodnú skupiny ovla dacıch V/V bran. Lisı se pouze c ıslem prvnı V/V bra ny. Na sledujıcı vyc et popisuje V/V bra ny tak, jako bychom adresovali LPT1. 12.1.1. Port 378h: Datova V/V brana Za pisem na tuto bra nu nastavujeme data na vodic e DATA0 az DATA7. C tenım zıska me poslednı slabiku prena senych dat (c ımz nemuzeme pouzıt port pro A/D prevodnık). 12.1.2. Port 379h: Stavova V/V brana Je urc ena pouze ke c tenı. C tenım V/V bra ny zıska me informaci o tech signa lech, kterú generuje tiska rna. Bit

Signal 0-2

Nevyuzito

3

ERROR negovanú - 0 .. tiska rna hla sı chybu

4

SELECT

5

PAPER EMPTY - 1 .. v tiska rnenenı zalozen papır

6

ACK negovanú - 1 .. tiska rna pripojena / impuls 0 .. tiska rna pripravena prijmou znak

7

BUSY

- 1 .. tiska rna pripojena

- 0 .. tiska rna obsazena, off-line nebo v chybe

12.1.3. Port 37Ah: R ı dı cıV/V brana Je urc ena pro c tenı i pro za pis. Bit

Signal 0

STROBE - 1 .. v okamziku platnosti dat na datovych vodic ıch

1

AUTO LF - 1 .. zapne prova denı Line Feed po Carriage return

2

INIT negovanú - 0 .. inicializuje tiska rnu

3

SELECT IN - 1 .. vysıla za dost o pripojenı tiska rny

4

IRQ enable - 1 .. je povoleno prerusenı pri “0Č na ACK negovanú

5-7

Nevyuzito


Je-li nastaven bit IRQ Enable, provede se pri zjistenı “0Č na ACK negovanú ze zerızenı na LPT1 (na V/V bra nu 379h) prerusenı INT 0Fh (IRQ 7) /pri LPT2 INT 0Dh /IRQ 5//. Nenı-li prerusenı povoleno, zjistı se konec zpracova nı jednoho znaku opakovanym c tenım signa ly BUSY. 12.1.4. Sluz by ROM-BIOSu pro obsluhu tiskarny - INT 17h /INT 23/ Sluzba m z túto skupiny se rızenı preda va prerusenım INT 17h. V registru AH je urc enı sluzby: 00h 01h 02h

tisk znaku inicializace tiska rny zıska nı stavu tiska rny

Sluzba 00h - Tisk znaku: • znak v registru AL • v registru DX je c ıslo rozhranı (0 .. LPT1, 1 .. LPT2) • na vratova hodnota po provedenı sluzby v reg. AH / detekce podle tabulky ve sluzbe02h/ Sluzba 01h - Inicializace tiska rny: • Sluzba provede inicializaci tiska rny • v registru DX je c ıslo rozhranı (0 .. LPT1, 1 .. LPT2) • na vratova hodnota po provedenı sluzby v reg. AH / detekce podle tabulky ve sluzbe 02h/ Sluzba 02h - Zıska nı stavu tiska rny • v registru DX je c ıslo rozhranı (0 .. LPT1, 1 .. LPT2) • na vratova hodnota po provedenı sluzby v reg. AH

Bit

Vy znam 0 1-2

1 .. vyprsel c asovy limit /tiska rna do urc itú doby neodpovedela/ Nevyuzito

3

1 .. tiska rna hla sı chybu

4

0 .. tiska rna odpojena (off-line)

5

1 .. v tiska rnenenı zalozen papır

6

1 .. tiska rna pripravena pro komunikaci

7

0 .. tiska rna je obsazena, off-line nebo v chybe


Zapojenıportu LPT1 - rozhranı Centronics Spicka

Nazev signalu

Puvodce signalu

konektoru 1

STROBE

poc ıtac

2

DATA0

poc ıtac

...

...

...

9

DATA7

poc ıtac

10

ACK

tiska rna

11

BUSY

tiska rna

12

PAPER EMPTY

tiska rna

13

SELECT

tiska rna

14

AUTO LF

poc ıtac

15

ERROR

tiska rna

16

INIT

poc ıtac

17

SELECT IN

poc ıtac

18 - 25

GROUND

12.2. Syste m prenosu souboru pomocıCentronics Slovo se skla da z 8 bitu. Centronics obsahuje datovou sbernici DATA0 az DATA7. Logicky bychom proto spojili 2 poc ıtac e tak, ze vyvod 2 na konektoru / DATA0/ prvnıho poc ıtac e bychom spojili s vyvodem 2 druhúho poc ıtac e. Tak bychom pospojovali vsech 8 vodic u. JENZE - neco takovúho si mohou dovolit u Amigy, ale ne u PC. Proc ? Na datovou bra nu muzeme jen zapisovat /tudız pripojit osmi bitovy D/A prevodnık/, ale nemuzeme z nı c ıst /tudız nemuzeme pripojit A/D prevodnık/. Tudız tuto metodu na prenos dat nemuzeme pouzıt. PC Centronics obsahuje ale c tyri signa ly generovanú poc ıtac em (signa l STROBE atd.) a 5 signa lu generovanych tiska rnou. Pokud jeden poc ıtac /vysılajıcı/ pouzije signa lu generovanych poc ıtac em /STROBE atd./ a druhy /prijımajıcı/ vyuzije signa lu generovanych tiska rnou /ERROR atd./, pak muzeme uskutec nit paralelnı prenos dat. Nevyhodou je, ze 8 bitu musıme rozdelit na hornı 4 a dolnı 4 bity. Mechanicky bychom tedy naprıklad spojili vyvod STROBE prvnıho poc ıtac e s vyvodem ERROR druhúho poc ıtac e, SELECT IN s vyvodem SELECT atd.


13. STAVEBNI PRVKY PRO POC ITAC OVE SITť, KONEKTORY, KABELY, HUBY, Ú . 13.1. PR ENOSOVE MEDIUM Pro spojenı pracovnıch stanic se bezne pouzıva metalickú vedenı, optickú kabely, prıpadnebezdra tovú spojenı. Doneda vna byly nejc asteji pouzıvanú koaxialnıkabely (tenky Ethernet, 10BASE2), ale nynı jsou nahrazova ny kroucenou dvoulinkou (TP) pomocı univerza lnı strukturovanú kabela ze. Metalicke vedenıvsak vykazuje mensı odolnost proti elektromagnetickúmu rusenı a nenı proto nejvhodnejsım prvkem pro aplikace prumyslovúho prostredı. Kvalitu metalickúho vedenı uda va hodnota ňtlum a next. 13.1.1. útlum a next Pri merenı kabela ze zıska va me predevsım hodnotu ňtlum a next. U tlum na m uda va , o kolik se snızı uzitec ny signa l na vystupu z kabelu. Next, neboli preslech na blızkúm konci uda va kolik rusivúho signa lu se dosta va do merenúho pa ru z ostatnıch pa ru.

graf prubehu hodnot NEXT a U TLUM

Kvalita kabela znıho systúmu se uda va hodnotou ACR, coz je rozdıl mezi NEXTem a U TLUMem. C ım vyssı je frekvence, tım je ACR nizsı. Minima lnı hodnota ACR je, kdy je kabela z jesteprovozuschopna , je 10 dB. 13.1.2. Koaxialnıkabel Koaxia lnı kabel je tvoren dvema vodic i v provedenı kdy vnejsı obaluje vnitrnı, vetsinou medeny po nemz se prena sejı signa ly. Jde o nesymetricky prenos. Vodic e jsou od 135


sebe oddeleny izolac nım materia lem a cely kabel je zaizolovany v plastu. Vnejsı vodic plnı funkci stınenı. Horsı vlastnosti v oblasti stınenı ma kabel v rozmezı 20KHz „ 6MHz. Duvody: snızenı pomeru signa lu vuc i sumu. To je duvod proc by se nemel koaxia lnı kabel dotykat zeme (i z duvodu malú odolnosti vuc i magnetickúmu vlnenı). Zvysenı prenosu po kabelu se dosahuje modulacı digita lnıho signa lu na nosny frekvenc nı signa l v sirokopa smovych sıtıch. Jako izolace mezi ja drem a pla stem se pouzıva polyethylen. Vy hody: • - nızkú porizovacı ceny (do 25 PC nenı potreba zesilovacı ani rozboc ovacı prvek) • - moznost venkovnıho vedenı • - odolnost proti el. vlnenı Nevy hody: • - neodolnost proti mag. vlnenı • - vetsinou pouze pro prenos dat • - oproti TP nevyhovuje pozadavkum na variabilitu pripojenı a vysokú prenosovú • rychlosti Spojovacıkonektory koaxia lnıch kabel˚ Konektory se pouzıvajı pro pripojova nı kabelu k zarızenı. Konektory byvajı az na vyjimky pa rovú. Kabel se ukonc uje za strc kou (samec ek). Zarızenı opatreno za suvkou oznac enou jako samic ka. U koax. kabelu se pouzıvajı vyhradneBNC konektory (bajonetovú koncovky). Samc ı konektor je opatren otoc nym pla stem a bajonetovym uza verem, samic ka pak dvema vystupy. BNC konektor je spolehlivy a zajisýuje dobrú mechanickú i elektrickú propojenı kabelu se zarızenımi. Pri c astúm nama ha nı v mıste napojenı kabelu na konektor tahem nebo ohybem muze dojıt k poskozenı. Da le se pouzıvajı koaxia lnı spojky a BNC-T konektory k nimz se pripojı propojovanú kabely.

