Cursus hardware- en software-upgrading

Cursus hardware- en software-upgrading

Februari 2005 - Peter Suls

2

Deel 1: Hardware

© 2005 - P. Suls

3

De samenstelling van een Personal Computer (PC) De moderne hedendaagse PC’s bestaan uit een aantal (losse) componenten, die tot doel hebben het IPO (Input – processing –output) model te verwezenlijken. Ondanks het feit dat men vaak veel geld neertelt voor een moderne en actuele computer zal deze relatief snel verouderen en dient de gebruiker de nodige tussentijdse upgrades uit te voeren. Deze upgrades (meestal hardware, maar soms ook software) zijn eigenlijk “relatief eenvoudig”, vereisen geen enorme technische kennis maar worden vaak (tegen betaling) overgelaten aan derden (PC-handelaar, externe firma’s,…) Hieronder proberen we een kort overzicht te geven in de werking van de computer, de diverse componenten waaruit de PC is samengesteld en hoe men de noodzakelijke uitbreidingen (zelf) kan uitvoeren. In grote lijnen bestaat een computerconfiguratie (alle onderdelen) uit de volgende zaken: A) Moederbord B) Connectoren (aansluitingen) C) Interfacekaarten a. PCI / ISA / … D) Processor (CVE of CPU) E) Intern geheugen F) Extern geheugen of opslagmedia a. Externe harde schijf b. Externe CD-writer / DVD-writer c. DVD±R/RW d. ZIP-drive e. Tapestreamer f. Kleine opslagkaarten g. REV-drive (iomega) G) Invoerorganen a. Toetsenbord b. Muis c. Scanner d. Tekenpen H) Uitvoerorganen a. Scherm i. CRT ii. TFT b. Printer i. Inktjet ii. Laser (monochroom / kleuren) c. Geluidskaart I) Connecties met buitenaf (netwerk / Internet / …) De punten A tem G zullen we hieronder kort toelichten. © 2005 - P. Suls

4

A) Het moederbord Het moederbord is de grote rechthoekige printplaat die u waarschijnlijk het eerste zal opvallen als men een computer openschroeft. Het moederbord is als het ware de spin in het web. Het moederbord ligt bij een “desktop” computer onderin en bij een “tower” model staat het rechtop aan een van de zijkanten. (hoe wordt de kast van de PC geopend? Is er een verzegeling van de systeemkast?) Het moederbord lijkt op een grote plaat waarop een doolhof van chips, koperen leidingen en aansluitpunten voor onderdelen is aangebracht. Op het moederbord vindt u de processor, het geheugen, de BIOS, aansluitingen voor harde schijven, floppydrives en cd-spelers en aansluitingen voor insteekkaarten zoals de grafische kaart. De belangrijkste functie van het moederbord is het fysiek verbinden van alle onderdelen met elkaar. Alle onderdelen waarvan de computer gebruik maakt, moeten (direct of indirect) met het moederbord verbonden zijn. De softwarematige aansturing gebeurt via het BIOS (Basic Input Output System) en het besturingssysteem (Windows / Linux / MacOS X /…). De Bios is een chip die, zodra u de computer aanzet gaat werken. Hij gaat alle onderdelen van de PC na en zorgt ervoor dat de computer gaat opstarten. Zonder Bios werkt geen enkele pc. De uitgangen (poorten) aan de achterkant van de computer staan dus in verbinding met het moederbord. Sommige onderdelen zitten binnenin de computer. Ze bestaan uit kaarten met daarop chips en leidingen, dit zijn de uitbreidingskaarten. Op het moederbord zitten speciale gleuven waar deze kaarten in passen. Deze gleuven heten expansion slots (uitbreidingssloten).

© 2005 - P. Suls

5

B. connectoren De connectoren zijn de aansluitingen voor randapparatuur en zitten meestal aan de achterkant van de computer. De belangrijkste connectoren zijn:

De printerpoort (LPT-poort) De aansluiting voor de printer. Dit is een brede connector en bestaat uit 25 gaatjes. De printerpoort wordt ook wel parallelle poort genoemd. De meeste computers hebben één printerpoort. De printerpoort kan men in de BIOS vaak instellen als unidirectioneel (geeft met printers die een signaal terugsturen wel een probleem) of bidirectioneel. Ook is er vaak een EPP of ECP mode. In een aantal moderne PC’s en laptops wordt tegenwoordig de printerpoort vaak weggelaten en vervangen door een USB (1.1 of 2.0) aansluiting. In de parallelle poort worden acht bits naast elkaar tegelijk verstuurd. Deze poort wordt meestal gebruikt voor een printer en een scanner. Programma's die een printer gebruiken, verwijzen hiernaar als LPT1 of LPT2. Je kunt via deze poort ook gegevens naar externe randapparaten (cd-rom, Zip drive, scanner, …) en zelfs naar een andere computer sturen over een parallelle kabel

De communicatiepoort (COM-poort) Bestaat meestal uit 9 en soms uit 25 pinnetjes. De communicatiepoort wordt ook wel Com-poort of seriële poort genoemd. Ze worden gebruikt voor veel verschillende (tragere) randapparaten, zoals de muis, scanners en modems. De meeste computers hebben 2 COM-poorten. De com-poort is een “trage poort” (dus niet geschikt om met een kabel de ene PC te verbinden aan de andere PC)

De USB (universal serial bus) Dit is een nieuw type com-poort die veel sneller werkt dan de standaard com-poort. De computer kan direct weren met apparaten en dit is een groot voordeel. De aansluiting is klein en rechthoekig. Het grootste voordeel is dat de USB apparaten aan elkaar kunnen worden gekoppeld (daisy-chaining) of dat men via een USB-hub extra poorten kan toevoegen. Tot 127 toestellen kunnen met de USB norm aan elkaar worden gekoppeld. De USB norm 1.0/1.1 was redelijk traag (12 Mbps) maar de huidige norm (USB 2.0) ondersteunt zeer hoge snelheden (480 Kbps) en wordt vaak gebruikt in externe harde schijven / externe DVD-writers. USB 2.0 ontstond in april 2000.

© 2005 - P. Suls

6

Extra USB-poorten toevoegen is relatief eenvoudig indien men nog vrije PCI poorten heeft. De USB-poort werkt volgens het principe “plug and play” en is “hot-pluggable”, d.w.z. men mag toestellen inpluggen als de PC al werkt. Een USB kabel uittrekken kan men ook, maar men kan wel best eerst in de “systeemtray” klikken op het icoontje “hardware verwijderen / ontkoppelen” om gegevensverlies (vb. USB-stick te voorkomen) Het leuke is wel dat de USB poort aanvankelijk niet aansloeg. Het is doordat de Apple iMac in 1998 standaard was uitgerust met USB poorten, dat de motor “aansloeg” en al langer hoe meer hardwareontwikkelaars zich achter de nieuwe norm schaarden. Voor de Firewire norm is het verhaal bijna identiek…

Miniplug aansluitingen Hier passen dezelfde stekkers in als die van koptelefoons met een kleine plug. Als ze aanwezig zijn, zijn het er meestal 3. Eén voor de luidsprekers, één voor de microfoon en één voor een cassetterecorder of andere audio-apparatuur. (groene poort is steeds de aankoppeling voor een luidspreker)

Joystick Als er miniplug aansluitingen zijn, zit er meestal ook een aansluiting voor de joystick. Deze bestaat uit 15 gaatjes. (platte fiche)

Andere aansluitingen Andere aansluitingen zijn bedoeld voor het toetsenbord, de muis en ook voor bijvoorbeeld de telefoonkabel of netwerkkabels. Deze kunnen maar op één manier aangesloten worden. De muis en het toetsenbord zijn nog vaak PS2-aansluitingen. (kleine ronde fiche). Er wordt dan gewerkt met een kleurencode om verwarring tegen te gaan (groen = muis / paars of oranje = toetsenbord)

Firewire aansluiting De IEEE 1394 poort, beter bekend onder haar populaire naam “Firewire” is overgewaaid van de Apple-wereld naar de PC. Het is een hogesnelheidspoort die vooral gebruikt wordt om snelle toestellen (camera’s / video’s /… aan te sluiten op de PC. Ook vele constructeurs van extrene harddisken gebruiken naast de USB 2.0 norm de firewire variant. De IEEE 1394b versie haalt snelheden tot 800 Mbit per seconde. Sommige constructeurs (bvb. Sony) spreken van een i-link poort. Een firewire kabel lijkt uiterlijk zeer sterk op de USB kabel. © 2005 - P. Suls

7

C. Interfacekaarten of uitbreidingskaarten Deze kaarten zitten elk in een “slot”. Omdat men in een PC met losse uitbreidingskaarten werkt, kan een kaart eenvoudig vervangen of gerepareerd worden en kan men een PC makkelijk uitbreiden. Bovendien kunnen de fabrikanten dan gemakkelijk van vernieuwde en verbeterde onderdelen en technieken gebruik maken. Enkele bekende interfacekaarten zijn:

Grafische kaart (videokaart) De grafische kaart zorgt voor de datastroom naar het beeldscherm. De kwaliteit en snelheid waarmee het beeld wordt opgebouwd is erg afhankelijk van de grafische kaart. Zo kan een nieuwe grafische kaart, met meer geheugen de prestaties van de PC aanzienlijk verhogen. De huidige norm is 64 MB tot 256 MB ram geheugen direct op de kaart. Vele (low budget) PC hebben geen aparte videokaart aan boord, maar gebruiken een deel van het Ram geheugen (32 MB dedicated ram). Een aparte videokaart plaatsen is nog steeds mogelijk, maar de “on-board” videokaart dient dan wel in de BIOS te worden uitgeschakeld.

