Co je hardware? ale také třeba jen USB kabel k propojení počítače a fotoaparátu

Transkript

1 Co je hardware? překlad slova: železářské zboží, potřeby pro domácnost, zbraň,..., technické vybavení fyzické části počítačového systému "To", na co lze u počítačové sestavy sáhnout tedy např. klávesnice, paměťová karta, atd. ale také třeba jen USB kabel k propojení počítače a fotoaparátu

2 John von Neumann ( ) americký matematik maďarského původu publikoval definici přirozených čísel, vyvinul teorii her v roce 1945 stanovil základní principy pro fungování univerzálního počítače přetvořil nepružné schéma počítače ENIAC, vznikl univerzálnější počítač EDVAC (1951) podle těchto principů se staví počítače dodnes

3 Základní principy von Neumannovy koncepce počítač bude využívat dvojkovou soustavu (zpracovávat údaje jen ve formě 0 a 1) počítač bude řízen procesorem, který bude postupně vykonávat příkazy programu počítač bude mít vstupní zařízení pro zadávání programů i dat, bude mít i výstupní zařízení pro výstup výsledků počítač bude univerzální, pro různá využití se budou používat různé programy

4 von Neumannovo schéma VSTUP PAMĚŤ VÝSTUP černé šipky naznačují tok dat červené šipky naznačují řídící pokyny řadiče data putují ze vstupu do paměti, po případném zpracování ALJ mohou být poslána na výstup ALJ (Aritmeticko Logická Jednotka) ŘADIČ PROCESOR v paměti jsou nejen data, ale i příkazy programu ALJ si z paměti vybírá příkazy programu a vykonává je. Při jejich vykonávání může z paměti vybírat i další údaje (data) a může data do paměti i zapisovat řadič koordinuje činnost celého systému

5 Co je digitální? digitos = prst (latinsky) digitální = číslicový (česky) počítač zpracovává jen číselné údaje tyto číselné údaje jsou v počítači uloženy v tzv. dvojkové soustavě, tj. ve formě 0 a 1 Technicky není problém rozlišit dva různé stavy: proud protéká = 0, proud neprotéká = 1 rozlišit deset různých stavů by již problém byl dvojkovou soustavu představil již Gottfired Wilhelm Leibnitz ( )

6 Bit bit je jedna 0 nebo 1, místo na uložení 0 nebo 1 bit je nejmenší "uložitelná" informace v počítači bit se označuje jednotkou b (např. 1 b) bit může nabývat jen dvou různých hodnot (0 nebo 1) abychom byli schopni uložit do počítače více různých hodnot, sdružují se bity do skupin do dvojice bitů lze uložit 4 (2 2 ) různé kombince 0 a do trojice bitů lze uložit 8 (2 3 ) různých kombincí 0 a v počítači se prakticky používá osmice bitů, která se nazývá bajt (BYTE)

7 Bajt (Byte) osmice bitů do bajtu lze uložit 256 (2 8 ) různých kombinací 0 a 1 (např ) bajt se označuje jednotkou B (např. 1 B) velikost paměti počítače se udává právě v bajtech protože počítače mají stále více a více paměti bylo nutno začít používat násobné jednotky: 1 kb (kilo bajt) = B (Proč zrovna 1024? Je to 2 10! ) 1 MB (mega bajt) = kb = B 1 GB (giga bajt) = MB = B 1 TB (tera bajt) = GB = B 1 PB (peta bajt) = TB =...moc někdy se pro zjednodušení jako 1 kb počítá 1000 B

8 Základní součásti počítače Program: (pojem, který je níže používán): posloupnost příkazů pro počítač Procesor: mozek počítače elektronická součástka provádí příkazy programu Operační paměť: elektronická součástka, která slouží procesoru jako "pracovní prostor" v paměti je uložen program, který procesor právě provádí (do paměti si procesor "sahá" pro jednotlivé příkazy) slouží i pro uložení informací, které má procesor zpracovat do paměti ukládá procesor i výsledky svých výpočtů po vypnutí počítače se obsah paměti smaže! Disk: slouží k trvalejšímu ukládání informací (programů i dat) informace jsou ukládány na principu magnetického záznamu (jako audio či videokazeta) vypnutím počítače se obsah disku nemaže!

