Wintel (Personal Computers, PC): domácí počítače, pracovní stanice, malé servery zpravidla s operačním systémem Windows nebo Linux;

Osobnı´ pocˇı´tacˇe Technicke´ vybavenı´ pocˇı´tacˇu˚ Michal Houda [email protected]

Jihocˇeska´ univerzita v Cˇesky´ch Budeˇjovicı´ch Zemeˇdeˇlska´ fakulta

Architektura PC

Wintel (Personal Computers, PC): doma´cı´ pocˇı´tacˇe,

procesor;

pracovnı´ stanice, male´ servery zpravidla s operacˇnı´m syste´mem Windows nebo Linux;

za´kladnı´ deska;

PowerPC, PowerMac: doma´cı´ pocˇı´tacˇe a

za´suvne´ karty (graficka´, zvukova´, sı´t’ova´ karta, modem, atd.);

pracovnı´ stanice s operacˇnı´m syste´mem MacOS (cˇasto k nalezenı´ naprˇ. v DTP studiı´ch).

internı´ nebo externı´ za´znamova´ zarˇ´ızenı´ (pevny´ disk, diskety, CD, DVD, atd.);

pameˇt’;

externı´ zarˇ´ızenı´ pro vstup a vy´stup (kla´vesnice, mysˇ, monitor, reproduktory, tiska´rna, scanner); dalsˇ´ı specializovana´ zarˇ´ızenı´.

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 1/36

Osnova

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 3/36

Servery

Procesor

za´kladnı´ kategorie pocˇı´tacˇu˚;

Compaq (Digital) Alpha: servery s ru˚zny´mi

z cˇeho se pocˇı´tacˇe skla´dajı´;

operacˇnı´mi syste´my na ba´zi unixu (True64 unix, OpenVMS, Linux);

jak pocˇı´tacˇe fungujı´.

Hewlett-Packard PA-RISC: velke´ unixove´ servery (neˇkolik desı´tek procesoru˚);

SUN Sparc: unixove´ servery a pracovnı´ stanice; IBM RS/6000: velke´ unixove´ servery; SGI MIPS: velke´ unixove´ servery.

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 2/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 5/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 4/36

CPU (central processor unit) IO s nejhustsˇ´ı integracı´ soucˇa´stek, „srdce pocˇı´tacˇe“; obstara´va´ vesˇkere´ manipulace a vy´pocˇty s daty; pracuje pouze s bina´rnı´mi cˇı´sly 0 a 1 (1946, John van Neumann); tranzistory o velikosti kolem 90 nm, tj. na plosˇe procesoru (cca 100 mm2 ) jich je azˇ 100 milio´nu˚; nejzatı´zˇeneˇjsˇ´ı cˇa´st pocˇı´tacˇe, opatrˇen vy´konny´m veˇtra´cˇkem.

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 6/36

Procesor

Procesor

Parametry procesoru

Za´kladnı´ deska Procesory Intel

vnitrˇnı´ (datova´, internı´) sˇ´ırˇka procesoru: 32 nebo 64 bitu˚;

Mainboard, Motherboard

vneˇjsˇ´ı (externı´) sˇ´ırˇka procesoru: 32 nebo 64 bitu˚;

patice: koncˇı´cı´ Socket 478, nove´ modely Socket 775 (Socket T);

„teˇlo pocˇı´tacˇe“, jsou k nı´ prˇipojeny vsˇechny soucˇa´sti pocˇı´tacˇe pomocı´ patic a konektoru˚;

vnitrˇnı´ frekvence (takt): kolikra´t za 1 sekundu lze zmeˇnit stav 1 na stav 0 a zpeˇt; dnes vı´ce jak 3 GHz;

varianty Pentia 4: naprˇ. Pentium 4 ”E”/Prescott 2,6 GHz/800 MHz);

mnoho ru˚zny´ch vy´robcu˚ a znacˇek;

vneˇjsˇ´ı frekvence (FSB): azˇ 800 MHz;

Intel Celeron: oklesˇteˇna´ verze pu˚vodnı´ho Pentia 4 s velmi nı´zky´m vy´konem, pomalejsˇ´ı sbeˇrnicı´ a nizˇsˇ´ı vyrovna´vacı´ pameˇtı´ (vhodne´ jen pro nena´rocˇnou kancela´ˇrskou pra´ci);

velikost vyrovna´vacı´ pameˇti (cache): azˇ 1 MB; patice (slot, socket, usporˇa´da´nı´ vy´vodu˚): dle modelu.

desky se deˇlı´ podle procesoru˚, pro ktere´ jsou urcˇeny.

