A
Hardware 05 - Základní jednotka počítače a její obsah
Obecný popis základní jednotky Základní součástí počítačové sestavy je skříň. Zatímco bez monitoru či klávesnice by principiálně počítač jako takový mohl fungovat, skříň je neodmyslitelná, tj. je nejdůležitějším prvkem počítačové sestavy. Jsou v ní umístěny všechny potřebné součástky k tomu, aby počítač mohl správně pracovat. Monitor - výstupní zobrazovací zařízení
Skříň počítače. Obsahuje veškeré důležité komponenty počítače. CD/DVD mechanika Disketová mechanika Tlačítko pro restart počítače Tlačítko pro zapnutí a vypnutí počítače Diody signalizující činnost disku a zapnutí počítače Počítačová myš Klávesnice - vstupní zařízení počítače
Podle toho, jak je skříň počítače velká a v jaké poloze je umístěna na pracovním stole (nebo na zemi), rozlišujeme desktop, minitower a tower.
Obsah skříně počítače A co se vlastně nachází uvnitř skříně? Počítač je ve své podstatě „pouhá“ stavebnice. Páteř tvoří základní deska s mnoha konektory, do kterých se vkládají potřebné komponenty. Celkové složení a kombinace komponentů tvoří tzv. hardwarovou konfiguraci počítače.
Základní deska Jedná se o desku velkou cca 30 x 30 cm (orientačně) s plošnými spoji s množstvím konektorů a slotů připravených pro vložení konkrétních prvků (např. pro videokartu, paměti, napájení, procesor apod.). Základní deska tak tvoří jakousi fyzickou páteř, spojující jednotlivé prvky uvnitř počítače. Základní deska je přišroubována ke konzole (konstrukci) u jedné ze stěn skříně.
Části základní desky (integrované přímo na ní) 1. SOCKET pro procesor. Jedná se o patici, do které se vkládá procesor. 2. PCI sloty. Slouží k připojení přídavných PCI karet, jako je např. zvuková karta, síťová karta a další typy karet. 3. AGP slot je určen pro připojení grafické karty, která zprostředkovává výstupní signál pro monitor. AGP slot je postupně nahrazován rychlejšími sběrnicemi - PCI Express X1 a PCI Express X16 sloty. 4. CHIPSET (čipová sada) je velmi důležitou sadou čipů na základní desce, která chod desky do jisté míry řídí.
1
A
Hardware 05 - Základní jednotka počítače a její obsah
Disketová mechanika
Grafická karta
Zdroj napájení CD/DVD mechanika
Základní deska
Modul operační paměti RAM
Procesor
Pevný disk (harddisk)
5.
Sloty pro paměťové moduly DIMM.
6.
Vstupy / výstupy z řadiče do disketových jednotek a disků. Jedná se o konektory pro připojení disketové jednotky a disků.
7.
Napájení základní desky. Tímto konektorem je základní deska připojena ke zdroji napájení. Základní deska pak napájí elektrickým proudem všechny komponenty, které jsou na ní umístěny přímo (tj. paměti, procesor, přídavné karty apod.)
8.
PCI Chipset řídí funkce PCI sběrnice.
9.
BIOS (Basic Input / Output System). BIOS je program uložený v paměti typu ROM, který zprostředkovává komunikaci mezi hardwarem a softwarem na nejnižší úrovni.
10. Baterie CMOS. Udržuje v chodu důležité proměnné (např. datum a čas) i po vypnutí počítače nebo po jeho odpojení od elektrické energie. 11. Rozhraní počítače (paralelní a sériové , USB , konektor pro připojení k počítačové síti, audio konektory a PS/2 konektory pro připojení myši a klávesnice).
BIOS Jedná se o program umístěný v paměti typu ROM, který zprostředkovává komunikaci mezi hardwarem a softwarem na základní úrovni. Paměť typu ROM (Read Only Memory – paměť pouze ke čtení) je paměť v podobě čipu na základní desce. Údaje v ní obsažené se nevymažou ani po vypnutí počítače, ani po jeho odpojení od elektrické sítě. Informace v CMOS paměti je již možné přepisovat. Paměť CMOS je nutné energeticky zálohovat, což zabezpečuje baterie na základové desce.