schúma zapojenı koaxia lnı sıtepomocı BNC konetoru

BNC-T konektor slouzı k propojenı koaxu. k sıýovúmu adaptúru poc ıtac e. Rameno je tvoreno z obou stran samic kami BNC konektoru a nozic ka opatrena samec kem. Zakonc ovacı odpory slouzı k zakonc enı sbernicovú sıte z koax. kabelu. 136


Zakonc ovacı odpor je BNC konektor k nemuz je namısto kabelu pripojen rezistor 50W, ktery propojuje strednı vodic a pla sý konektoru. U kolem zakonc ovacıho odporu je pohltit el. signa l, ktery dorazil ke konci kabelu. Kdyby zde nebyl, vznikne stojata vlna.

13.1.3. Kroucena dvoulinka (twisted pair, TP) Symetricky kabel TP je slozeny z pa ru vza jemne skroucenych vodic u, je nejlevnejsı, ale takú nejmúne vykonny. Fyzika lnı vlastnosti omezujı dosazitelnou prenosovu rychlost. Prenos signa lu o frekvenci nad 15MHz vykazuje nežmernú ztra ty na vedenı. Symetricky kabel bez pouzitı stınenı (UTP) ma snızenou odolnost proti, prumyslovúmu rusenı, proti vlivu ra zovych mag. polı atd. Da le pak omezujıcım faktorem je i omezeny dosah. Kabel je slozeny z zkroucenych pa ru tak, aby se pomocı zpusobu zkroucenı eliminoval okolnı sum. Ten se c a stec neeliminuje a c a stec nese sta va souc a stı prenosu. Kabely z kroucenymi pa ry jsou k dispozici v celú rademoznych prumeru v poc tu pa ru, typu vodic u, impedancı atd. Napr. ve standartu 10BASE-T se pouzıva UTP kabel. Tento kabel odpovıda kabelum pouzıvanych v telefonnıch systúmech a umoznuje pripojenı stanic v podobe hvezdicovú topologie az na vzda lenost 100m do rozboc ovac e (HUB). Pouzıvajıse 2 druhy prenosovy ch mšdiı • drat: jednotlivú vodic e jsou z medenúho dra tu, izolacı je polyethylen a vnejsı obal PVC • licna: drazsı, lepsı, jednotlivú vodic e jsou lanka, izolacı je polyethylen a vnejsı obal PVC Parametry kabelu charakterizuje rozme r AWG (klasifikacnı systšm pro me de nš vodice) ROZMťR 30 24 22 20

∅

Ω 0,35mm 0,08mm 0,05mm 0,034mm

0,26 0,51 0,61 0,81

Parametry symetrickšho kapelu • prenosove : žtlum, impedance, c asovy neklid signa lu, STP - 150Ω, UTP - 100Ω • vazebnı : preslech, rusenı, sum Norma pro kabely UTP, STP - EIA/TIA 568 KATEGORIE CAT 1 (a) CAT 2 (b) CAT 3 (c) CAT 4 (d) CAT 5 (e) CAT 5+(f)

Popis za dna vykonnostnı kategorie prenos. rychlost do 1MHz (telefon. Dra ty) pro prenos do 16MHz, datovy prenos az do 10Mb/s frekvenc nı prenos do 20MHz, prenos. rychlost do 16Mb/s (16Mbps - Token ring) frekvenc nı prenos do 100MHz, prenos. rychlost do 100Mb/s frekvenc nı prenos do 200MHz, prenos. rychlost nad 100Mb/s

137


Pro pa sma sirsı nez 100MHz vznikla kategorie CAT 5+ , ktera podporuje sıri pa sma az 200MHz, prostrednictvım protlac enı preslechu a tım ztra ty dat. Pouzıva se sta le medeny dra t. Pripravuje se kategorie CAT 6 (UTP, SFTP) a CAT 7 (STP), kterú budou podporovat sıri pa sma 200MHz respektive 600MHz. 13.1.4. Kabelaz 10/100BaseT UTP -Nestınena kroucena dvoulinka, na chylna k elektromagnetickúmu rusenı STP - Stınena kroucena dvoulinka, múnena roc na na elektromagnetickú rusenı EIA/TIA UTP Standart Kat. Rychlost 1 Pouze pro prenos hlasu 2 4 Mbps 3 10 Mbps 4 16 Mbps 5 100 Mbps

Popis Telefonnı kabel 4 kroucenú pa ry 4 kroucenú pa ry - 3 zkroucenı na stopu 4 kroucenú pa ry 4 kroucenú pa ry z medi

Zapojenı Prımš propojenı T568B 1 2 3 4 5 6 7 8

Bıly / Oranzovy Oranzovy Bıly / Zeleny Modry Bıly / Modry Zeleny Bıly / Hnedy Hnedy

Prekrızeny kabel T568A 1 2 3 4 5 6 7 8

Bıly / Zeleny Zeleny Bıly / Oranzovy Modry Bıly / Modry Oranzovy Bıly / Hnedy Hnedy

Konektor RJ45 - zna zornenı zapojenı

138


Prı me zapojenı- Pro pripojenı poc ıtac e k HUBu. Na obou koncıch kabelu je zapojenı stejnú. Mezi dvema HUBy je nutnú pouzıt prekrızeny kabel nebo vyuzıt uplink port a nemusıte vytva ret prekrızeny. Vıce se dozvıte v manua lu k HUBU. Prekrı z enı- Pro zapojenı pouze mezi 2 poc ıtac i (prımo - bez HUBu). Na jednom konci je norma lnı zapojenı a na druhúm pro prekrızeny kabel.

13.2. OPTIKA Vyhodou opticke ho datove ho spoje je velmi vysoka odolnost proti elmag. rusenı; dalsı vyhodou je velka sıre prenosovúho pa sma (vysoka rychlost). Nevyhodou je vyssı cena, vetsı žtlum signa lu a dulezita velka presnost spojovacıho konektoru. Druhy kabel˚: • • •

jednovidove (prumer 9 um, drazsı, rychlejsı, pouzıva se laser, rychlost > 1 Mbit/s mnohavidove (prumer desıtky um, pouzıva se LED) gradientnı

Konektory: • •

ST SC

(c astejsı)

Velkú sırky prenosovúho pa sma lze dosa hnout nejsna ze tam, kde jsou frekvence prena senych signa lu velmi vysokú. Proto je vhodnú pouzıt pro prenos napr. viditelnú svetlo. Vlastnım zdrojem svetla je let dioda nebo laserova dioda. Detektorem muze byt fotodioda. Principa lneje vytvoren z c istúho skla nebo specia lnıho plastu, kterú tvorı ja dro kabelu. Toto ja dro je obaleno vrstvou skla nebo materia lem s indexem lomu mensım nez ma ja dro. Optickú vla kno ma A ra dovejednotky az desıtky mm (9 ; 50 / 62,5). Dopada -li paprsek na rozhranı dvou prostredı s ruznymi optickymi vlastnostmi (opticky kabel a pla sý) c a st jeho paprsku se odra zı zpet a c a st prostupuje do druhúho prostredı. Pokud žhel dopadu nenı mensı nez urc ity meznık pro danú prostredı docha zı k žplnúmu odrazu. V dusledku opakovanych žplnych odrazu pak paprsek sleduje dra hu kabelu. Tento zpusob prenosu je typicky pro mnohavidovú vla kno. Jejich vyhodou je nızka cena, snazsı spojova nı. Nejvetsıch spojovacıch rychlostı se dosahuje (az Gbity) na vzda lenosti do 1km. Schopnost vúst jediny vid bez odrazu i ohybu se dosahuje extrúmnemalym prumerem (ra dove1mm) neb velmi malym pomernym velikostem indexu lomu vla kna a pla ste. Tato vla kna umoznujı prenos az na vzda lenosti 100km bez opakovac e. K probuzenı je potreba laserova dioda. Vy hody: • • • •

podstatnevyssı prenosovou rychlost odolnost vuc i el. mag. radiovúmu rusenı prenos signa lu bez ztra ty na vzda lenosti nekolika km nemoznost odposlechu a tım vetsı bezpec nost sıte

139


13.2.1. Opticke konektory Vedle jiz delsı dobu pouzıvanych optickych konektoru ST a SC se s rozvojem technologiı "Fiber to the desk" objevila pomerne siroka ska la optickych konektoru, snazıcıch se zminiaturizovat velikost a zjednodusit zapojova nı. Problúm je trochu v tom, ze velcı vyrobci optickych komponent se nebyli schopni vc as domluvit a tak se muze vyskytnou problúm s kompatibilitou prvku a pouzitúho patchcordu. MT-RJ „ vyrobcem je seskupenı kolem HP a AMP; pouzıva no napr. u prvku Nortel Networks.