Pentium-M – verze pro mobilnı´ pocˇı´tacˇe (nizˇsˇ´ı kompatibilita s neˇktery´mi komponenty, optimalizace vy´konu, nizˇsˇ´ı teplota).

Procesor

Procesor Vy´robci a modely

Za´kladnı´ deska Procesory AMD

Soucˇa´sti za´kladnı´ desky

znacˇeny PR (Performance Rating, ohodnocenı´ vy´konu);

Historie:

AMD Athlon 64 (take´ oznacˇova´n AMD K8): 64bitovy´ procesor, PR 3400+/2,2 GHz/800 MHz, patice Socket 754;

Intel: 286, 386, 486; Intel: Pentium, Pentium MMX, Pentium II, III;

varianty AMD Athlon XP – naprˇ. Thoroughbred B0, PR 2400+/2,0 GHz/133 MHz, patice Socket A;

AMD: K6, K7

AMD Athlon XP-M – mobilnı´ varianta.

Soucˇasnost: Intel vs. AMD

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 11/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 9/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 7/36

chipset: sada IO zajisˇt’ujı´cı´ samotnou funkci desky; nejbeˇzˇneˇjsˇ´ı vy´robci a modely: VIA: K8T800/VT8237, starsˇ´ı VT8235; nVidia: nForce3 150 (Pro), nForce3 250; SiS 755, 760/964.

BIOS (basic input-output system), za´kladnı´ program: konfigurace pocˇı´tacˇe z pameˇti CMOS; autonomnı´ test pocˇı´tacˇe prˇi spusˇteˇnı´ (POST – Power On Self Test); inicializace komponent; prˇeda´nı´ ˇr´ızenı´ zavadeˇcˇi operacˇnı´ho syste´mu.

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 8/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 10/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 12/36

Za´kladnı´ deska

Pameˇti

Soucˇa´sti za´kladnı´ desky

Pameˇti Operacˇnı´ pameˇt’

Dalsˇ´ı typy pameˇtı´

patice pro procesor a pameˇti;

DRAM (Dynamic RAM): za´kladnı´ vy´vojovy´ typ;

SRAM (Static RAM): rychle´ pameˇti;

sbeˇrnice; integrovane´ komponenty:

FPM DRAM (Fast Page Memory DRAM): optimalizuje se cˇtenı´ ze sousedı´cı´ch adres;

PROM (Programmable ROM);

EDO RAM (Extended Data Output): podobny´ typ; SDRAM (Synchronous DRAM)

EEPROM (Electrically Erasable PROM): za´klad pro pameˇti Flash;

integrovana´ graficka´ karta (vhodna´ jen pro kancela´rˇske´ pocˇı´tacˇe, ubı´ra´ na vy´konu); integrovana´ sı´t’ova´ karta (beˇzˇneˇ 100 Mbps, neˇkdy azˇ 1000 Mbps);

rychlost rˇ´ızena externı´m taktem (lepsˇ´ı komunikace s procesorem);

integrovana´ zvukova´ karta;

dva pameˇt’ove´ banky (vy´razneˇ vysˇsˇ´ı datovy´ tok);

patice pro rozsˇirˇujı´cı´ karty (kdysi ISA, dnes PCI);

SDR SDRAM (Single Data Rate SDRAM): tradicˇnı´ SDRAM;

patice pro prˇipojenı´ konektoru˚ a dalsˇ´ıch zarˇ´ızenı´.

SDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM): teoreticky azˇ dvojna´sobna´ propustnost.