Sběrnice Sběrnici je možné označit za komunikační dálnici. Zjednodušeně řečeno, jedná se o „svazek vodičů“, kterým proudí data mezi jednotlivými periferiemi na základní desce.
2
A
Hardware 05 - Základní jednotka počítače a její obsah
Procesor Procesor je jedna z nejdůležitějších součástek počítače. Je často charakterizován jako mozek počítače, bez něhož počítač není schopen vykonávat žádné operace. Důležitým parametrem procesoru je tzv. taktovací frekvence. U součas ných procesorů je taktovací frekvence udávána v GHz, např. 2,8 GH 3 GHz, 3,4 GHz apod.
Umístění a chlazení procesorů Současné procesory jsou tak výkonné, že vyvíjejí nadměrné množství tepla, které je bezpodmínečně nutné odvádět. Pokud by teplo odváděno nebylo, procesor by se přehřál a nepracoval. V současné době se používají dva typy chlazení – pasivní a aktivní.
Harddisk Harddisk je hlavní záznamové médium uvnitř počítače. Jsou na něm uložena všechna data, která se v počítači nacházejí. Samotný harddisk tvoří několik nad sebou umístěných rotujících kotoučů, nad nimiž se pohybují čtecí a záznamové hlavičky. Celé zařízení harddisku je umístěno v hermeticky uzavřeném obalu, aby nedošlo k jeho poškození. Velmi důležitým kritériem při posuzování kvality harddisku je jeho kapacita, tj. kolik bytů, resp. dnes již gigabytů je schopen zaznamenat. Za průměrný harddisk stávajících počítačových sestav lze považovat takový, jehož kapacita je 80 - 160 GB. V době psaní této publikace již byly dostupné disky o kapacitě 400 GB. Dalším důležitým parametrem harddisku jsou jeho otáčky. Jedná se o počet otočení plotny disku za jednu vteřinu. Standardní počet otáček je 7200 ot/min.
Princip fungování harddisku Záznamové médium harddisku je složeno z několika kotoučů, které jsou umístěny nad sebou. Mezi jednotlivými kotouči jsou po obou stranách elektromagnetické hlavičky, které slouží k záznamu a čtení dat. Pohyb ramene s hlavičkou zajišťuje speciální přesná mechanika. Tu pak řídí tzv. řadič disku.
Zápis dat na harddisk Povrch disku představuje v součtu velmi rozsáhlý prostor pro zápis dat. Je nutné, aby disk na základě našeho požadavku uměl rychle a přesně najít na ploše disku místo právě s tou informací, kterou potřebujeme. Právě proto, aby čtení a zápis dat na disk probíhaly rychle a přesně, jsou kotouče disku logicky rozděleny na stopy a sektory, a do těchto jsou data zapisována.
Paměť RAM (Random Access Memory) Pro účely rychlého přístupu k aktuálně potřebným datům existuje tzv. operační paměť RAM - Random Access Memory. Paměť RAM slouží k ukládání a načítání informací, které počítač často potřebuje a s nimiž často pracuje, je velmi rychlá. Paměti RAM jsou vyráběny v několika typech tzv. paměťových modulů. V současnosti se používají především tyto dva typy paměťových modulů - DIMM (Dual Inline Memory Module) a RIMM (Rambus Inline Memory Module). Důležitým parametrem paměťového modulu je jeho kapacita. Ta může být u běžně prodávaných paměťových modulů na úrovni 128 MB, 256 MB, 512 MB či 1 GB.
3
A
Hardware 05 - Základní jednotka počítače a její obsah
Sloty Slot je možné specifikovat jako konektor uvnitř počítače, který slouží k vložení dalších přídavných karet. Přídavné karty pak rozšiřují možnosti počítače o další funkce. Sloty jsou umístěny přímo na základní desce. •
ISA sloty (Industry Standard Architecture) byly jedny z prvních slotů, jež se používaly ještě ve starých počítačích typu 286, 386 či 486 či raných Pentiích. V dnešní době se již nepoužívají.