IDE interfacekaart (vaak in een uitbreidingsslot, meestal apart op het moederbord aanwezig)

Om de datastroom tussen de CVE en de vaste schijf (of diskette) goed te laten verlopen, is een IDE-controller nodig. Standaard kunnen op de 2 IDE kanalen er 4 toestellen worden aangesloten, meestal een DVD en CD-RW spelen en 1 harde schijf. Er is dus nog plaats mogelijk voor een extra © 2005 - P. Suls

8

harddisk. Indien men wenst kan men nog extra harde schijven bijhangen door een extra “IDE-controller” via een uitbreidingskaart te plaatsen, alhoewel ondergetekende eerder zou opteren voor een uitbeiding via USB 2.0 norm.

Netwerkkaart Deze kaart zorgt ervoor dat de PC op een netwerk kan worden aangesloten. De gangbare norm is een 10/100 Mbit kaart. Voor servers wordt er zelfs vaak een Gigabit ethernetkaart gemonteerd. De juiste drivers voor de kaart installeren is een must (zie later) maar ook de juiste bekabeling gebruiken (cat 5E tot 100 Mbit, cat 6 voor verbindingen tot 500 MBit). De moderne trend is echter om vooral draadloos te netwerken. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van de 802.11b (of hoger) norm. De 802.11b haalt een snelheid van 11 Mbit, de 802.11g kan tot 54 Mbit aan. Deze snelheden zijn voor thuisgebruik en ook om te internetten meer dan voldoende. Om echter een uitgebreid netwerk aan te leggen met meerdere (>10 personen) kan het wel wat traag zijn, zeker als er veel dataverkeer wordt doorgestuurd. Het beveiligen van een draadloos netwerk is hier wel het sleutelwoord, omdat een niet beveiligde lijn door iedereen kan worden gelezen. (zie later, onderdeel software) Voor vele PC en laptops wordt er gebruik gemaakt van een netwerkaart die op een vrije USB-poort wordt ingeplugd, net zoals een geheugenstick.

Geluidskaart Deze kaart afspelen op maar heel luidsprekers

maakt het mogelijk dat je geluid kan je computer. De geluidskwaliteit is goed, veel hangt ook af van het type van dat men heeft aangesloten. Daar waar

© 2005 - P. Suls

9

vroeger luidsprekers een eigen stroomvoorziening dienden te hebben, worden er vandaag de dag varianten op de markt gebracht die al hun bronnen (inclusief stroom) halen via de USB poorten.

Modemkaart Is enkel nog nuttig indien men gebruik maakt via een inbelverbinding om op het Internet te geraken. Wordt in moderne computer vaak niet meer gemonteerd.

D. Centrale verwerkingseenheid (CVE) Een ander, meer gebruikt, woord voor de CVE is processor. De processor bestuurt het hele computersysteem. Bij een mini, mainframe of supercomputer zijn er vaak meerdere processoren, die de gegevens verwerken. De PC heeft meestal maar 1 processor, maar duurdere systemen kunnen meerdere processoren aan boord hebben. De processor regelt alle gegevensverwerking in de PC. In een PC zorgt de processor voor de besturing van de computer en het uitvoeren van berekeningen. Intel is verreweg de bekendste fabrikant van processors, maar de laatste jaren stijgt het aandeel AMD enorm. Sinds de opkomst van de PC, is de ontwikkelingen in processors enorm. Naam

Datum

Transistoren Micron

Kloksnelheid

8080

1974

6,000

6

2 MHz

8088

1979

29,000

3

5 MHz

80286

1982

134,000

1.5

6 MHz

80386

1985

275,000

1.5

16 MHz

80486

1989

1,200,000

1

25 MHz

Pentium

1993

3,100,000

0.8

60 MHz

Pentium II 1997

7,500,000

0.35

233 MHz

Pentium III 1999

9,500,000

0.25

450 / 1200MHz

Pentium 4

2000-2001 42,000,000 0.18 – 0.15 1500/3200 MHz

Men spreekt in dit verband ook over de wet van Moore. Moore is een onderzoeker die werkte voor Intel en hij stelde dat om de 2 jaar het aantal transistoren op een chip zou verdubbelen. Tot op vandaag blijkt deze exponentiële groei inderdaad gehaald te worden. De naam van een type computer hangt vaak samen met die van de processor: bijvoorbeeld de 286 of de 486. In maart 1983 werd de opvolger van de 486 © 2005 - P. Suls

10

geïntroduceerd: de Pentium. Doordat een cijfercode niet gepatenteerd kon worden heeft INTEL gekozen voor een lettercode als naamgeving (cfr. tabel).

Processorvoet De CPU zit via een slot of een socket in het moederbord verankerd. Soms wordt de term ZIF of LIF gebruikt: LIF betekent Low Insertion Force, terwijl ZIF staat voor Zero Insertion Force. Het komt erop neer dat een processor niet meer vast gesoldeerd is op het moederbord, maar op een eenvoudige manier kan verwijderd worden en vervangen door een ander model. De Pentium II en de eerste Celeron’s worden niet meer in een processorvoet geplaatst. Deze processor is samen met het cache geheugen op een insteekkaartje gezet. Deze insteekkaart wordt in een speciale houder op het moederbord gestoken. Deze houder wordt slot 1 genoemd.

Koeling Tevens is een processor voorzien van een koeling aangezien hij een aanzienlijke hoeveelheid warmte produceert. Meestal is dit een aluminium gietstuk bestaande uit een plaat met daarop een groot aantal uitsteeksels. Aluminium is namelijk een van de best warmtegeleidende metalen. De warmte van de processor wordt dus door de uitsteeksels van het koellichaam afgestaan aan de in de computerkast circulerende lucht. Veel fabrikanten plaatsen ook een ventilator op het koellichaam. De goedkope ventilatoren zijn niet gelagerd. Deze gaan daardoor na verloop van tijd minder soepel draaien en veroorzaken dan een behoorlijk kabaal.

Kloksnelheid van een processor Alhoewel men zou verwachten dat de processor bij aankomst van een instructie deze direct gaat uitvoeren, blijkt dit niet het geval. De processor wacht met de uitvoering van de instructie tot er één of meer kloksignalen per seconde afgegeven worden. En het aantal kloksignalen wordt bepaald door de interne klokfrequentie. Het is technisch mogelijk om op het moederbord een hogere kloksnelheid in te stellen dan op de processor is aangegeven. Dit noemt men overklokken, maar het risico is dat de processor oververhit kan worden. De snelheid van een processor wordt mede bepaald door de kloksnelheid die aangeduid is in megahertz (MHz). Bij de nu verkochte processoren is de kaap van 2GHZ al overschreden. 2GHz of 2000 MHz wil zeggen dat er 2 000 000 000 kloksignalen per seconde afgegeven worden. © 2005 - P. Suls

11

De processor bits spelen ook een rol; dat is het aantal bits dat de processor tegelijk kan verwerken: dat varieert van 16 bit tot 32 of 64 bit. De processoren vanaf de 486 worden hieronder kort besproken:

De 486 serie Bij de 486-serie komt het begrip coprocessor om de hoek kijken. De coprocessor werkt samen met de processor en neemt alle wiskundige berekeningen voor zijn rekening. Vooral bij het gebruik van programma's, zoals een tekenprogramma, is het verschil goed merkbaar. 486DX: de processor heeft een ingebouwde coprocessor. 486SX: is de DX-versie zonder coprocessor. 486SL: een speciale versie voor de draagbare PC. De 486DX2: is een 486 die op dubbele snelheid draait: de snelheid van de processor is twee keer zo hoog, terwijl de snelheid van de overige onderdelen op het moederbord gelijk blijft. De 486DX4: Is een 486 die op driedubbele snelheid draait: de snelheid van de processor is drie keer zo hoog, terwijl de snelheid van de overige onderdelen op het moederbord gelijk blijft.