VF-45 (Volition) „ vyrobce 3M

LC „ vyrobce Lucent

MRV(Fiber Jack) „ vyrobce Panduit (pod na zvem OptiJack)

140


13.3. MIKROVLNNE SPOJE Mikrovlnna pojıtka tvorı strednı trıdu mezi laserovymi a radiovymi pojıtky, a to ve vsech smerech. Spojenı pracuje s vyuzitım smerovych antún na frekvenci 10,3„10,6 GHz, nebo na frekvenci 23„38 GHz. V prıpadepouzitı mikrovlnnú technologie je vsak nutna prıma viditelnost mezi prıpojnymi body. Dosazitelna prenosova rychlost se pohybuje v rozmezı 8„ 100 Mb/s. Maxima lnı vzda lenost prıpojnych bodu je az nekolik desıtek kilometru. Zarızenı je slozeno ze trı c a stı. Mikrovlnna jednotka zajisýuje vysıla nı a prıjem vysokofrekvenc nıho signa lu. Komunikac nı jednotka slouzı k prevodu dat na signa l, ktery je koaxia lnım kabelem prena sen do mikrovlnnú jednotky a obra cene. Poslednı souc a stı je antúnnı systúm. Vyhodou mikrovlnnúho spojenı je vysoka odolnost vuc i rusivym vlivum, c ehoz je dosazeno vysokofrekvenc nı povahou prenosu. Mikrovlnna pojıtka nacha zejı uplatnenı pri propojova nı sıtı v ruznych budova ch na vetsı vzda lenosti a s vyssı prenosovou rychlostı, nez ra diovymi pojıtky. Cena zarızenı se pohybuje ra doveve stovka ch tisıcu korun. Druhy: • • •

ARLAN MICROLAN BREEZECOM

Vy hody: • • •

odolnost vuc i vlivum poc ası a rusivym jevum relativnevysoka prenosova rychlost vysoka maxima lnı dosahovana vzda lenost pripojenı

Nevy hody: • •

vysoka maxima lnı dosahovana vzda lenost pripojenı relativnevysoka cena zarızenı

13.4. RA DIOVA POJITKA Ra diova pojıtka nacha zejı uplatnenı ve dvou za kladnıch oblastech. Jedna se o bezdra tovú propojenı poc ıtac u do sıteLAN (typicky v ra mci jednú budovy) nebo o propojenı dvou sıtı fungujıcıch v ruznych budova ch. Zarızenı pracuje ve verejnúm pa smu 2,4 GHz. Dosahovanú prenosovú rychlosti se bezne pohybujı v rozmezı 2„10 Mb/s. Maxima lnı vzda lenosti pro spojenı jsou ra dove ve stovka ch metru, existujı vsak zarızenı pracujıcı na vzda lenosti i desıtek kilometru. Pro spojenı poc ıtac u uvnitr budov se pouzıva technologie jednoho c i vıce prıstupovych bodu s nesmerovanou antúnou (nutny predpoklad pro ra diovú spojenı v budova ch). Jednotlivú poc ıtac e pripojovanú k sıti jsou vybaveny specia lnı kartou pro prıjem a vysıla nı signa lu. Karty jsou vyra beny pro rozhranı ISA, PCI nebo PCMCIA. Jeden prıstupovy bod pokryva signa lem 141


plochu az 40 000 m2. Typickym resenım je vsak pokrytı mnohem mensı plochy, ra dovedo 2 500 m2. Maxima lnı dosah lze zvetsit pouzitım vıce (kaska dy) prıstupovych bodu. Pro spojenı mezi budovami platı obdobnú parametry. Vetsinou se vsak vyuzıva , na rozdıl od spojenı v budova ch, smerovych antún. Lze ovsem vytvorit i pouhú propojenı dvou nebo nekolika ma lo poc ıtac u do sıte typu peer-to-peer. Tımto zpusobem si za moznejsı “paraniČ snadno mohou spojit svuj poc ıtac s kolegou, treba na druhúm brehu reky, a po takto vytvorenú “minisıtiČ spolec nehra t poc ıtac ovú hry. Na klady na pripojenı jednoho žc astnıka k takovú “minisıtiČ se pak pohybujı kolem 25 000 Kc (specia lnı karta do poc ıtac e + externı smerova antúna). Podmınkou je vsak zajistenı prımú viditelnosti mezi jednotlivymi poc ıtac i ve vzniklú sıti. Obecnese ceny zarızenı slouzıcıch jako prıstupovú body pohybujı nad hranicı sta tisıc korun, karty do jednotlivych poc ıtac u lze koupit za nekolik desıtek tisıc korun. Vy hody: • • •

provoz ve volnúm, verejnúm pa smu zajistenı prenositelnosti poc ıtac u zapojenych do sıte mezi poc ıtac em a prıstupovym bodem nemusı byt zajistena prıma viditelnost

Nevy hody: •

vyssı cena oproti kovovúmu propojenı poc ıtac u do sıte

13.5. Aktivnıprvky pocı tacovy ch sı tı 13.5.1. Hub Hub je rozboc ovacı zarızenı, kterú vetvı prena seny signa l a tım umoznuje rozsirova nı sıte o dalsı pracovnı stanice. Vse co mu prijde na jeho vstupy, ihned odesıla na vsechny vystupy. Je urc en pro vytva renı sıtı s topologiı hvezda. Na prednı stranejsou za suvky (porty), kterú jsou uvnitr vza jemneelektricky propojeny. Tyto za suvky jsou u malych hubu vetsinou zezadu. Do techto za suvek se pripojujı kabely kterú vedou od poc ıtac u.

Da le byva na prednı strane nekolik indikac nıch LED diod. Tyto LEDky na m da vajı za kladnı informace o tom zda poc ıtac pripojeny k hubu je aktivnı a v jakú rychlosti 142


komunikuje se serverem (10/100 Mbps). Nekterú huby majı takú indika tor zatızenı v procentech. Pokud se zatızenı neusta le pohybuje pres 50% meli bychom premyslet o rozdelenı sıtena vıce oddelenych segmentu.

Parametry hub˚ Huby jsou uz nynı vyhradneaktivnı. To znamena ze prena seny signa l je takú zesılen a hrany signa lu jsou upraveny do pravožhlúho stavu. Tım je moznú dosa hnout vetsı dúlky kabelu. Aktivnı hub samozrejmeke svú pra ci potrebuje napa jenı. Selha nı hubu ve hvezdicovú topologii zpusobı "spadnutı" sıte u stanic k nemu pripojenych. Je proto vhodnú ho chra nit pred vypadkem el. proudu zdrojem UPS. Asi nejc asteji sledovanym ždajem u hubu je kolik ma portu. Poc et portu se muze pohybovat od 8 do 48. Osmi portovú huby jsou urc eny pro malú sıte, nebo jako doplnenı kdyz pa r portu chybı. Vetsinou jsou to malú krabic ky kterú se vejdou vsude (na stul, za stul atd). 24 a vıce portovú se uz vetsinou proda vajı ve standardnı velikosti pro zamontova nı do 19 palcovúho racku. Huby je moznš spojovat pro ve ts ıpocet port˚: • kaskadovanı m -z jednoho portu prvnıho hubu privedeme sıýovy kabel na prımy vstup druhúho hubu. Vetsinou majı huby tlac ıtko kterú prepına jeden port bu® jako norma lnı nebo pro spojenı s jinym hubem. Pokud toto tlac ıtko chybı lze pouzıt crosover (prekrızeny) kabel. •

zestohovanı m Ěnekterú huby lze mezi sebou propojovat pomocı SCSI kabelu. Vyhodou je vysoka datova propustnost propojenı dosahujıcı túmer hodnot propustnosti datovú sbernice hubu (2 - 4 Gbps). Takovúto huby kterú lze stohovat jsou drazsı, ale najdou svú mısto tam kde je predpokla da no rozsirova nı prıpojnych mıst.