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 13/36

Pameˇti

registry procesoru: nejrychlejsˇ´ı, draha´ a velmi mala´; vyrovna´vacı´ pameˇt’ (cache): zrychluje doda´va´nı´ cˇasto pouzˇ´ıvany´ch dat procesoru; jako soucˇa´st procesoru (L1 Cache);

operacˇnı´ pameˇt’: nejdu˚lezˇiteˇjsˇ´ı:

historie: pu˚vodneˇ pa´jene´ prˇ´ımo na desku, pozdeˇji ve formeˇ integrovany´ch obvodu˚;

prostrˇednı´k mezi pocˇı´tacˇem a monitorem;

SIMM (Single Inline Memory Module): prˇ´ımy´ prˇedchu˚dce dnesˇnı´ch modulu˚;

textovy´ rezˇim: 25 ˇra´dek × 80 znaku˚, nena´rocˇny´ na rychlost a pameˇt’, k videˇnı´ prˇi startu pocˇı´tacˇe; graficky´ rezˇim: na´rocˇneˇjsˇ´ı, charakterizace:

DIMM (Dual Inline Memory Module): dnesˇnı´ beˇzˇny´ typ;

vystrˇ´ıdalo se velke´ mnozˇstvı´ technologiı´; neprˇesneˇ oznacˇova´na jako RAM (Random Acces Memory, tj. pameˇt’ s prˇ´ımy´m prˇ´ıstupem k libovolne´ adrese). Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 14/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 17/36

Graficke´ karty (zobrazovacı´ adapte´ry)

RIMM pro pameˇti RDRAM (Rambus DRAM): jen prˇechodna´ za´lezˇitost s prˇ´ıchodem Pentiı´ 4 (dnes opeˇt na u´stupu).

jako soucˇa´st za´kladnı´ desky (L2 Cache);

SGRAM, VRAM, GRAM (Video/Graphics RAM): pameˇti optimalizovane´ pro graficke´ karty.

Graficke´ karty Umı´steˇnı´ na desce

ru˚zny´ch typu˚ a na mnoha mı´stech pocˇı´tacˇe:

CMOS (Complementary Metal Oxyde Semiconductor): jsou v nı´ ulozˇeny za´kladnı´ informace pro BIOS, k napa´jenı´ stacˇı´ mala´ baterie;

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 15/36

Pameˇti Pameˇt’

EPROM (Erasable PROM);

umozˇnˇuje zobrazenı´ dat na monitoru;

rozlisˇenı´: od 320×200 dpi (bodu˚ na palec) po 2048×1536; barevna´ hloubka (pocˇet barev): 1 bit (2 barvy), 8 bitu˚ (256 barev), 16 bitu˚ (65 536 barev, High Color), 24 bitu˚ (16 milio´nu˚ barev, True Color)

3D akcelera´tory – pro na´rocˇne´ graficke´ operace. Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 16/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 18/36

Graficke´ karty

Monitory

Pro kvalitu karty je rozhodujı´cı´ graficky´ chip a velikost pameˇti (dnes 64 cˇi 128 MB). Chipy graficky´ch karet sˇpicˇka: ATI Radeon, nVidia GeForce;

Monitory

Za´kladnı´ typy monitoru˚

Budoucnost

CRT (Cathode Ray Tube)

plazmove´ monitory

technologie elektronove´ho deˇla (televize), na u´stupu;

zatı´m velmi drahe´;

nevy´hody: vysoka´ spotrˇeba, rozmeˇry, va´ha, geometrie obrazu.

vy´hody: kvalita obrazu a barev;

prˇ´ıklad: MSI GeForce FX5900 SP 128 MB VIVO (cca 7500 Kcˇ);

OLED (Organic Light Emitting Diode) pasivnı´: mobily s barevny´m displejem (male´ rozmeˇry i spotrˇeba, nenı´ nutne´ podsveˇtlenı´, mala´ rychlost);

starsˇ´ı popula´rnı´ vy´robky, dnes jen z povzda´lı´: 3Dfx Voodoo (firma zkrachovala), PowerVR Kyro, Matrox G400, 3Dlabs (dnes se veˇnuje jen profesiona´lnı´m karta´m), SiS (sˇpatne´ ovladacˇe), S3 Diamond (proda´no firmeˇ VIA, prˇicha´zı´ s kartou DeltaChrome).

aktivnı´: zvysˇuje rychlost, dostupne´ budou azˇ za neˇkolik let.