De Pentium-serie De Pentium (P5): De Pentium kan meerdere instructies tegelijkertijd verwerken en beschikt extern over een 32 bit adres bus en een 64 bit databus. Deze chip is weer een aantal malen sneller dan de 486. Hij was verkrijgbaar in diverse kloksnelheden gaande van 60 tot 200 MHZ. De Pentium Pro (P6): Deze processor is aanzienlijk sneller dan de Pentium: hij is gespecialiseerd in 32 bit instructies die veel sneller verwerkt worden dan met een Pentium. Om de voordelen van deze processor optimaal te benutten kan je het beste Windows NT als besturingssysteem gebruiken. MMX: officieel staan de letters MMX voor de term MultiMedia eXtensions. Dit zijn nieuwe multimedia instructies die bepaalde toepassingen versnellen. Pentium II: deze kan beschouwd worden als de MMX van de Pentium pro. De processor zit samen met het cache geheugen op een apart insteekkaartje. Deze processorkaart wordt in een speciale sleuf (slot one) op het moederbord gestoken.

© 2005 - P. Suls

12

Een hogere bus snelheid zorgt ervoor dat externe randappatuur ook sneller zal gaan werken. De Celeron Processor: INTELs antwoord op de goedkopere processoren van concurrenten als AMD en IBM resulteerde in de Celeron processor. De Celeron processor is in principe identiek aan de Pentium II processor, alleen ontbreekt bij de Celeron de L2-cache en (minder belangrijk) het mooie plastic omhulsel. Het weglaten van het dure L2-cache gedeelte zorgt voor een processor verkrijgbaar in 266 MHz en 300 MHz uitvoering met een prijs die bijna de helft lager is dan de Pentium II tegenhanger. Toch is er een flink snelheidsverschil merkbaar. Vooral bij Officepakketten doet de Celeron erg onder voor de Pentium II processor. Bij zaken als 3Dspellen is de snelheid weer minder goed merkbaar: hier is de Celeron sneller dan welke socket 7 processor dan ook. Dit maakt de Celeron, kijkend naar prijs/kwaliteit verhoudingen, de ideale multimedia processor. De Pentium II Xeon: dit is de opvolger van de Pentium Pro. Net als de Pentium Pro is de Xeon een processor die speciaal bedoeld is voor zware server- en workstation-computers. De Xeon kan werken met 4gb tot 8gb intern geheugen. Verder werkt het L2-cache geheugen op de volledige processor snelheid. Aangezien de processor snelheden tot 400 MHz behaalt is er een compleet nieuw, door Intel zelf ontworpen, L2-cache geheugen gebruikt. Dit L2-cache geheugen moet op dergelijke snelheden flink gekoeld worden, en dat is ook de reden dat de Xeon processorcartridge meer dan tweemaal zo groot is als die van de Pentium II. Pentium III: Is veel sneller dan zijn voorganger. 3D-omgevingen worden door de Pentium III veel vlugger aangepast. SSE zijn de nieuwe multimedia instructies in de Pentium III. In vergelijking met de MMX-instructies heeft SSE er 70 nieuwe instructies bij. Natuurlijk gaan de instructies met de tijd mee. Gezien de enorme verkoop van 3D-kaarten en spellen introduceerde Intel een processor die inspeelt op deze behoefte. SSE zorgt voor een aanzienlijke versnelling op 3D gebied. Ook bepaalde internettoepassingen en programma’s met spraakherkenning kunnen van deze instructies gebruik maken. Maar daar ligt ook meteen de handicap: er is pas een versnelling wanneer het programma gebruik maakt van die instructies. Anders is het verschil te verwaarlozen. Dit klinkt indrukwekkend, maar er is uitsluitend sprake van snelheidswinst als de software speciaal hiervoor geprogrammeerd is.

Recente processoren Bij het updaten van deze site is deze pagina in principe al verouderd, gezien de snelle evoluties op de processorenmarkt. Met recente processoren wordt hier bedoeld processoren die medio 2003 op de markt courant verkrijgbaar zijn. © 2005 - P. Suls

13

a) AMD Athlon Processorfabrikant AMD (uit Sunnyvale, USA) brengt de Athon processoren op de markt. AMD probeert steeds opnieuw INTEL de loef af te steken. Zo bleek in 2001 dat de Athlon XP 1800+ sneller was dan Intels Pentium IV 2GHZ. In dat jaar veroverde AMD ongeveel 1/4 van de markt van de processoren (waar dit nog maar 10% was het jaar daarvoor). De getallen naast het type zijn ook misleidend. Een Athlon XP 2 000+ draait niet aan 2 000 MHz, zoals je zou verwachten, maar slechts aan 1 667 MHZ. Het getal 2 000 geeft de kloksnelheid aan waarmee een Athlon processor van de vorige generatie zou moeten draaien om dezelfde prestaties te halen als de nieuwe.

b) Intel Pentium IV De Pentium IV kwam uit in de tweede helft van 2000. Naast de hogere kloksnelheid biedt deze processor ook een hogere bussnelheid dan zijn voorgangers. In deze chip zitten 42 000 000 transistoren gehuisvest. Momenteel kan je een pc krijgen met een Intel Pentium 4 variërend van 2,26 tot 3,4 GHz, met een FSB (Front Size Bus, zie later) van 533 MHz tot 800 MHz. De snelste P4's beschikken over hyperthreading. Dit is een technologie die een 'virtuele' tweede processor creëert die er op zijn beurt voor zorgt dat de beschikbare klokcycli nog efficiënter gebruikt worden. Uit vergelijkende testen blijkt dat Athlon de beste prijs/prestatieverhouding levert, terwijl de Pentium IV bedrijfszekerder is. Er is ook een budgetversie van de P4, namelijk de Pentium 4 Celeron. Je vindt deze processor terug in de goedkopere pc's & laptops.

c) G5 Apple heeft met zijn nieuwste PowerPC G5 de kaap van 4 GHZ doorbroken. De G5 maakt gebruik van een 64 bit processor. Daarom ook dat Apple dit toestel als de snelste pc ter wereld promoot. De G5 bestaat in 3 versies: 1,6 GHZ, 1,8 GHz en een dual 2GHz (vandaar de 4HGz).

d) Processoren voor laptops Voor laptops worden speciale processoren gemaakt, die rekening houden met de specifieke noden van zo'n dun & licht toestel. Bekend zijn onder meer de Pentium © 2005 - P. Suls

14

Mobile (1.3 of 1.6 GHz met 400 MHz FSB) en de INTEL CENTRINO. Verder gaan we hier niet op in. Maar neem even een kijkje op de sites van bovengenoemde processoren om meer hierover te vernemen.

Cache geheugen Het cache geheugen is een geheugengebied dat een buffer vormt tussen het werkgeheugen en de processor. Zoiets is nodig omdat moderne processoren zó snel zijn dat ze de gegevens veel sneller kunnen verwerken dan het werkgeheugen ze kan aanleveren. Door het plaatsen van (dure) statische RAM chips als buffer tussen het intern geheugen en de processor kan de werking van de processor aanzienlijk versneld worden. De cache bestaat uit speciale (zeer dure) geheugenchips die veel sneller zijn dan die van het gewone werkgeheugen. Gegevens worden vaak meer dan één keer gebruikt. Eenmaal gebruikte gegevens kunnen dan uit het veel snellere cache-geheugen worden gehaald, zodat de processor niet op het werkgeheugen hoeft te wachten. Bovendien probeert de cache te raden welke gegevens de processor de eerstvolgende keer nodig zal hebben, zodat ze alvast opgehaald kunnen worden, nog voor de processor ze werkelijk nodig heeft. Computers met een 386 processor of hoger hebben zo'n cache nodig. Bij 386 processoren is de cache extern, bij 486 processoren en hoger is al een cache in de processor zelf ingebouwd. Toch wordt in computers met een 486 processor of hoger vaak nog een tweede, externe cache ingebouwd [second level cache] om de interne cache van de processor aan te vullen. De nieuwste processoren (Pentium vanaf 1 00 MHz) zijn inmiddels zo snel dat zelfs bij gebruik van een interne en een externe cache de processor toch regelmatig op de aanvoer van gegevens uit het werkgeheugen moet wachten. Om optimaal gebruik van zo'n processor te maken, is een ander type cache nodig het zogenaamde pipelined burstcache (zie verder) en een werkgeheugen dat is opgebouwd uit speciale, extra snelle geheugenchips (EDO-RAM). Men spreekt over 2 soorten cache: level 1 cache level 2 cache

Level 1 cache De level 1 cache is een onderdeel van de CPU. De omvang is relatief klein, maar door zijn plaats IN de centrale verwerkingseenheid is het effect groot. De omvang van het level 1 cache bij een 486 was 8KB terwijl dit bij de PII reeds 32 KB bedraagt.