Datova rychlost hubu je dalsım parametrem. Dnes nejc asteji narazıme na dualspeed huby, kterú podporujı rychlost 10/100 Mbps. Lze se ale takú setkat se starsımi 10 Mbps huby. 13.5.2. Bridge Most nekdy zvany brouter rozdeluje sıý na dve koliznı domúny. Umoznuje stanicım v kterúkoliv sıti pristupovat na zdroje v druhú sıti. Pomocı mostu je moznú prodluzovat dúlku, poc et uzlu v sıti a redukovat žzkú profily vzniklú z prılisnúho poc tu pripojenych poc ıtac u.

143


Rozumı ra mci a ma vlastnı pameý. Celou zpra vu ulozı do svú pameti. Zjistı jestli nenı poskozena . Pokud ano tak ji zahodı. Pokud je v pora dku zjistı MAC adresu a sestavuje smerovacı tabulku. Potú zac ne odesılat pakety na sledujıcım zpusobem: - jestlize ve smerovacı tabulce nenı uveden cıl, most odesle pakety na vsechny segmenty, - pokud cıl ve smerovacı tabulce uveden je, most odesle pakety na dany segment. Bridge jsou inteligentnı v tom smyslu, ze se nauc ı, kam posılat data. Jak bridgem procha zı provoz, ukla dajı se do jeho pameti RAM informace o adresa ch poc ıtac u. Bridge si potú pomocı informacı v RAM sestavuje smerovacı tabulku. Vytva renısme rovacı tabulky Pri koupi bridge je smerovacı tabulka pra zdna . Jak uzel prena sı pakety, kopıruje se do smerovacı tabulky zdrojova MAC adresa. Pomocı techto informacı se bridge nauc ı, kterú poc ıtac e jsou na kterych segmentech v sıti. Jakmile most obdrzı paket, srovna se zdrojova adresa se smerovacı tabulkou. Pokud tam zdrojova adresa nenı, prida se do tabulky. Bridge potom porovna cılovou adresu s databa zı ve smerovacı tabulce: • • •

Pokud je cılova adresa ve smerovacı tabulce a je na stejnúm segmentu jako zdrojova adresa, pak se vyradı. Toto filtrova nı poma ha snizovat provoz v sıti a izolovat segmenty sıte. Pokud je cılova adresa ve smerovacı tabulce a nenı na stejnúm segmentu jako zdrojova adresa, odesle bridge paket z prıslusnúho portu, tak aby dorazil na cılovou adresu. Pokud nenı cılova adresa ve smerovacı tabulce, odesle bridge paket na vsechny svú porty, s vyjımkou portu, ze kterúho prisel.

Vlastnosti mostu(bridge): • rozumı ra mci • pro kazdou technologii musı byt specia lnı bridge • ma vlastnı pameý • rozdeluje sıý na dvekoliznı domúny • bridge lze zapojovat do nekonec na • zpra vu v pameti muze mıt libovolnedlouho • znovu vytva rı preambuli • bridge muze tvorit i PC se dvema sıýovymi kartami • vykon bridge se uda va v prenesenych ra mcıch za sekundu 144


Bridge muzou byt zapojeny i libovolnemezi sebou (paralelnı za loha). Pri beznúm provozu se jeden automaticky odpojı, pri hava rii prvnıho bridge prevezme provoz za loznı do tú doby odpojeny. 13.5.3. Prepı nace (SWITCH) Ethernetovy prepınac (anglicky: "Ethernet switch") je zarızenı, smerujıcı ra mce sıýovúho provozu mezi nekolika podsıtemi s kabela zı technologie Ethernet. Provoz podsıtı je oddelen a do urc itú podsıte (pres urc ity port) jsou prena seny pouze ra mce, kterú jsou adresova ny nekterú ze stanic pracujıcı na túto podsıti. Ma 2-16 portu. Byva vybaven nekolika rychlymi procesory, kterú rıdı provoz v podsıtıch. Prepınac si u kazdúho portu udrzuje tabulku stanic, kterú na portu pracujı. Tato tabulka je aktualizova na nejc asteji dynamicky. Po zapnutı prepınac e je pra zdna a prepınac tedy prenese prvnı ra mec (obdrzel jej naprıklad na portu c ıslo 3) na vsechny ostatnı porty (tedy naprıklad 1, 2, 4 az 12).Adresu odesılatele prena senúho ra mce si ale zaznamena do tabulky u portu 3. Za dnú ra mce, kterú k prepınac i prijdou po portu c ıslo 3 a obsahujı c ıslo adresa ta shodnú s touto adresou nebudou od túto chvıle switchem prena seny, protoze se predpokla da , ze ra mec najde svúho prıjemce na svú loka lnı podsıti. Pri pra ci sıtese tak velmi rychle zajistı idealnı oddšlenı provozu podsıtı pri zajistenı nejvyssı moznú rychlosti mezisıýovúho prepına nı. SWITCHe pracujı ve dvou za kladnıch modech: • •

Cut-Trough - prepınac zac ına prena set ra mce do cılovú podsıte uz v okamziku prıchodu prvnıch Byte hlavic ky paketu a detekce adresa ta. Store-and-Forward - kazdy prena seny paket je pred svym odesla nım ulozen v mezipameti, analyzova n a kontrolova n. Overuje se žplnost a bezchybnost kazdúho paketu a teprve potom je odesla n do podsıte. Takú doka ze odstranovat prımo ze sıtekoliznı (poskozenú) pakety.

13.5.4.Brany Bra na (gateway) je obvykle kombinacı softwaru a hardwaru, ktery propojuje dveruznú sıte pracujıcı pod ruznymi protokoly. Bra ny pracujı zpravidla na sıýovú vrstve nebo jeste vyse. Nekterú bra ny kromevlastnıho prenosu dat z jednú sıtedo jinú zabezpec ujı souc asnes prenosem takú prevod do jinúho protokolu; takovymto brana m se rıka aplikac nı bra ny. Prıkladem muze byt e-mailova bra na, ktera preva dı elektronickou postu z podoby definovanú jednım protokolem do jinúho protokolu. Nekdy se pojem bra na pouzıva i v situacıch, kdy se neprova dı za dny prevod mezi protokoly, ale kdy se data pouze prenesou z jednú sıtedo jinú. Takovouto bra nu tvorı software a hardware, ktery propojuje dveruznú sıte. Jednou z moznych charakteristik bra ny mohou byt dveruznú adresy pro sıýovou vrstvu, naprıklad vıce ruznych IP adres.

145


13.5.5. Smšrovac (router) Dvou nebo vıce portovú zarızenı kterú pracuje na podobnúm principu jako mustek; rozdıl je v tom, ze smerovac pracuje na tretı vrstve modelu OSI (sı Řova vrstva) „ pracuje tedy s logickymi adresami a je protokoloveza visly, ale relativneneza visly na pouzitú sıýovú technologii (pro kazdou technologii musı mıt patric ny adaptúr); smerovac e jsou v LAN sıtıch pouzıva ny preva znepro spojenı rozdılnych technologiı (napr. Ethernet a Token Ring) a pro oddelenı broadcastovych domún (samozrejme oddelujı i koliznı domúny) „ tuto oblast vsak opoustejı neboý jsou zda nahrazova ny smerovacımi prepınac i; vedle pouzitı v sıtıch LAN nasly smerovac e dulezitú uplatnenı ve WAN sıtıch, kde jsou pouzıva ny pro pripojova nı vzda lenych lokalit.