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 19/36

Graficke´ karty

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 21/36

Monitory

Chipy 3D akcelera´toru˚

Za´kladnı´ typy monitoru˚

ATI: ATI FireGL (odvozeny´ z Radeonu).

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 23/36

Monitory Vlastnosti monitoru˚

LCD (Liquid Crystal Display)

nVidia: nVidia Quadro (odvozeny´ z GeForce);

nevy´hody: vypalova´nı´ bodu˚ (nenı´ vhodna´ pro pocˇı´tacˇove´ monitory, spı´sˇe pro video), vysoka´ spotrˇeba.

u´hloprˇ´ıcˇka (17”, 21”, 24”);

technologie tekute´ho krystalu;

horizonta´lnı´ a vertika´lnı´ frekvence (min. 70 Hz);

pasivnı´ displej (DSTN): maly´ kontrast, pomale´ zobrazova´nı´, dnes hlavneˇ u mobilu˚;

rozmeˇry (vy´sˇka, sˇ´ıˇrka, hloubka);

aktivnı´ displej (TFT, Thin Field Transistor): rychle´ a prˇesne´ zobrazova´nı´, dobra´ geometrie a ostrost obrazu;

maxima´lnı´ rozlisˇenı´.

nevy´hody: nutny´ zdroj sveˇtla za obrazovou plochou (za´rˇivky a specia´lnı´ odrazove´ fo´lie; u velky´ch displeju˚ docha´zı´ k nerovnomeˇrne´mu osveˇtlenı´), pozorovacı´ u´hel, pevne´ rozlisˇenı´.

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 20/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 22/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 24/36

Vneˇjsˇ´ı pameˇti

Vneˇjsˇ´ı pameˇti

Vneˇjsˇ´ı pameˇti

Vneˇjsˇ´ı pameˇti

Kompaktnı´ disk (CD)

Dalsˇ´ı prˇenosna´ me´dia

specia´lnı´ typy pameˇtı´, ktere´ uchova´vajı´ data;

audio CD (CD-DA): 74 minut;

ZIP (na´stupce diskety, 100 azˇ 250 MB);

data zu˚sta´vajı´ uchova´ny trvale (i kdyzˇ je pocˇı´tacˇ vypnut);

datovy´ disk (CD-ROM): 650 nebo 700 MB;

USB disky (klı´cˇe);

oproti ostatnı´m typu˚m pameˇtı´ jsou o neˇkolik rˇa´du˚ pomalejsˇ´ı.

me´dia: CD-R (Read), CD-RW (Read and Write, prˇepisovatelne´); parametry mechanik:

pa´skove´ pameˇti (za´lohova´nı´, desı´tky GB).

Disketa (Floppy Disc, FD

rychlost ota´cˇenı´: azˇ 52-na´sobna´;

pruzˇne´ disky velikosti 3,5” o kapaciteˇ veˇtsˇinou 1,44 MB (High Density);

prˇ´ıstupova´ rychlost (80 ms).

prˇekonane´: pomale´, nespolehlive´; dnes na u´stupu, mechaniky se do neˇktery´ch novy´ch pocˇı´tacˇu˚ ani nemontujı´. Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 25/36

Vneˇjsˇ´ı pameˇti Pevny´ disk (Hard Disc, HDD) rotacˇnı´ pameˇt’ove´ zarˇ´ızenı´; za´kladnı´ charakteristiky: rozhranı´: IDE (ATA, UltraATA, SerialATA 100,133), SCSI, FireWire;

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 29/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 27/36

Vneˇjsˇ´ı pameˇti

Dalsˇ´ı adapte´ry pocˇı´tacˇe

Digital Video Disc (DVD)