© 2005 - P. Suls

15

Level 2 cache Bij de level 2 cache worden er op het moederbord chips geplaatst als cachegeheugen. Het zijn statische RAM-chips (SRAM) (zie verder). Dit soort geheugenchips is veel sneller dan de gebruikelijke dynamische RAM chips (DRAM), maar natuurlijk ook veel duurder. Bij de PII bedraagt het level 2 cache geheugen 1 MB. In principe is het niet mogelijk om cache geheugen toe te voegen, dit in tegenstelling tot het RAM geheugen. Op Pentium-moederborden met een Triton-chipset is voor het level 2 cache een snellere toegang tot de processor gerealiseerd: de pipelined burst cache (die in staat is tot synchroon tweerichtingsverkeer in plaats van het klassieke asynchrone éénrichtings-verkeer).

Chipset Naast de microprocessor en zijn systeembussen (zie volgend hoofdstuk) is er een aantal ondersteunende chips nodig om de computer vlot te laten werken. Deze ondersteunende chips horen bij elkaar en worden daarom chipset of Integrated peripheral controllers genoemd. De chipset zorgt voor de verbinding tussen de processor en de buitenwereld, en is als het ware het zenuwcentrum van de computer. Zo bepaalt de chipset onder meer hoe snel de gegevens van de harde schijven en van het RAM-geheugen bij de processor geraken. Een voorbeeld: Intel produceert bijvoorbeeld de "i845", in 2 versies: de ene ondersteunt het traditionele SDRAM werkgeheugen, en er is een andere versie die DDR RAM ondersteunt. De chipset werkt op 100 MHz. De chipset heeft 3 belangrijke functies. Hij fungeert als system controller: deze regelt o.a. : · de timing van de processor (timer) · het onderbreken van programma’s voor prioritaire taken (interrupt), · gegevenstransport naar het intern geheugen (DMA=direct memory access) · energiebeheer ·

peripheral controller: regelt de verbindingen naar de interfaces waarop de randapparatuur aangesloten zit. Het gaat met name om: · · · · ·

businterface: voor uitbreidingskaarten floppy drive interface hard disk interface toetsenbordcontroller I/O (input/output) poort controller voor o.a. seriële en parallelle poorten.

© 2005 - P. Suls

16

memory controller: hierin vindt o.m. plaats: · ·

besturing van het level 2 cache EDO-RAM (zie verder), enz….

Bekende merken op de markt van de chipsets zijn: · · · · ·

Intel VIA SIS (is bezig aan een steile opmars) ALI nVIDIA.

Een van de eigenaardigheden van chipsets is dat hetzelfde type geheugen dat in verschillende chipsets wordt geplaatst toch ongelijke performanties kan geven. In diverse tijdschrifte en online magazines kan je vergelijkende 'benchmarks' vinden. Een recente chipset is de INTEL 875, of Canterwood genoemd. Deze chipset ondersteunt onder meer de volgende extra's: · · · · ·

hyperthreading en PAT (Performance Acceleration technology) CSA (Communication Streaming Architecture) serial ATA USB 2.0 AGP 8x en 2 onafhankelijke audio systemen (tegelijkertijd)

Interrupt Requests De Intel-processoren onderscheiden 2 soorten interrupts: de hardware- en de software interrupts. ·

·

De software interrupts zijn instructies in programma’s waarbij tijdelijk een stukje programma gestopt kan worden om voorrang te geven aan de uitvoering van een ander stuk programma. Het is dus een kwestie van prioriteiten te kunnen verlenen, maar ook om een programma te kunnen afbreken als het in een oneindige lus is verzeild. De hardware interrupts hebben hetzelfde effect, maar worden gecontroleerd door hardwarematige ingrepen. Het probleem is dat er slechts een aantal interrupts beschikbaar is.

Momenteel zijn er 16 interrupts,of IRQ adressen (Interrupt Request) beschikbaar op de moederborden, en dat is relatief weinig gezien de groei van de aan te sluiten apparaten. Noodzakelijkerwijs worden sommige interrupts gedeeld door verschillende randapparaten. Vaak worden de geluidskaart en de printer samen in een interrupt © 2005 - P. Suls

17

gedeeld. Bijvoorbeeld: IRQ 5 is gereserveerd voor de parallelle poort (printerpoort, zie verder) en eventueel voor een geluidskaart. interrupt nummer IRQ 0 IRQ 1 IRQ 2 IRQ 3 IRQ IRQ IRQ IRQ IRQ IRQ IRQ IRQ IRQ IRQ IRQ IRQ

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

functie klok timer toetsenbord cascade van IRQ 9 seriële poort 2 en 4 , en ev. netwerkkaart seriële poort 1 en 3 parallelle poort 2, geluidskaart floppy disk parallelle poort 1 real time clock EGA/VGA beeldschermadapter gereserveerd gereserveerd PS/2-muis coprocessor harddisk controller 1 harddisk controller 2

Direct Memory Access Bij DMA of Direct Memory Access worden geheugenadressen geschreven en gelezen buiten de processor om. Daardoor krijgt de processor minder te verwerken en kan het computersysteem sneller werken. Hiervoor moeten dus bepaalde stukjes van het intern geheugen gereserveerd worden. De busmaster-technologie is een moderne variant op de DMA-kanalen. De busmaster zorgt voor snellere toegang tot de cd-rom speler en harddisk zonder gebruik te maken van de microprocessor.

E. Intern geheugen A) werkgeheugen De processor werkt allen als hij instructies krijgt. Deze instructies staan in programma's. Voordat de processor deze instructies kan verwerken moeten ze in het geheugen worden geladen. Dat kan alleen als eerst verteld wordt hoe het geheugen en andere randapparaten met elkaar om moeten gaan. De gegevens die daarvoor nodig zijn, worden opgeslagen opgeslagen in het © 2005 - P. Suls

18

ROM (Read Only Memory) Het intern geheugen bestaat uit: · ROM (Read Only Memory) Gedeelte van interne geheugen waarin gegevens staan die alleen gelezen kunnen worden. Deze gegevens hebben de volgende taken: Het uitvoeren van hardware tests, het instellen van de belangrijkste onderdelen en opdracht geven tot het laden van de eerste onderdelen van het besturingssysteem. · RAM (Random Access Memory) Gedeelte van intern geheugen waarin (tijdelijke) gegevens van programma's opgeslagen worden. Ook bekend als werkgeheugen. Het RAM kan worden gelezen en er kunnen wijzigingen in worden aangebracht. De gegevens in het RAM geheugen gaan verloren, als je de computer uitzet. Bij de huidige PC's is het intern geheugen meestal 256 /512 MB groot.

F. Extern geheugen Extern geheugen dient voor het permanent opslaan van gegevens. Enkele voorbeelden zijn diskette, harde schijf, CD-ROM, DVD en Tape. Bij diskettes, harde schijven en tapestreamers worden de bits op magnetische wijze opgeslagen. Bij een CD-ROM vindt dit plaats via putjes in het oppervlak, daarom wordt een CDROM ook wel een optische schijf genoemd. Een tape wordt veelal gebruikt voor het maken van back-ups. Een nadeel van gegevensopslag op magneetband is dat het niet direct adresseerbaar is. Een cd is dit wel, want deze schijf is geformatteerd. Formatteren is het verdelen van een schijf in deeltjes. Hierdoor kan je makkelijk het onderdeel vinden wat je nodig hebt. De formattering hangt af van het besturingssysteem. Zo zal onder Windows XP vooral FAT32 of NTFS worden gebruikt. Indien men werkt met Linux is dit echter Reiser of XFS. (verdere uitleg volgt later in deel software) Het oudste type permanente gegevensdrager is de magneetband. Deze werkte als een videocassette, en de gegevens werden op een magnetische vorm bewaard. Andere klassieke voorbeelden zijn de diskette en de harde schijf. Ook al is de technologie van deze media gebaseerd op het principe van magnetische opslag dat reeds 40 jaar oud is, toch blijven ze een succes.