Mustek (prepınac ) pracuje s jednou tabulkou a to s tabulkou kde jsou relace mezi MAC adresou a portem zarızenı. Smerovac pracuje se dvemi tabulkami. V prvnı je relace mezi MAC adresou, logickou adresou a portem (tabulka obsahuje ždaje pouze o prımo pripojenych uzlech). V druhú tabulce je seznam sıtı (c a stı logickych adres) s portem kudy je na danou sıý nejlepsı cesta. Predstavme si, ze kompletnı adresa je interpretova na dvema c ısly oddelenymi tec kou ve forma tu sıý.uzel (napr. 040.001). C a st sıte musı byt unika tnı z globa lnıho hlediska tzv. intersıte (neboli propojenı nekolika loka lnıch sıtı - subsıtı). Pokud bude mıt pardubicka sıý logickou adresu 040, za dna jina lokalita spojena s Pardubicemi nemuze tuto adresu pouzıt. Libovolny prvek muze pouzıt adresu uzlu 001, pak vsak tuto adresu uzlu nesmı pouzıt za dny jiny prvek v danú lokalite, ale v jinú lokaliteji muze pouzıt bez problúmu „ celkova adresa 040.001 je totiz jina nez 02.001 ! Smerovac Router 1 vı, ze se k prvku D dostane dvema cestami. Jedna z nich je vyhodnejsı a proto pouzıva ji. Existujı vsak i mechanismy pro rozlozenı za teze a pouzıva nı vsech dostupnych cest (napr. ECMP „ Equal Cost Mlti Path). Smšrovacı prepı nac (routing switch) „ jde o relativne novy typ zarızenı pracujıcı s rychlostmi obvyklymi pro druhou vrstvu i s informacemi tretı vrstvy, zajisýuje tedy smerova nı pri rychlosti prepına nı „ tım nahrazuje pomalú smerovac e v oddelenı broadcastovych domún; smerovac e vytlac uje do pouzitı pro spojenı rozdılnych technologiı, do prostredı se specia lnımi protokoly (Banyan Vines, DECNet, Ů ) a do WAN komunikacı 146


Vy hody sme rovacıch prepınac˚ Nejmodernejsım trendem pro centra poc ıtac ovych sıtı je tzv. prepına nı na 3 vrstve OSI (Layer 3 Switching). Jedna se o vlastne o smerova nı prova denú hardwarove. Duvod pro zava denı túto technologie je na sledujıcı - pred nekolika lety se pro rozdelenı sıtı do vıce skupin pouzıvaly smerovac e (tzv. colapsed backbone architektura). Pri sta le narustajıcım zatızenı sıtı prestaly smerovac e vyhovovat (nızky vykon za vysokú ceny, velkú zpozdenı paketu pri pruchodu smerovac em „ viz. tabulka). V tú dobe prisly na svet vykonnú prepınac e. Zac aly jimi byt nahrazova ny centra lnı smerovac e, ale spra vci sıtı si spolec nes dodavateli velice za hy overili slabinu prepınac u „ prena sejı broadcasty a tudız se sıte s vysokym poc tem stanic zac ınajı zahlcovat. Smerovac e proto znovu nasly uplatnenı v propojova nı segmentu sıtı postavenych na prepınac ıch (tzv. virtua lnıch sıtı). Protoze jsou vsak smerovac e drahú a technologicky rozvoj postoupil znac ne dopredu, zac ali vyrobci hledat cesty jak resenı maxima lne zlevnit. Jako jedna z nejschudnejsıch se uka zala cesta integrace smerova nı do prepınac u, tedy tzv. Layer 3 Switching. V podstatese jedna o obdobu prepına nı na druhú vrstve„ zde je prepına nı na za klade tabulky MAC adres; na tretı vrstve je prepına nı takú reseno hardwarove a rozhodovacı algoritmy jsou rozsıreny o dalsı tabulku „ tabulku logickych adres (preva zneIP, c asem i IPX). Definice smerovacıho prepınac e (Routing Switch), tak jak jej zavedla firma ktera tento pojem zac ala pouzıvat jako prvnı, tedy Bay Networks, hovorı o nekolika za kladnıch atributech: • prepına nı na 3. vrstveje implementova no v hardware; • smerova nı a prepına nı jsou stejnerychlú; • zarızenı zajisýuje libovolnou kombinaci prepına nı i smerova nı na kazdúm portu; • pruchodnost pri zvysenúm zatızenı, implementaci filtru nebo pouzitı QoS zustane zachova na; • zarızenı rozhoduje o kazdúm paketu; • zarızenı umoznuje provozova nıv standardnıch smerovacıch protokolu (RIP, OSPF); 13.5.6. Opakovace Opakovac nenı ve svú podstate nic jinúho, nez obousmerny c ıslicovy zesilovac . Pouzıva me jej pouze jako prostredek pro zvetsenı vzda lenosti, jız jsme schopni loka lnı sıti obsa hnout. Nejedna se tedy v pravúm smyslu slova o propojenı dvou ruznych loka lnıch sıtı, ale o tvorbu jednú vetsı loka lnı sıte z mensıch c a stı. Dalsı moznou funkcı opakovac e je propojenı dvou c a stı loka lnı sıte, pracujıcı s ruznymi kabely. V prıpadeEthernetu tak muzeme naprıklad propojit segment pracujıcı s tenkym koaxia lnım kabelem (10BASE2) se segmentem pracujıcım s tlustym koaxia lnım kabelem (10BASE5). Signa l pricha zejıcı do opakovac e ze strany jednú c a sti sıte (napr. z jednoho sıýovúho segmentu v prıpade sıte Ethernet) je v opakovac i zesılen a je okamzite preda n do dalsı c a sti sıte (do dalsıho segmentu). Totúz se stane se signa ly jdoucımi opac nym smerem. Opakovac tedy regeneruje ra mce putujıcı po sıti a je pro obec a sti sıte(oba segmenty), kterú spojuje, "pruhledny". 147


Funkce opakovac e pri pruchodu signa lu zleva doprava

Pripomeneme-li si funkce jednotlivych vrstev OSI Modelu, je zrejmú, ze opakovac e pracujı v nejnizsı, tj. fyzickú vrstve OSI Modelu. Krome pra ve popsanych jednoduchych opakovac u existujı takú opakovac e s vıce porty (tzv. multi-port repeaters), umoznujıcı souc asnú pripojenı vıce ethernetovskych segmentu. V tomto prıpade je signa l pricha zejıcı z jednoho segmentu opet zesılen a potú prena sen do vsech ostatnıch segmentu. Prıkladem takovúho opakovac e je tzv. 10 BASE-T rozboc ovac (hub). Je dulezitú si uvedomit, ze pri instalaci opakovac u nesmı dojıt ke vzniku uzavrenych smyc ek. V tom prıpade by totiz v opakovac ıch znovu a znovu obnovovana data neusta le krouzila takto vytvorenou smyc kou (dokonce v obou smerech), coz by ve svych duslednıch vedlo k "zahlcenı" sıte (tzv. datova boure - data storm).

148


14. MECHANIKY CD, CDRW, DVD, POPIS, R IZENI, FUNKCEÚ 14.1. Jednotka opticke ho disku Jednotka CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) je vnejsı pametı poc ıtac e urc enou pouze pro c tenı. Jednotka pracuje s vymennym pameýovym múdiem, jemuz se rıka kompaktnı disk nebo CD. Kompaktnı disk CD-ROM vypada i funguje žplnestejnejako beznú zvukovú CD. Namısto az 74 minut hudby jako u zvukovúho CD je na nem vsak v podobe jednic ek a nul ulozeno az 650 MB poc ıtac ovych dat a programu. Tato data c i programy se ukla dajı na disk jednou pro vzdy a nelze je jiz mazat nebo menit. Za znam je zde proveden na žplneodlisnúm principu nez u diskety nebo harddisku. Rıka se mu opticky zaznam, protoze je zapisova n i c ten svetelnym paprskem laseru. Kompaktnı disk CD-ROM je kotouc z umelú hmoty (polykarbona tu) o prumeru 120mm a tlousýce 1,2 mm. Jednic ky a nuly jednotlivych bajtu jsou zaznamena ny pouze na jednú, strıbrite zrcadlovú strane disku pod pruhlednou ochrannou vrstvou. Zde muze byt zaznamena no pres 5 miliard jednic ek a nul onech 650 MB dat a programu. Jednic ky a nuly jsou zaznamena ny v podobestamilionu ruznedlouhych a ruzneod sebe vzda lenych prohlubnı c i vrypu (tzv. pitu) v zrcadlovúm povrchu desky. Ani nejdelsı pity vsak nejsou videt pouhym okem, protoze jsou dlouhú jen 3,6 tisıciny milimetru. Pity (jednic ky a nuly) jsou zaznamena ny za sebou v uzouc kú stope, ktera ma podobu spira ly zac ınajıcı u stredu a konc ıcı na okraji disku. Tato spira la ma 20 000 za vitu a celkovou dúlku neco ma lo pres 5 kilometruď Podobne jako u disket a harddisku jsou data ukla da na do adresovatelnych žseku stopy, zde vsak ve skupina ch po 2 352 bajtech. Disky CD-ROM se stejnejako zvukova CD lisujı ve velkúm z forem. Nejprve se ale musı u vyrobce disku na zvla stnıch strojıch vypa lit silnym laserovym paprskem vsechny ty miliony pitu do kovovú matrice. Z nı se potom vytvorı forma slouzıcı k lisova nı vlastnıch kompaktnıch disku. Takto lze vyra bet pomerne levne velkú súrie stejnych disku. C ım vıce disku je vylisova no z jednú formy, tım mohou byt túz levnejsı, neboý nejvıce stojı pra ve vyroba formy. Pro malú súrie nebo jednotlivú kusy se pochopitelne nevyplatı vyra bet disky lisova nım. Proto se zac aly vyra bet zvla stnı pra zdnú disky oznac enú jako CD-R (Compact Disk Recordable „ nahratelny kompaktnı disk). Ty se od beznych CD-ROM odlisujı svou zlatou barvou a predevsım pak tım, ze nejsou nahra ny prımo pri vyrobe, ale proda vajı se zcela pra zdnú. Ve zvla stnı jednotce CD-R mohou byt potom jednou nahra ny uzivatelem prımo na jeho poc ıtac i. Za znam je túz prova den laserovym paprskem, ale do povrchu desky se zde nevypalujı prohlubne, nybrz se pouze menı jeho odrazovú vlastnosti. Pri prehra va nı za znamu se kompaktnı disk CD-ROM, poprıpade CD-R vlozı do jednotky CD-ROM, ktera jiz nynı byva podobnejako disketova jednotka beznezabudova na v poc ıtac i. Pro prehra va nı muze poslouzit i jednotka CD-R. V jednotce se disk roztoc ı promennou rychlostı 200 az 500 ota c ek za minutu (podle toho, je-li snıma na stopa u stredu c i stopa na okraji disku). Souc asne se rozsvıtı c tecı laserovy paprsek, ktery se zaostrı a zac ne presnesledovat spira lovou stopu s pity. Dopada -li paprsek pra vena neporusenou zrcadlovou plochu disku mezi pity, odra zı se zpet do zvla stnıho c idla (detektoru svetla), zatımco dopada li pra ve do prohlubne, rozptylı se a neodra zı se zpet. Jakmile pit skonc ı a precha zı zpet v zrcadlovou plochu, paprsek se opet odrazı atd. Detektor svetla tedy zaznamena va velmi rychlú, ruzne dlouhú za blesky strıda nı svetla a tmy. Vsechny zmeny osvetlenı detektoru