•
PCI sloty (Peripheral Component Interconnect) jsou moderní 64bitové sloty napojené na PCI sběrnici, které je možné najít prakticky na každé základní desce (obvykle jsou tam alespoň 2 - 4).
•
AGP (Accelerated Graphics Port) je slot určený k připojení grafického akcelerátoru (resp. grafické karty).
•
PCI Express je nové komunikační rozhraní s vyššími přenosovými rychlostmi ve verzích PCI Express 1x a PCI Express 16x. Tento typ sběrnic již postupně vytlačuje AGP sběrnice.
PCI Express 1x slot
Přídavné karty v počítači Přídavné karty jsou samostatná hardwarová zařízení. Přídavné karty se zasunují do slotů, umístěných na základní desce.
Nejčastější typy přídavných karet: •
Zvuková karta je určena ke zprostředkování zvuku v počítači.
•
Síťová karta slouží k připojení počítače k počítačové síti.
•
Televizní karta slouží k příjmu TV signálu a k jeho zobrazení na obrazovku počítače.
•
Karta pro střih videa slouží k editaci a střihu digitálního videozáznamu v počítači.
Zvuková karta SoundBlaster Live
Díky přídavným kartám se z počítače stává skutečně univerzální nástroj, jenž je schopen zpracovat a vyhodnotit vstupní údaje a vytvořit z nich požadované výstupní údaje. Je přitom jedno, zda bude počítač díky přídavné kartě řídit např. jednoduchou počítačovou síť, kotelnu, akvárium nebo jadernou elektrárnu.
Disketová mechanika Disketová mechanika je zařízení uvnitř skříně počítače, pomocí kterého je možné číst a zapisovat data na diskety. V současnosti se ještě používají 3,5“ disketové mechaniky. Princip čtení a záznamu dat na disketu je obdobný jako u harddisku. To znamená, že záznamové médium (disketa) má magnetický povrch, na který je možné pomocí elektromagnetických impulzů zaznamenávat a následně číst data. Malá kapacita diskety, relativní nespolehlivost, pomalost při čtení a ukládání dat způsobují, že disketa a disketové mechaniky jsou stále méně používané.
CD-ROM/CD RW mechaniky CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) mechanika je zařízení schopné číst kompaktní disky (CD). Mechanika je umístěna uvnitř skříně počítače. Z pohledu uživatele je jediným kritériem pro výběr CD-ROM mechanik rychlost čtení dat z CD. Podle toho se mechaniky dělí na n-rychlostní,
4
A
Hardware 05 - Základní jednotka počítače a její obsah Původní mechaniky CD-ROM se již prakticky neužívají, nahradily je mechaniky CD-RW, které umožňují jak číst data z disků, tak na disky CD-R či CD-RW data zapisovat (vypalovat).
DVD/DVD RW mechaniky DVD mechanika (Digital Versatile Disc) pracuje na prakticky totožném principu jako mechanika CD-ROM, s tím rozdílem, že umí číst DVD, která mají oproti CD podstatně větší kapacitu. CD-ROM a navíc ve dvou vrstvách nad sebou. Podobně jako existují zapisovací CD-RW mechaniky, také DVD mechaniky disponují kromě schopnosti načítání disků i schopností zápisu na řadu médií. Jedná se o DVD-RW mechaniky, které umí pracovat s řadou formátů. Zapisovací DVD mechaniky postupně vytlačují CD-RW mechaniky.
Zdroj napájení Zdroj zabezpečuje napájení veškerých komponentů uvnitř skříně počítače. Zdroj je v počítači nutný proto, že komponenty uvnitř skříně počítače nepoužívají standardních 230 V, ale transformovaných 12 V, 5 V, nebo 3,3 V podle toho, o jaký komponent se jedná. Napětí do zdroje je ze standardní sítě přivedeno kabelem se speciální zástrčkou. Naopak ze zdroje již vede velký svazek mnoha kabelů se speciálními normalizovanými konektory, které se zasouvají do jednotlivých komponentů počítače. Protože se zdroj zahřívá, je uvnitř umístěn ventilátor. Ten vyhání vzduch ze zdroje ven a tím jej ochlazuje (ventilátor je možné vidět na zadní straně skříně počítače).
5