© 2005 - P. Suls

19

Diskettes en harde schijven zijn net zoals audio- of videocassettes bedekt met een laagje magnetiseerbaar materiaal. Dit bestaat uit een plastic film met daarin uiterst fijne stukjes ijzer (of ferriet, kobalt, …). Deze deeltjes hebben magnetische eigenschappen. Het doel is om digitale informatie die in zijn grondvorm uit een 0 of 1 bestaat te kunnen ‘vasthouden’ op een magnetische gegevensdrager. Iets dat gemagnetiseerd is heeft de eigenschap ofwel een noord– ofwel een zuidpool te krijgen. Meteen zie je het verband tussen digitale data en een magnetische vorm van opslag. De lees- en schrijfkoppen van een harde schijf of diskettestation bevatten elektromagneten die in staat zijn de fijne deeltjes in de schijf zodanig te magnetiseren dat ze de digitale informatie kunnen lezen en wegschrijven voor later gebruik. Dit heeft als gevolg dat als je een krachtige magneet in de buurt van een diskette houdt alle informatie vanzelfsprekend voorgoed verdwijnt. De bits op een schijf staan niet in een willekeurige volgorde. Ze volgen elkaar op in concentrische cirkels (zie afbeelding). Zo’n cirkel noemen we een spoor. Om data in een spoor gemakkelijk te kunnen lokaliseren worden de sporen nog eens ingedeeld in sectoren. De optische opslagmedia vinden meer en meer ingang, en hun evolutie is verbluffend. Het principe is dat gegevens met laserstralen gelezen en geschreven kunnen worden. De bekendste toepassingen zijn: cd-rom, cd-rw en dvd. Daarnaast kennen we ook de CD-I, maar die is een stille dood gestorven, en de DVD-RAM met een onzekere toekomst. In de volgende paragrafen worden de meest bekende opslagmedia kort besproken.

a.) Harde schijf Harde schijven zijn – ondanks de technologie van magnetische opslag die reeds 40 jaar oud is - nog steeds de meest populaire opslagmedia voor computers. Ze worden steeds kleiner en sneller. Een harde schijf bestaat over het algemeen niet uit één schijf, maar uit een stapel van meerdere metalen schijven. Vaak zijn ze gemaakt uit aluminium, een materiaal dat vrij hard is, vandaar de naam harde schijf. Elke schijf is aan beide zijden voorzien van een magnetiseerbare coating. In oudere modellen was dat ijzeroxide, de nieuwere hebben daarentegen een TFM laag (Thin Film Media). De harde schijf bestaat uit enkele dunne magnetische schijven met een coating van ijzeroxide en lees- en schrijfkoppen. Om slijtage te voorkomen raken zij het oppervlak niet, maar zoeven op een luchtkussen op ongeveer een duizendste © 2005 - P. Suls

20

millimeter boven het oppervlak van de schijven. Deze draaien permanent, zodat er geen tijd verloren gaat met het starten en stoppen. Hun snelheid bedraagt ongeveer 3600 toeren per minuut. Schokken zijn bijgevolg nefast voor de harde schijf. Dit vormt vooral een risico bij laptops. Door een kleine schok kan de kop het oppervlak raken met als risico dat je niet alleen bepaalde data kwijt bent, maar ook dat de harde schijf zelf stuk is. Men spreekt dan van een head crash. De snelheid van een harde schijf wordt bepaald door de volgende factoren: 1. de mechanische schijf zelf: het aantal toeren per minuut, de constructie van de lees- en schrijfkoppen. 2. cache: elke harde schijf heeft een soort cache geheugen, die dient als buffer om data tijdelijk in op te slaan. 3. interface: dit kan een ATA of de veel snellere SCSI interface zijn.

a) ATA interface ATA staat voor Attachment Interface, beter bekend als IDE of Integrated Drive Electronics. Deze interface is vrij eenvoudig omdat alle elektronica componenten op de harde schijf zelf zitten. De harddisk wordt met een 40-polige data kabel (of IDE kabel) aangesloten op het moederbord. De termen ATA & IDE worden als synoniemen van elkaar gebruikt, maar eigenlijk is er wel een onderscheid tussen de twee: IDE: deze standaard beschrijft hoe de connectoren, bekabeling, afmetingen en eventuele accessoires er uit mogen zien. ATA: deze standaard daarentegen 'regelt' hoe de communicatie en de bijbehorende snelheid verloopt. Als we deze 2 standaarden naast elkaar leggen, zien we dat IDE het fysieke gedeelte van de communicatie beschrijft en ATA het technische aspect. De IDE kabel verbindt het moederbord met een diskette station, een harde schijf, een cd-rom, een cd-writer of een dvd. De nieuwe standaard voor harde schijven is EIDE, of Enhanced IDE, met de volgende vernieuwingen: · ·

de harde schijf kan nu meer dan 528 MB groot zijn, zo kan het gemakkelijk 8.5 GB of meer zijn. de interface voor de harde schijf is van de ISA bus verplaatst naar de veel snellere PCI bus.

© 2005 - P. Suls

21 ·

op het moederbord heb je 2 EIDE kanalen, waarop 4 drives kunnen geconnecteerd worden. Elk kanaal kan verbonden worden met een master en een slave unit.

Deze EIDE interface is niet alleen bedoeld voor harde schijven, je kan er ook cd-rom, cd-rw en dvd drives op aanschakelen. Als je een nieuwe drive installeert zal die in principe door de BIOS (zie verder) op het moederbord automatisch herkend worden. Als dit niet werkt moet je zelf enkele aanpassingen doorvoeren in het CMOS opstartprogramma.

b) SCSI interface SCSI is de afkorting van Small Computer Systems Interface, en wordt als 'skoezi' uitgesproken. Deze interface is méér dan alleen maar een verbinding tussen het moederbord en de harde schijf. Er kunnen ook andere randapparaten op aangesloten worden. Er hangt een stevig prijskaartje aan deze interfaces en je kunt er enkel speciale SCSI randapparaten op aansluiten. Het laat zich raden dat een SCSI harde schijf ook heel wat meer kost dan een gewone harde schijf. Daarom wordt dit systeem enkel gebruikt bij grotere computers en servers, die uiterst snel moeten werken.

…… Recente evoluties De huidige techniek valt onder de naam 'parallel ATA-standaard' (omdat de data parallel, dus naast elkaar verstuurd worden), en momenteel is Ultra ATA/133 gangbaar. Toch zal dit over enkele jaren niet meer voldoen qua snelheid en de 'bottleneck' in het systeem worden. De huidige techniek laat geen grotere snelheden meer toe aan de bekabeling en manier van data-overdracht, waardoor een nieuw en sneller type onvermijdelijk is. Hieronder bespreken we enkele nieuwigheden: ·

UDMA (Ultra DMA) De huidige ATA standaard is ATA-100, ook wel UDMA-100 genoemd. Deze schijven hebben een maximale datatransfersnelheid van 100 MB per seconde. De overdrachtsnelheid van data van en naar de harde schijf is dus aardig toegenomen. Als je op een harddisk de vermelding UDMA/133 ziet staan, dan betekent dit dat er een overdrachtsnelheid van 133 MB per secondezal zijn in plaats van 7 MB bij een EIDE harde schijf).

·

SATA (Seriële ATA) De snelheid van dit type zou een stuk hoger zijn dan de traditionele ATA (tot 150 MB/s), en de bekabeling zal veel smaller zijn dan de huidige (wat zal resulteren in een betere lucthtoevoer binnen de behuizing). Deze techniek zou tevens 'plug & play' zijn, waardoor de installatie van extra gegevensdragers makkelijker zal zijn. Kabels zullen ook niet meer gedeeld

© 2005 - P. Suls

22

worden door 2 toepassingen, waardoor de bekende jumpers 'master' en 'slave' overbodig worden. De maximum lengte van SATA bedraagt 90 cm. RAID controller Op de 'high-end' moederborden vind je tegenwoordig een RAID controller (Redundant Array of Independent Disks) aan. Op die manier kunnen 2 harde schijven gecombineerd worden tot één zeer snelle schijf, maar het is ook mogelijk om data tegelijkertijd weg te schrijven naar beide harde schijven (zodat er permanent een kopie voor handen is). De moderne harde schijven hebben een diameter van 3,5 inch. De allereerste harde schijven hadden een opslagcapaciteit van 5MB, tegenwoordig zijn er al van 320 GB. Dit is onder meer te danken aan het principe van Zone Bit Recording (ZBR) waarbij op de buitenkant van de schijf de bits even ver van elkaar staan als in het midden. Vroeger was dit niet zo, op de buitenkant stonden ze verder van elkaar en zo ontstond dus een groot verlies. Ook kan men door het gebruik van Magneto Resistente (MR) - lees - en schrijfkoppen de bits dichter op elkaar plaatsen. Enkele bekende merken van harde schijven zijn:

- Western Digital raptor - Seagate Barracuda - Maxtor DiamondMax - Quantum Fireball - IBM Deskstar de externe harddisk Een externe harde schijf is op een zeer eenvoudige manier zelf te bouwen. Men dient alleen een harde schijf te hebben (bvb. Maxtor 80 GB à 59 euro) en een inbouweenheid (Extern HDD Case IDE USB 2.0 à 38 euro). Voor een relatief klein bedrag (97 euro) heeft men een externe schijf die op meerdere computer bruikbaar is (als opslageenheid). Een zeer handige manier om met harde schijven te werken is gebruik te maken van een tray. In de PC wordt een sleuf gemonteerd waarin een harde schijf kan gestoken worden. Men kan deze sleuf vergrendelen met een sleuteltje of een schuifje. Op die manier kan men eenvoudig met verschillende harde schijven werken zonder dat men schrik moet hebben om © 2005 - P. Suls

23

bepaalde data te beschadigen. Zo kan men een harddisk hebben met Windows XP, een andere harddisk waarop men nieuwe programma’s uittest, een harddisk voor de spelletjes van de kinderen, een extra harddisk voor alles wat te maken heeft met thuisbankieren, een harddisk om Linux versies uit te testen (bvb. Ubuntu-linux, Suse, Mandrake, Fedora Core,…)

b.) Cd-r en cd-rw De laatste jaren is een cd-brander zeer populair geworden. Dit apparaat laat toe om zelf gegevens naar een cd te schrijven (of branden). Een zeer populaire toepassing is om muziek cd’s of MP3 muziek files van internet te downloaden en te copiëren op cd-r’s. In principe is het eenvoudig om een cd-r zelf in te bouwen. Bovendien wordt bij de meeste apparaten een duidelijke handleiding geleverd (soms zelfs met videobeelden die je stap voor stap tonen hoe je tewerk moet gaan). We onderscheiden 2 soorten: cd-r en cd-rw.

a) Cd-rw Cd cd-rw staat voor Compact Disk ReWritable. Dit apparaat laat toe om op speciale cd-rw schijfjes meerdere keren te schrijven.

b) Cd-r Er bestaan ook cd-r schijfjes, wat staat voor cd-Recordable. Hierop kan je slechts één keer data wegschrijven. Als je op een verpakking van een cd-rw drive bijvoorbeeld 8x4x24 ziet staan, betekent dit dat het apparaat: - aan 8x speed schrijft - aan 4x speed herschrijft - en 24x speed leest Er bestaan ook cd-r toestellen die je kunt gebruiken zonder computer. Het zijn toestellen die passen in een hifi-rek, en die enkel kunnen gebruikt worden om muziek cd's te kopiëren. Met dit apparaat kan je enkel speciaal voorziene audio cd-r's gebruiken, en die zijn wel duurder dan de klassieke cd-r's.

c.) Dvd (±R/RW)

© 2005 - P. Suls

24

Dvd staat voor Digital Versatile Disc. Het betreft een schijfje, vergelijkbaar met een cd, dat verschillende soorten van data kan bevatten: · ·

·

software films: DVD films werden aanvankelijk in meerdere codes gemaakt afhankelijk van het werelddeel waarin ze gecommercialiseerd worden. Films uit de ene regio, zoals de Verenigde Staten, konden derhalve niet worden afgespeeld worden op Dvd spelers die voor de Europese markt ontworpen zijn. Sinds kort bestaan er “regionfree”spelers dia alles afspelen. muziek

Uiterlijk is er geen verschil tussen de Dvd en de cd-rom. De Dvd schijfjes worden gelezen door een laser straal met een kortere golflente dan bij cd-rom schijfjes. Dit laat toe om smallere putjes te branden die ook dichter op elkaar staan, en zo verkrijgt men een hogere opslagcapaciteit. Hoeveel gegevens op één dvd-rom gaan hangt af van verschillende factoren: Vooreerst moet voor het lezen van de dvd een nieuwe laser gebruikt worden met een hogere frequentie. Dat resulteert in een capaciteit van 4,7 GB. Een tweede verbetering laat toe om 2 lagen met gegevens over elkaar te leggen, waardoor de beschikbare ruimte toeneemt tot 8,5 GB. Tenslotte is er nog de mogelijkheid om de dvd langs 2 kanten te beschrijven, wat leidt tot de maximum opslagcapaciteit van 17 GB. De DVD zal gaandeweg de CD-ROM vervangen. In de high-end PC’s wordt de DVD trouwens standaard meegeleverd.

Soorten DVD-schrijvers Naast de gewone dvd bestaan er 3 verschillende dvd types waarmee opgenomen kan worden: * Dvd-rw * Dvd+rw

a) Dvd-rw dvd-rw staat voor dvd-rewritable. Het wordt door PIONEER gemaakt, maar je vindt het ook terug in toestellen van andere merken (zoals bijvoorbeeld bij APPLE computers). Het voordeel is dat de media (dus de schijfjes) een stuk goedkoper zijn dan bij dvd+rw, en volgens de testen van PC magazine bieden ze ook een grotere © 2005 - P. Suls

25

compatibiliteit met verschillende merken van dvd spelers. De capaciteit bedraagt 4,7 GB. (of 8,5 GB) Er bestaat ook dvd-r, of dvd-recordable. Data kunnen eenmalig gebrand worden op de dvd, net zoals bij de cd-r. Zo’n schijf kan 3.9 GB bevatten per kant.

b) Dvd+rw Dvd+rw is ontwikkeld door bekende fabrikanten zoals HP, PHILIPS & SONY. De dvd+rw leunt het dichtst aan bij de gewone dvd's. Dit formaat geniet momenteel de grootste bekendheid en zal daardoor misschien als beste van de 3 formaten uit de strijd komen. De capaciteit is 4,7 GB. Er bestaat ook een dvd+r waarmee eenmalig beschrijfbare dvd's gemaakt kunnen worden.

Toepassingen van DVD-schrijvers Een dvd-schrijver is vanzelfsprekend veelzijdiger dan een gewone dvd-speler. De meest voor de hand liggende toepassingen zijn: ·

·

·

·

films kopiëren: dit is niet legaal, maar wordt wel gretig toegepast in de praktijk (je kan ook dvd's kopiëren op gewone cd-r's , dit noemt men in "rippen" van dvd's. muziek verzamelen: als je de muziek van internet haalt is die gecomprimeerd (MP3), en daardoor kan je massaal veel muziek op één dvd persen (voor méér dan 3 dagen als je wil). eigen video's monteren: als je een digitale video-camera hebt met een snelle Fire-Wire of USB 2.0 aansluiting, kan je met behulp van speciale software je eigen film's monteren, en voorzien van allerlei effecten en dan op dvd zetten. back-ups nemen: je kan data van je harde schijf tot maximaal 4,7 of 8,5 GB bewaren op een dvd, ideaal voor mappen met grote bestanden.

de externe DVD-writer / CD-writer Indien men echter kiest om een externe DVDwriter te bouwen is dit op dezelfde manier mogelijk als bij de externe harde schijf. Men dient hier wel een case van 5,25 inch te hebben (50 euro) en een losse DVD-writer (NEC double layer: 8,5 GB à 63 euro). Op die manier (lees zelfbouw) kan men vele euro’s besparen. © 2005 - P. Suls

26

Een CD kan 74 minuten geluid of ongeveer 650Mb aan data. De CD is het beste te vergelijken met de langspeelplaat. Een langspeelplaat heeft 1 lange groef. U zet de naald aan het begin en hij loopt langzaam maar zeker naar het einde van de plaat. Een CD-speler heeft in plaats van een naald een laser maar ook één lange groef. Deze groef is ongeveer 5 kilometer lang! Een groot verschil met de groef van een plaat is dat de groef maar 2 dieptes kent terwijl de groef van de plaat oneindig veel verschillende dieptes kent. De voordelen van een cd zijn: 1. De CD is slijtvast omdat er geen fysiek contact is. 2. De CD is ongevoelig voor kleine krassen, de groef zit onder een beschermlaagje. 3. Leesfouten kunnen zeer goed hersteld worden door de cd-speler zelf. De DVD. Om een DVD te kunnen afspelen in een computer moet er een speciale DVD speler ingebouwd zijn. Een DVD kan niet in een gewone cd-speler worden afgespeeld. De DVD kan veel meer informatie bevatten dat een gewone CD. Dit wordt gedaan door verschillende lagen in een disc te persen. Een DVD kan eigenlijk gezien worden als een stapel samengeperste gewone CD's. Bovendien kan een DVD zowel aan de boven- als onderkant informatie bevatten. Een overzicht:

U zit hoeveel informatie er op een DVD kan. Hierdoor is het mogelijk geworden complete speelfilms op 1 DVD te zetten, en dan nog vaak met extra opnames en ondertiteling in meerdere talen.