(kazdy zac a tek nebo konec za blesku) jsou vyhodnocova ny jako jednic ky, zatımco doba mezi temito zmenami jako nuly. Z detektoru je potom do poc ıtac e vedena súrie jednic ek a nul odpovıdajıcı presnena disk puvodneulozenym datum c i programum. Kompaktnı disky se za znamem digitalizovanúho zvuku, tedy zvuku prevedenúho na jednic ky a nuly, se zac aly pouzıvat v roce 1983. Moznost proda vat a prena set na jednom malúm kotouc i velkú mnozstvı dat nebo mnoho programu vedla k vyuzitı techto disku túz v poc ıtac ovúm svete. V roce 1986 se objevily jiz prvnı disky CD-ROM a prvnı zatım jeste velkú jednotky pro jejich prehra va nı, kterú se k poc ıtac i pripojovaly kabelem. Postupne se jednotky CD-ROM zdokonalovaly a zmensovaly, takze se nynı montujı do za kladnı jednotky poc ıtac e. Prvnı jednotky snımaly data prenosovou rychlostı stejnou jako u zvukovych CD, tedy 150 KB za sekundu. Potom se vyra bely jednotky s dvojna sobnou prenosovou rychlostı (300 KB za sekundu) a potú i trojna sobnou, c tyrna sobnou nebo sestina sobnou rychlostı prenosu dat. Nynı se doda vajı bezne jednotky s padesa tina sobnou rychlostı ( 7 500 KB za sekundu). C ım je jednotka rychlejsı, tım plynuleji muze prehra vat a do poc ıtac e bez zdrzova nı posılat texty, obra zky, poc ıtac ovou grafiku, animace, zvuky, hudbu i videoza znamy ulozenú na kompaktnım disku. Prednostı disku CD-ROM je vedle jejich velkú kapacity a moznosti levnú hromadnú vyroby túz kvalita a spolehlivost provedenúho za znamu, ktery se zde neda smazat a bez na silı ani poskodit. Na discıch CD-ROM, resp. CD-R se proda vajı c i uchova vajı velkú programy, rozsa hlú soubory dat nebo obra zku, multimedia lnı encyklopedie a samozrejme túz objemnú poc ıtac ovú hry. Pritom je velkou vyhodou, ze obsah kompaktnıho disku o kapacite650 MB se nemusı pro vyuzitı na poc ıtac i cely prekopırovat na harddisk. Sem se zkopıruje pouze maly spoustecı program a vsechna ostatnı data mohou zustat na CD-ROM. Pri pra ci si je poc ıtac odtud podle potreby nac ıta jen do operac nı pameti.

14.2. CD-R, CD-RW Oproti beznúmu CD, u kterúho je za znam tvoren vylisovanymi jamkami a hlinıkovou odraznou vrstvou, majı CD-R i CD-RW za znamovou vrstvu. Rozdılnú je takú ulozenı datovych oblastı na disku. CD-R a CD-RW majı navıc pred zava decı oblastı umıstenu specia lnı oblast, ktera se vyuzıva pro ukla da nı dat nezbytnych pro za znamovy proces. Je rozdelena na oblast programovú pameti PMA (Program Memory Area) a oblast kalibrace PCA (Program Calibration Area). V PMA jsou ulozeny informace o c ıslech tracku a o jejich poc a tec nıch a koncovych adresa ch. PCA slouzı ke kalibraci vykonu laseru pro pouzitú múdium za danú teploty. Kalibrace probıha pri kazdú inicializaci disku po jeho vlozenı do rekordúru a slouzı ke kompenzaci vyrobnıch tolerancı u za znamovych múdiı, teploty prostredı a stavu opotrebova nı laserovú hlavice. Jemnú korekce vykonu laseru se pak jesteprova dejı pri vlastnım za znamu. Systúm CD-R je definova n v tzv. Oranzovú knize, c a sti II. a CD-RW v c a sti III..Za znam se prova dı optickym zpusobem s prımou modulacı laserovúho paprsku (na rozdıl od magnetooptickúho za znamu u MiniDisku). Zatımco CD-R ma za znamovou vrstvu tvorenou barvivem a odrazivost c inı 40-70 %, u CD-RW je vlastnı za znam zajisten zmenou fa ze za znamovú vrstvy a dosahuje odrazivosti pouhych 15-25 %. Aby ulozena data byla kompatibilnı s CD, je treba za znam na disku uzavrıt. Data jsou pak sice kompatibilnı, nikoli vsak optickú vlastnosti disku.


Cd prehra vac muze prehra t CD-RW s nizsı odrazivostı jen pokud je vybaven modifikovanym snımacım systúmem, c emuz vyhovujı novú prıstroje s mechanikou PHILIPS CDM-9. Odrazna vrstva je u CD-R tvorena nejc asteji zlatem, u CD-RW se vyuzıva hlinık. Oba disky majı predem vylisovanou spira lovou dra zku o sırce 0,6 mikrometru, ktera je modulova na nosnym kmitoc tem 22,5 kHz s malou amplitudou. To zajistı spolehlivú sledova nı stopy a stabilizaci obvodovú rychlosti pri za znamu. Nosna frekvence je navıc kmitoc tove modulova na informacı o absolutnım c ase se zdvihem 1 kHz. Za znam na Cd-R disk je proveden paprskem laseru o vykonu 4 az 11 mW, ktery je modulova n datovym signa lem. Paprsek zpusobuje loka lnı ohrev substra tu a za znamovú vrstvy na teplotu asi 250 ”C. Ohrevem dojde k roztavenı omezene prusvitnú za znamovú vrstvy - barviva, kterú snızı tımto procesem svuj objem a do uvolnenúho prostoru expanduje roztaveny prusvitny substra t. U disku CD-RW je za znamova vrstva tvorena slitinou strıbra, india, antimonu a teluru. V puvodnım stavu ma tato slitina polykrystalickou strukturu. Pri za pisu loka lne ohrıva za znamovou vrstvu na teplotu 500 az 700 ”C signa lem modulovany paprsek laseru s vykonem 8 az 14 mW. Zroatavenych krystalu vznikne v za znamovú vrstve neprusvitna amorfnı fa ze, jejı vlastnosti jsou behem chladnutı "zmrazeny", c ımz je zajistena dlouhodoba stabilita za znamu. Na nosic i CD-RW tak vznikne struktura odrazivych a neodrazivych plosek. Popsany proces nenı nevratny, ale za znamovou vrstvu je moznú prevúst zpet do krystalikú podoby. Prepis puvodnıho za znamu muze byt proveden bu® smaza nım disku a opetovnym za znamem nebo prepisem za znamu. Prvnım mechanismem se za znamova vrstva celúho CD-RW prevede do polykrystalickúho stavu. Toho se dosa hne ohra tım za znamovú vrstvy na teplotu kolem 200 ”C. Metoda prepisova nı je kombinacı rezimu za pisu a maza nı. Novú neodrazivú plosky jsou vytva reny standartne ohrevem na vysokou teplotu. Vmıstech, kde ma vrstva zustat transparentnı, tj. v polykrystalickúm stavu, se pouzije snızeny vykon laseru jako pri maza nı za znamu. Popsanym mechanismem dojde k prepisu puvodnıho za znamu a vysledkem je za znam se stejnymi vlastnostmi, jako by byl disk pred za pisem cely smaza n.