Zvukova´ karta

vı´ce ru˚zny´ch forma´tu˚ (DVD-RAM, DVD-R(W), DVD+R(W));

zabezpecˇuje zvukovy´ vy´stup z PC;

velikosti od 3,95 GB azˇ po 9,5 GB (podle forma´tu);

na vy´stup karty se prˇipojujı´ reproduktory a slucha´tka;

parametry: rychlost ota´cˇenı´, prˇ´ıstupova´ rychlost;

u velke´ veˇtsˇiny pocˇı´tacˇu˚ integrova´na do za´kladnı´ desky;

budoucnost(?): technologie Mount Ranier.

nejcˇasteˇji: SoundBlaster (Creative Labs), ru˚zne´ varianty.

kapacita: beˇzˇneˇ 80 GB, nejdrazˇsˇ´ı azˇ 500 GB; rychlost ota´cˇenı´: 7200 cˇi 10 000 ot./min., z nı´ vycha´zı´ prˇenosova´ rychlost (azˇ 600 MB/s); prˇ´ıstupova´ rychlost (8-10 ms); velikost vyrovna´vacı´ pameˇti (azˇ 8 MB); velikost vyrovna´vacı´ pameˇti (azˇ 16 MB); zˇivotnost (Mean Time Between Failure, azˇ milio´n hodin); fyzicke´ parametry disku (pocˇet hlav, cylindru˚, stop). Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 26/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 28/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 30/36

Dalsˇ´ı adapte´ry pocˇı´tacˇe

Vstupnı´ zarˇ´ızenı´

Sı´t’ova´ karta

Klasifikace pocˇı´tacˇu˚

Kla´vesnice

zabezpecˇuje prˇipojenı´ do sı´teˇ; nejcˇasteˇji Ethernet 10/100 Mbps, v serverech 1 Gbps;

Klasifikace pocˇı´tacˇu˚

rozlisˇenı´ podle zpu˚sobu prˇipojenı´: starsˇ´ı DIN (AT), dnes PS/2 (ATX) nebo USB;

vy´robci: 3Com, Digital, Intel, Hewlett-Packard, Realtek.

stolnı´ (osobnı´) pocˇı´tacˇ; kancela´ˇrsky´ pocˇı´tacˇ; multimedia´lnı´ pocˇı´tacˇ;

Mysˇ

hernı´ pocˇı´tacˇ; kdysi se´riova´, dnes PS/2 nebo USB;

pru˚myslovy´ pocˇı´tacˇ;

mechanicke´, opticke´, bezdra´tove´ mysˇi.

pracovnı´ stanice; souborovy´ server;

Dalsˇ´ı vstupnı´ zarˇ´ızenı´

aplikacˇnı´ server. trackball, touchpad; dotykove´ obrazovky; Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 31/36

Dalsˇ´ı adapte´ry pocˇı´tacˇe

scannery.

Vy´stupnı´ zarˇ´ızenı´

Modemy

Za´veˇr pocˇı´tacˇove´ komponenty se velmi rychle vyvı´jejı´;

Tiska´rny

pro prˇipojenı´ k telefonnı´ sı´ti;

jehlicˇkove´;

nejdu˚lezˇiteˇjsˇ´ı parametr: rychlost (faxmodem 56 kbps, ISDN 128 kbps, ADSL 192 kbps);

inkoustove´;

jako modemy se neˇkdy oznacˇujı´ i prostrˇednı´ky pro specia´lnı´ zarˇ´ızenı´ (naprˇ. kabelovy´ modem, modul pro prˇipojenı´ digita´lnı´ch fotoapara´tu˚, kamer, apod.).

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 35/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 33/36

prˇi porˇizova´nı´ pocˇı´tacˇe je potrˇeba dba´t na vyva´zˇenost sestavy;

laserove´. Vy´robci: Hewlett-Packard, Canon, Epson, Xerox, OKI, Minolta

pozor na neznacˇkove´ komponenty.

Parametry: rozlisˇenı´ (kvalitnı´ tisk od 600 dpi), rychlost (neˇkolik desı´tek stran za minutu), barevnost, forma´t (A3/A4).

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 32/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 34/36

Technicke´ vybavenı´ pocˇ´ıtacˇu˚ – p. 36/36