© 2005 - P. Suls

27

d.) ZIP Drive De ZIP drive - ontwikkeld door de firma IOMEGA - kan diskettes gebruiken van 250 MB. De Zip drives zijn bekend om hun goede kwaliteit, stabiliteit, lage prijs en gemak. Ze zijn wel traag. Een zip drive is ideaal om een back-up te nemen van grote bestanden, of om diezelfde file over te zetten naar een andere pc, ingeval ze niet via een netwerk verbonden zijn. Er bestaan interne en externe ZIP-drives.

e.) Tape streamer Tape streamers worden specifiek gebruikt als backup medium. Er zijn vele soorten tapestreamers, maar allen hebben ze de volgende 2 kenmerken: de tapestreamer werkt niet zoals een harde schijf: je kan er niet (of toch vrij moeilijk) een aparte file op gaan openen; je hebt namelijk eerst speciale back-up software nodig. de data worden sequentieel bewaard op de tapes: je kunt dus niet onmiddellijk een bepaalde file vinden zoals dit wel het geval is met harde schijf, of cd-rom.

f.) Kleine draagbare opslagmedia In digitale fototoestellen, -videocamera's en MP3 spelers gebruikt men speciaal ontworpen gegevensdragers. Enkele voorbeelden vind je in het lijstje hieronder. · · · · · · ·

CompactFlash (CF): de capaciteit varieert van 32, 64 , 128 , 256, 512 MB tot zelfs 1 GB (merk: SANDISK) Ultra CF: is een verbeterde versie van de CF-kaart (leest en schrijft sneller). SmartMedia: beschikt over een opslagcapaciteit die varieert van 16 tot 128 MB. MemoryStick: is een plat blauw staafje, met een capaciteit van 64 of 128 MB. MultiMediaCard (MMC): is de kleinste geheugenkaart momenteel, en heeft een maximale opslagcapaciteit van 128 MB (van SANDISK) PocketZip: capaciteit is 40 MB. (merk: IOMEGA) IBM Microdrive (1GB !!)

Bij dergelijke apparaten kan je als accessoire een speciale "card reader" kopen die via een USB kabel met je pc kan verbonden worden. Je hoeft dan niet meer het digitaal fototoestel direct te verbinden met de pc, maar je kan meteen het © 2005 - P. Suls

28

geheugenkaartje in die "reader" stoppen, en de foto's snel doorsluizen naar je pc. Bij de nieuwste pc's is zo'n apparaat vaak al ingebouwd, het gaat dan over een multi-card reader, die de meest gangbare kaartjes kan "inslikken". De laatste tijd winnen kleine draagbare opslagmedia voor de computer zelf aan populariteit. Zo kan je draagbare flash disks verkijgen in de vorm van een (dikke) pen, die je rechtstreeks in de USB poort van een pc kan aansluiten, vandaar ook de benaming: USB Pen Drive. Je kan die Pen Drive dan net zoals een diskette gebruiken, met dat verschil dat je over een veel grotere opslagcapaciteit beschikt, en dat het lezen en schrijven zeer snel verloopt. De capaciteit varieert van 64 tot 2014 MB.

g.) de REV-drive De iomega REV-drive is een redelijk nieuw alternetief voor bedrijven die op een snelle, maar ook betrouwbare manier backups willen maken. De deta worden op een sort harddisk bewaard, maar hebben wel een houdbaarheidsdatum van 30 jaar (zoals een tape).

“Iomega REV is a removable hard disk system for Small Medium Business and Small Office Home Office users who require fast and reliable back ups. It also suits desktop and large file users looking for a cost-effective and versatile portable storage system. The drives read and write to small, rugged, and portable cartridges that hold 35GB of data (or up to 90GB using the compression software included*) and can be stored for up to 30 years.”

© 2005 - P. Suls

29

G. De invoerorganen 1. Het toetsenbord Het toetsenbord is momenteel nog het belangrijkste invoerapparaat, maar door de evolutie van spraaktechnologie zal hierin nog verandering komen. Meestal heeft het 101 toetsen, en het kan in 4 delen worden ingedeeld: · alfanumeriek gedeelte · numeriek gedeelte · functietoetsen · cursor toetsen Normaal zijn de toetsen van het klavier volgens het QWERTY systeem geordend, maar in België en Frankrijk wordt daarentegen het AZERTY-klavier gebruikt. (opgelet, er is een verschil tussen eenFrans en een Belgisch Azery-toetsenbord, let bvb. maar op de plaatsing van de =-toets) Er zijn nog een serie speciale toetsen zoals: de enter-toets, de CTRL (control) en ALT (alternate) toets om menu’s te activeren, en de AltGR (Alternate Graphics) toets. Deze laatste activeert het derde teken dat op een toetsenbord staat. Men heeft ook toetsenborden ontworpen die meer ergonomisch zijn, zoals het Microsoft Natural Keyboard. De laatste tijd is vooral het draadloze (door radiosignalen gestuurde) toetsenbord erg in trek. Men dient hier wel op te letten dat er een goed contact is, en er geen interferentie bestaat met andere apparaten die door radiogolven gestuurd worden.

2. De muis De muis is een apparaat dat dient om de cursor te besturen, en dat zijn eerder grappige naam te danken heeft aan de gelijkenis met een echte muis. Oorspronkelijk was dit een vierkant apparaat dat ontworpen werd door ingenieurs van SUN, maar dat daarna een tijdje in de "koelkast" belandde. Het apparaat werd pas echt populair wanneer het werd geïntroduceerd door Apple bij haar eerste MacIntosh computers. (let wel, Apple heeft een muis met maar slechts 1 toets, dit is al jarenlang een gepatenteerd ontwerp) Door de introductie van grafische besturingssystemen heeft de muis veel aan belang gewonnen. Ook de functies van de muis zijn gaandeweg uitgebreid. Zo heb je al © 2005 - P. Suls

30

vaak 3 knoppen, en ook een scroll-wieltje om efficiënt door lange teksten te bladeren. De draadloze muis die met infraroodsignalen werkt, wordt ook populair vanwege het gebruiksgemak. Op een laptop is in plaats van een muis vaak een touchpad voorzien of een navigatieknopje. In de grafische wereld maakt men graag gebruik van een digitale pen waarmee je kan tekenen. De pen kan men gebruiken op een speciaal tablet. Een joystick is een variant op de muis die we allemaal wel kennen om spelletjes mee te spelen. Er bestaan ook joypads en volledige stuurinstallaties. Deze dienen steeds te worden aangesloten op de gamepoort (soms ook via USB 2.0 aansluitbaar)

3. scanner Een scanner is een apparaat dat samen met de PC een afbeelding, foto, of tekst die op papier staat in te brengen in de PC. Met behulp van een bundel licht (zoals bij een fotokopieer – apparaat) wordt de afbeelding punt voor punt en lijn voor lijn afgetast en omgezet in een digitaal signaal. Er zijn 3 types scanners: 1) de kleine handscanner: dient om kleine oppervlakten of een logo in te scannen (is bijna verdwenen omdat de prijs van de flatbeds enorm gedaald is). 2) de flatbed scanner: werkt zoals een fotokopieerapparaat. 3) de scanner met sheetfeeder: het blad wordt door de scanner gehaald tijdens het scannen zoals bij een printer tijdens het printen.