14.3. DVD DVD je zkratka pro Digital Versatile Disc (kde Versatile znamena vsestranny. Je to o patna ct let mladsı na slednık CD. Zkra cenı vlnovú dúlky polovodic ovúho laseru ze 760 na 650635 nm dovolilo zmensit maxima lnı dúlku za znamovych prohlubnı asi o polovinu a roztec jednotlivych stop z 1,6 na 0,74 mikrometru (viz obr. 1).Tımto kapacita disku vzrostla sedmina sobne, t.j. z 650 Mb u CD na 4,7 Gb u DVD ( t.j. 134 min). Aby uzsı paprsek sna ze pronikal ochrannou krycı vrstvou, byla tato ztenc ena na polovinu.


Obr. 2 Velikost a roztec za namovych prohlubnı na disku CD (vlevo) a DVD (vpravo) Protoze vsak celkova tlousýka musela byt zachova na, je pod nı umıstena jestedruha zpevnovacı vrstva. Ta vsak muze byt pouzita takú jako nosic informace. Vznikl tedy typ se dvema vrstvami. Pri reprodukci takovúhoto disku se laserovy paprsek po prec tenı spodnı vrstvy automaticky preostrı na polopropustnou vrchnı vrstvu. Aby nebyl prechod patrny, pouzije se rychla cache. Zdvojenım aktivnı vrstvy se zvysı kapacita na 8,5 Gb. Pro dalsı zvysenı kapacity je moznú pouzıt i oboustrannú desky jedno a dvouvrstvú s kapacitou 9,4 a 17 Gb (obr. 2). Ty by ovsem bez prerusenı doka zaly reprodukovat poze prehra vac e s dvema neza vislymi c tecımi hlavami. Obr. 3 C tyri varianty disku DVD: • jednostranny jednovrstvy (1) • jednostranny dvouvrstvy (2) • oboustranny jednovrstvy (3) • oboustranny dvouvrstvy (4). Rust kapacity nebyl motivova n jen snahou o delsı za znam, ale i o kvalitnejsı. Obraz se zaznamena va v normePAL (NTSC) Vyuzıva se pri tom oddš leny zapis jasu a barvy v protokolu 4:2:0 a komprese MPEG-2. Datovy tok za visı na pozadovanú kvalitea je u demonstrac nıch nahra vek az 11 Mb/sec, zatımco u hranych filmu pouze 3,5 Mb/sec. Skutec na velikost za visı na obsahu za beru, ktery se standardnekomplexne aktualizuje po kazdúm 15. za beru a na rozsahu jeho vnitrnıch zmen.U dynamickych scún razantne vzrostou na roky na prenos dat, a tak zatımco statickú za bery jsou v excelentnı kvalite, dynamickú a hlave svenky a zmeny rakursu vubec jsou doprova zeny viditelnym zvysenım sumu a snızenım rozlisovacı schopnosti. Vysledny signal ma v normš PAL az 480 radek (720 x 576 bodu). DVD jiz poc ıta s forma tem obrazu 16:9, ale umoznuje vyuzıvat i kklasicky forma t 4:3. Po zvukovú stra nce je DVD plnesrovnatelny s profi oblastı.

Obr. 4 Zatımco u disku DVD se optika pri prechodu z jednú vrstvy na druhou preostruje jen o 40 mikrometru, po vlozenı CD se musı preostrit o zhruba 0,6 mm.


K dispozici je 16, 20 nebo 24 bitova linearnı pulsnš -kodova modulace se vzorkovacım knitoctem 48 ci 96 kHz. Na prenos zvukovú informace zbyva datovy tok pouze 384 kB/sec, coz pri petikana lovúm zvuku predstavuje 64 kB/sec. Nejvyssı vzorkovacı kmitoc et asi tedy nalezne uplatnenı u audio-DVD. Komprese vıcekana lovúho prostorovúho zvuku je v USA podle systúmu Dolby Digital (AC 3) a v normeMPEG-2 pro Evropu. Da le disky mohou byt opatreny az osmijazyc nym dabingem a 32 titulkovych verzı. Moznost az devıti paralelnıch za znamu umoznı diva kovi interaktivne volit dalsı dej nebo ruznú pohledy pri fotbalovúm utka nı atd. Zajem hollywoodskych filmovych spolecnostı je vsak svš t rozdš len na sest zon. Kazda zona bude mıt odlisnú kodova nı, takze napr. film privezeny z Ameriky nebude fungovat na evropskúm prehra vac i a naopak. Toto kafkovskú rozdelenı sveta je dusledkem obav pred poklesem zisku z kin, protoze obvykle jsou filmy uva deny nejprve v USA a s obvykle pulroc nım odstupem potom i do ostatnıho sveta. Krometoho je obsah chra nen proti prepisu strym dobrym snadno odstranitelnym zpusobem obvyklym u kazet z videopujc oven (ve vertika lnım zatemnovacım impulsu se vkla dajı do ra dek 6 - 13 a 319 - 326 rusivú impulsy promennú velikosti). 14.3.1. Zapisovatelne a prepisovatelne DVD Z uvedenúho je zrejmú, ze DVD v prvotnı podobebude predevsım konzumnı múdium nahrazujıcı na vyssı technickú žrovni dosavadnı distribuci c i pujc ova nı nahranych kazet VHS. Forma t DVD Video ovsem nedovoluje nahra va nı, coz je dalsı podstatny duvod, proc tento forma t zatım nema vedle obyc ejnúho a podstatnemúnekvalitnıho videa VHS sanci. Proto se usilovne pracuje na DVD múdiu umoznujıcım nahra va nı i uzivatelum. Na trhu jiz jsou poc ıtac ovú mechaniky , kterú umoznujı uzivatelsky za znam dat v osob- nım poc ıtac i, tzv .DVD-RAM. Disk standardu DVD-RAM ma kapacitu 2,6 GB. Jako kazda novinka, i ony zatım majı nekterú detskú nemoci. Technicky jsou problúmy konstrukce zapisovatelnúho DVD (DVD-Recordable, DVDR) i prepisovatelnúho DVD (DVD-Rewritable, DVD-RW) vyreseny a norma dohodnuta. Zapisovatelny (jednora zove) disk DVD-R bude mıt v prıpade jednostrannúho provedenı kapacitu priblizne3,8 GB, v prıpadedvoustrannúho za pisu 7,6 GB. Kolem DVD-R se toho zatım moc nedeje, coz je celkem pochopitelnú: beznym uzivatelum je k nic emu, zato pro pira tskú sırenı by se hodila to se zas nelıbı producentum. Zajımavejsı je samozrejme mnohokra t nahra vatelny disk DVD-RW. Ten by v prıpadežspechu mohl ovla dnout obrovsky trh zahrnujıcı sirokú spektrum uzivatelu videa, poc ıtac u a hi-fi fanousku, jimz by dal velkokapacitnı múdium s kvalitou nahra vky , jakou se zatım mohla chlubit jen profesiona lnı studia. Tento disk lze vyuzıt i jako za znamovú múdium ve videokamera ch. Oficia lnı standard pro prepisovatelnú disky se jmenuje DVD-RAM a ma kapacitu 2,6 GB. V prıpadedvoustrannúho za pisu by kapacita byla 5,2 GB. Na trhu se jiz sice objevily prvnı prehra vac e, jsou vsak z mnoha stra nek problematickú. Múdium v nich nahranú naprıklad nelze prehra vat v mechanika ch a prehra vac ıch DVD, protoze disk musı byt trvale ulozen v ochrannúm pouzdre. Nekterú mechaniky DVD-RAM naopak neprec tou ani beznú disky DVD. O kompatibilite, tım múne pak Čversatiliteď tedy nelze mluvit. Zatım jde o za lezitost spıse pro technickú fanousky nez pro norma lnıho uzivatele. Jestevıce znepokojujıcı vsak je skutec nost, ze uz se objevily i dalsı 153 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