4. Digitale camera Sinds kort heeft een gewoon (analoog) foto-apparaat een geduchte concurrent, het digitale foto-apparaat. Hierin zit geen filmpje meer, maar een geheugenkaart waarin de beelden worden opgeslagen. De foto’s kunnen dan rechtstreeks naar de computer © 2005 - P. Suls

31

(en soms rechtstreeks naar de printer) gestuurd worden. Dit is natuurlijk minder omslachtig dan eerst de foto te moeten ontwikkelen en nadien inscannen. Je betaalt niet telkenmale een nieuw filmpje en je moet dus ook geen ontwikkelingskosten meer betalen. Via online shops (bvb. Kruidvat) kan men deze foto’s laten afprinten op speciaal fotopapier. Er bestaan ook speciale fotoprinters voor thuisgebruik (Olympus, Canon, HiTi) die randloos kunnen afdrukken. Op het eerste gezicht verschilt zo'n camera niet veel van een klassiek fototoestel, maar als je het apparaat van de achterkant bekijkt zie je dat er bijna altijd een LCD scherm aanwezig is waarop je direct een weergave krijgt van de gemaakte foto. Waar men steeds dient op te letten is de mogelijkheid om in te zoomen. Men kan optisch inzoomen (bvb. 8x). Dit komt overeen met het effectief dichterbij halen van het voorwerp. Men kan op de meeste fototoestellen ook digitaal inzoomen. Dan wordt de foto gewoon softwarematig bijgewerkt en wordt bvb. tussen een zwart en een wit puntje nog een grijs puntje bijgezet. Sommige (goedkopere) fototoestellen hebben enkel een digitale zoom. (bvb. Trust)

H. De uitvoerorganen 1. Het beeldscherm Het belangrijkste uitvoerapparaat is het beeldscherm, of monitor. De grootte van het beeldscherm wordt diagonaal gemeten (cf. afbeelding). De standaardschermgrootte was tot voor kort 15 inch (15 " afgekort), nu is dat steeds vaker 17 inch. Ter info: 1 inch is 2,54 cm (dus letterlijk 1 duim breed). Behalve het aantal inch, is ook de beeldresolutie van belang. De resolutie of het aantal beeldpunten per inch (afgekort : dpi, dots per inch) bepaalt de beeldscherpte. De kleurweergave en de beeldresolutie worden bepaald door het scherm en de videokaart. Standaard wordt er momenteel gekozen voor een grafische resolutie van 800x600 punten of hoger (meestal 1024*768punten), die de pixels weergeeft in 24 bit kleur (=16 miljoen kleuren). Een pixel ('picture elements') is één van de duizenden kleine puntjes op een beeldscherm of op bedrukt papier waaruit een afbeelding is opgebouwd (cfr. © 2005 - P. Suls

32

afbeelding). Nog een groot verschil tussen schermen is de gebruikte technologie. Zo onderscheiden we: _

_

CRT-schermen (Cathode Ray Tube). Beeldbuizen moeten voortdurend hun beeld vernieuwen, dit gebeurt bijvoorbeeld 60 maal per seconde. Men zegt dan dat de refresh rate 60 Hz is. Hoe meer maal per seconde, hoe beter, want dat wil zeggen dat men niet meer kan zien dat het flikkert. Zo is 85HZ ongeveer flikkervrij (je kunt dit goed zien als men op televisie iemand interviewt terwijl zijn PC scherm aanligt). LCD-schermen (Liquid Chrystal Display) of flat-screen genoemd. De voordelen van deze schermen zijn niet te versmaden, we sommen er de belangrijkste op: - LCD schermen flikkeren niet, ze zijn zeer stabiel en dus ook veel minder vermoeiend voor de ogen dan een CRT-scherm. - een flatscreen van een degelijk merk is helderder en biedt een hoger contrast dan een klassiek CRT-scherm. (men moet kijken naar de contrast ratio, bvb. 500:1) Hoe hoger deze ratio, hoe helderder dit scherm is. - deze schermen zijn ook zeer plat. De ganse schermoppervlakte kan benut worden, terwijl CRT schermen afgeronde hoeken hebben, en er dus steeds een zwarte rand rond het beeld zit. Dit is ook de reden dat een 15" TFT scherm het equivalent is van een 17" CRT scherm (grosso modo). - aangezien ze zeer dun zijn nemen ze aanzienlijk minder bureauruimte in beslag: daarom zijn ze ideaal voor winkeliers om op hun toonbank geplaatst te worden. - tot slot kunnen we nog vermelden dat flat screens minder warmte produceren en minder stroom verbruiken dan CRT schermen.

_

_

TFT-schermen (Thin Film Transistor). Dit type scherm is een variant op de LCD techniek en wordt onder meer gebruikt bij de betere laptops. Ook Apple heeft TFT-schermen in zijn gamma opgenomen (zeer hoge resolutie en grootte van schermen). Het resulteert in een nog betere kwaliteit dan een LCD scherm. Plasma schermen: Plasma schermen zijn vrij groot maar ook vrij duur. Ze zijn geschikt voor presentaties of video's, maar ze zijn wel minder helder dan CRTof LCD monitoren, waardoor ze minder geschikt zijn voor bureauwerk. Plasmaschermen worden tegenwoordig vooral gebruikt in “televisies”, maar

© 2005 - P. Suls

33

sommige constructeurs (bvb. Sony) stoppen met de productie van plasmaschermen wegens een te korte levensduur, nog steeds te duur en “te fragiel” Conclusie: Sedert 2002 is het prijskaartje van LCD- schermen gevoelig verlaagd, waardoor deze flatscreens aan een ware opmars zijn begonnen, in alle groottes. (kijk maar eens op de website van Dell) In modern uitgeruste klaslokalen of auditoria worden de beelden van een computer of video geprojecteerd via een grootbeeldprojector. Hier dient men vooral te letten dat men minstens 1100 Lumen heeft om te kunnen projecteren in een lokaal dat niet voor de volle 100% verduisterd kan worden. De prijzen zijn reeds gezakt onder de 900 euro voor deze multimediaprojectoren (beamers).

2. Printers 2.1 Matrixprinter De matrixprinter wordt niet veel meer gebruikt door de gewone PC-gebruiker, maar is nog wel goed genoeg om gewone teksten of etiketten af te drukken als er niet veel belang moet gehecht worden aan de kwaliteit. Een groot nadeel is de geluidsoverlast die hij veroorzaakt tijdens het printen.. De printkop beweegt van links naar rechts. In deze printkop bevinden zich naalden die het printerlint tegen het papier drukken. Daardoor kan je merken dat alle letters uit puntjes opgebouwd zijn. Matrixprinters worden nog veel gebruikt op plaatsen waar doorslagen (carbons) nodig zijn, bvb. warenhuizen, facturatiediensten,…

2.2 Inkjetprinters Inkjetprinters hebben een beduidend betere afdrukkwaliteit dan matrixprinters. Mits het geschikte papier kan je zelfs fotokwaliteit evenaren. Net zoals bij matrixprinters worden ook hier puntjes op het papier gezet, maar in de plaats van naaldjes die tegen een lint drukken, wordt inkt doorheen gaatjes gespoten. Elk vel dat uit de printer komt moet dan ook even drogen. De printer heeft daarom meestal een speciaal opvangvlak waar de pagina even kan drogen. Het grote voordeel van deze printers is dat ze ook in kleuren kunnen printen. De basiskleuren die gebruikt worden bij inkjetprinters zijn cyaan, magenta & geel. Men spreekt over de CMYK kleuren. © 2005 - P. Suls

34 · · · ·

Cyaan Magenta Yellow Black

Een alternatief voor de inkjetprinter is de bubblejetprinter. Hier wordt inkt in de vorm van belletjes gespoten. Canon maakt gebruik van deze technologie. Er bestaan ook speciale labelprinters die alleen geschikt zijn om labels af te drukken. Zij gebruiken speciale etiketten en drukken vaak thermisch af. 2.3 Laserprinter Laserprinters worden vooral in bedrijven gebruikt, omwille van hun hoge (zwart-wit) kwaliteit, snelle afdruk, geruisloosheid, en lage prijs per afdruk. Ze zijn wel iets duurder in aankoop. Een vaak gebruikte metafoor in dit verband is, dat de laserprinters beschouwd wordt als de werkpaarden in een professionele kantooromgeving. Er bestaan al een tijdje kleuren-laserprinters. Oorspronkelijk waren die zo duur (rond de € 12.500) dat het onbetaalbare luxeartikelen waren, maar tegenwoordig beginnen ze aan een sterke opmars in bedrijven en bij de particulier. Een voorbeeld is de Epson AcuLaser C1000, (€1.800). Sommige ketens (Aldi) brengen op regelmatige tijdstippen kleurenlasers op de toonbank voor ongeveer 450 euro. 2.4 Combinatieprinters Met combinatieprinters bedoelen we de combinatie tussen een kopieerapparaat, een printer, een scanner en een fax. Dit wordt ook een all-in-one genoemd (kortweg: AIO). Hiernaast zie je zo’n all-round apparaat. Het is een ideale oplossing voor KMO’s en voor mensen die al die randapparatuur nodig hebben en weinig ruimte over hebben op hun bureau.

© 2005 - P. Suls

35

© 2005 - P. Suls