Čtrucstandardy" opakovane nahra vatelnych disku. Nejvyznamnejsı je patrne vytvor spolku Sony , Philips - Hewlett-Packard oznac eny jako DVD+RV. Zde ma byt kapacita jednostrannúho jednovrstvúho disku 3 GB. Jestela kaveji vypada skutec nost, ze toto múdium nepotrebuje ochrannú pouzdro a ze by pry dokonce doka zalo nahra vat i na dnesnı CD-R pro mechaniky CD-ROM. Jeste vyssı kapacitu, bezma la 4 GB, ma mıt prepisovatelnú múdium podle standardu DVD-R/W firmy Pioneer. Ta je zna mym vyrobcem DVD mechanik, lze tedy predpokla dat, ze vı, co c inı. A aby toho nebylo dost, je zde jesteforma t MMVF firmy Nec s kapacitou 5,2 GB. Pres to vsechno je DVD i jeho odvozeniny zajımava za lezitost s dobrou perspektivou. Za jemce ovsem ve vetsine prıpadu nic nezkazı, kdyz poc ka , az tyto perspektivy nabudou ponekud pevnejsıch obrysu. (Mimochodem, podobny rozpad zrejmehrozı i standardu DVD Audio urc enúmu pro kvalitnı velkokapacitnı za znam zvuku. Naseho túmatu se to sice prımo netyka , presto to o celkovú atmosfúre kolem DVD takú ledacos vypovıda .) Kromemedia lnıch pira tu vseho druhu ocenı prednosti zapisovatelnú a prepisovatelnú mechaniky DVD predevsım videoamatúri. DVD umoznı ve velmi odolnú a trvanlivú podobe archivovat hotovú sestrıhanú programy , stejne jako obrovskú mnozstvı za beru, kterú zatım nenasly upotrebenı, ale kterú je pro jejich dokumenta rnı hodnotu skoda mazat. Vzhledem k digita lnı forme za pisu totiz budou mıt tyto archivac nı kopie stejnou kvalitu jako origina lnı kamerovy za znam (master), o c emz se dnesnım "analogovym" videoamatúrum muze jen zda t. Pa skova mechanika uz se pak patrnebude pro svú nekterú prednosti pouzıvat jen v kamere (samozrejmedigita lnı a pa skova kazeta poslouzı pouze jako prechodnú múdium pro dopravenı obrazovú informace z kamery do poc ıtac e. A mozna ani to ne, protoze - jak jiz bylo rec eno magneticka pa ska ma vedle svúho vyhodnúho pomeru cena/kapacita i mnoho za vaznych nedostatku. Proto se jiz konajı pokusy vyrobit kameru s jinym druhem pameti, vc etne zapisovatelnú c i prepisovatelnú mechaniky DVD. DVD se takú bezpochyby stane vysokokapacitnım múdiem pro za znam poc ıtac ovych dat a programu - zejmúna mimora dnerozsa hlych souboru. Nekterı odbornıci dokonce soudı, ze jeho skutec ny vyznam lezı predevsım zde. 14.3.2. DVD mechaniky Múdia a jejich forma ty jsou pouze jednou stranou mince. Tu druhou tvorı mechaniky a prehra vac e, kterú umoznujı c tenı a za pis múdiı. V souc asnosti jsou nejbeznejsı mechaniky a prehra vac e typu DVD-ROM; jsou schopny c ıst forma ty DVD-Video, DVD-Audio, DVDROM, DVD-R a zpravidla i DVD+RW. U mechanik urc enych pro za znamova múdia je situace komplikovanejsı. Mechaniky pro forma t DVD-RAM zvla dajı c tenı i za pis na disky ve forma tu CD-R/RW, DVD-ROM, DVD-R a zpravidla i DVD„RW. Forma t DVD+RW nezvla dajı. U mechanik DVD-RW (DVD-R) je situace takova , ze je umozneno c tenı a za pis na disky s forma tem CD-R/RW, DVD-R, DVD-RW. Forma ty DVD-RAM a DVD+RW tyto mechaniky nezvla dajı. Mechaniky DVD+RW mohou c ıst i zapisovat na mechaniky DVD+RW, CD-R/RW. Navıc v souc asnú dobepricha zejı na trh mechaniky se schopnostı za pisu na disky DVD-R a DVD-RW. Za pis a c tenı forma tu disku DVD-RAM nejsou podporova ny. 154 PDF byl vytvoren zkus ebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

Regiony Prvnı a patrne poslednı moznou komplikacı u DVD mechanik je tzv. regiona lnı kodova nı DVD. Jedna se o to, ze distribuc nı spolec nosti chra nı DVD tituly, a proto rozdelily svet na 6 regionu. Kazdy titul DVD obsahuje kod regionu, pro ktery je urc en, pric emz na kazdúm DVD titulu je patric na lokalita urc ena (Evropa ma kod 2). Na sledek tohoto opatrenı je takovy, ze na DVD prehra vac i lze prehra t pouze titul ze stejnúho regionu. Je nutnú upozornit, ze tento kod je jen rozsırena vlastnost a vyrobce DVD titulu muze blokova nı vynechat, takze titul je pak univerza lnı pro vsechny regiony. Vyrobci poc ıtac ovych mechanik se s tımto rozdelenım vyrovnali tak, ze doda vajı na trh mechaniky v multi-regiona lnım provedenı. Nejedna se vsak o univerza lnı DVD mechaniku, ale pouze o moznost prepnout mechaniku do kodu patric núho regionu. Poc et prepnutı je omezen, zpravidla je to umozneno pouze 5µ .

14.4. Budoucnost DVD Navzdory mohutnú reklamnı kampani a nekolika letum praktickúho pouzıva nı se nad DVD sta le vzna sı rada otaznıku. Krome jiz zmınenych obav majitelu autorskych pra v a distributoru videoprogramu, problematiky regiona lnıch kodu, obav z rozpadu jednoty forma tu atd. je to predevsım omezeny poc et titulu na nasem trhu, coz ostatne s problematikou regiona lnıch kodu souvisı. Vetsinu sortimentu tvorı dovezena dıla hollywoodskú produkce pro masovy vkus. Poslednı dobou se zac ınajı na DVD objevovat i nekterú popula rne nauc nú porady za zahranic ı, ovsem oproti kazeta m VHS je nabıdka sta le jestevelmi chuda a rozsiruje se jen pomalu. Pritom na beznú DVD nelze nahra vat, coz takze diva k s jen malic ko vyssımi na roky c i konkrútnezamerenymi za jmy musı pociýovat jako nedostatek. Pa r stovek titulu vetsinou nevalnú umeleckú žrovne tedy rozhodne neinspiruje k na kupu drahúho zarızenı. Investice totiz nezahrnuje jen samotny prehra vac . Abyste si kvality DVD vychutnali, meli byste mıt takú prıslusnekvalitnı televizor s sirokožhlou velkoplosnou obrazovkou a petikana lovou zvukovou soustavou Dolby Digital. A to uz se na klady zac nou rychle splhat na mnoho desıtek az stovek tisıc korun. Existujı vsak i nekterú technickú pochybnosti. Z nejvetsı mıry se tykajı skutec nú zivotnosti disku. Ota zka se poprvú vynorila jiz pri na stupu digita lnıho audiodisku, tehdy vsak byli tazatelú "odhaleni" jako zakuklenı prıznivci vinylovych desek a magnetickych nahra vek. Lúta, ktera od tú doby presla, nedala pesimistum zatım za pravdu, presto se ota zka m tohoto typu nevyhnula ani CD-ROM a DVD - jde totiz vıcemúne sta le o jeden a tyz princip. Teoreticky je za znam pomocı pitu a jejich bezkontaktnı c tenı laserovym svetlem sice túmer nesmrtelny a v praxi se predpokla da , ze pujde o mnoho desıtek az stovek let.


Ing. Jaroslav Nesvadba, CSc Ing. Oldrich Kratochvıl ARCHITEKTURA PC

Vydal: Evropsky polytechnicky institut, s.r.o., Osvobozenı699, Kunovice, na klad: 30 ks poc et stran: 155

Vyda nıI., Kunovice 2003

ISBN 80-7314-018-7


ISBN 80 - 7314 - 018 - 7

9 788073 140182


ARCHITEKTURA PC (uc ebnıtexty)

Recommend Documents