9 Spolupráce základních součástí počítače Procesor pracuje s informacemi uloženými v paměti Procesor Paměť Jsou to čistě elektronické součástky! Na disk ukládáme informace, které mají "přežít" vypnutí počítače! Disk Pracuje na principu magnetického záznamu

10 Počítač - skříň skříň obsahuje součástky vlastního počítače může mít různé tvary a velikosti Bigtower Miditower Microtower Desktop Speciální

11 Srovnání parametrů skříní bigtower miditower desktop Rozměry v mm 620x190x x180x x160x430 Počet 5 ¼ pozic Počet 3 ½ pozic 1 viditelná 1 viditelná 1 viditelná 4 skryté 2 skryté 3 skryté Rozšiřující sloty Druh základní desky Micro/full ATX Full/baby AT Micro/full ATX Full/baby AT Micro/full ATX

12 Přední stěna skříně CD/DVD mechanika (vypalovačka) disketová mechanika výstup pro sluchátka vstup pro mikrofon USB porty tlačítko RESET kontrolka činnosti pevného disku kontrolka zapnutí počítače tlačítko POWER otvory pro větrání

13 Zadní stěna skříně konektor pro kabel napájení (230 V) ventilátor zdroje napětí konektor pro připojení myši (PS/2) konektor pro připojení klávesnice (PS/2) USB konektory (flash disky, fotoaparáty,...) větrací otvory sériový port (pro starší typy myší, modemy,...) paralelní port (pro připojení tiskáren) konektory zvukové karty (reproduktory, line-out, mikrofon) game port (připojení joysticku, gamepadu, MIDI) konektory grafické karty (připojení monitoru, TV) konektory interního modemu volné pozice pro další karty (TV tuner,...)

14 Zadní stěna multimediálního počítače konektor pro kabel napájení (230 V) ventilátor zdroje napětí volné pozice pro rozšiřující karty (TV tuner,...) anténa pro rádio paralelní port (tiskárna) sériový port modem monitor USB myš (PS/2) klávesnice (PS/2) síť mikrofon reproduktory zvukový výstup (line-out) digitální zvukový výstup

15 Výrobci počítačových skříní KME Enterprise Co. Ltd. PARTIS (Eurocase) Logic Concept Gigabyte Arctic Cooling ASUS

16

17 A co je tedy ve skříni? zdroj základní deska procesor paměť karty (grafická, síťová, zvuková,...)

18 Zdroj napájí všechny součásti počítače převádí střídavé napětí 230 V na stejnosměrné napětí těchto hodnot: + 3,3 V port AGP, chipset u levnějších desek, jádro procesoru + 5 V řídící části diskových mechanik, napájení sběrnic ISA a PCI, I/O části procesoru, chipset, některé části základní desky (klávesnice apod.) - 5 V přístupné na sběrnici ISA + 12 V výkonové části diskových mechanik, ventilátory, sériové porty, přístupné na sběrnici ISA a PCI - 12 V sériové porty, přístupné na sběrnici ISA a PCI zdroj obsahuje pojistku, která jej při zkratu uvnitř počítače odpojí obsahuje ventilátor, který odvádí teplo ze zdroje i ze skříně počítače důležitá je jeho hlučnost (nebo spíše nehlučnost) důležitý parametr je max. výkon uváděný ve Watech (např. 300 W) zdroje se nyní vyrábí ve formátu ATX, což mj. umožňuje softwarové vypnutí počítače

19 Výrobci zdrojů Fortron Trust Sharkoon Eurocase Chill-Inovation -

20 Základní deska (motherboard) základ počítače, do kterého jsou zasazeny nebo připojeny další součástky a díly (procesor, paměti, disky, rozšiřující karty) součástky, které mezi sebou musí komunikovat, jsou spojeny vodiči (tzv. sběrnicí) procesor a paměti jsou zasazeny do tzv. patic (konektorů, slotů) přídavné karty jsou zasazeny do tzv. slotů disky, zdroj apod. jsou připojeny do odpovídajících konektorů

21 Základní deska FIC K8-800T PCI sloty AGP slot konektory zadní stěny skříně (kláves., myš, USB, atd.) záložní baterie patice pro procesor (Socket 754) konektor floppy konektory IDE disků chipset s pasivním chaldičem Tady je trošku vidět ta sběrnice!!! konektor napájení ze zdroje sloty pro paměť (DDR)

22 Ukázka propojení základní desky

23 Vlastnosti základních desek stabilita, osvědčená značka (Intel, MSI, Gigabyte, Asus,...) čipset součástky, které mají na starosti komunikaci mezi jednotlivými díly desky na čipsetu závisí výkonnost desky, typ použitelného procesoru, typy připojitelných disků (IDE nebo SATA), USB patice pro procesor určuje, jaký procesor lze do desky zasadit (vyrábí se různé druhy procesorů, které se od sebe liší mj. i vyžadovanou paticí) maximální frekvence procesoru integrované komponenty (grafická, síťová, zvuková karta atp.) Při manipulaci pozor na statické náboje antistatický náramek

24 Patice / sloty pro procesor patice (socket) = "placatý" konektor pro připojení procesoru k základní desce slot = konektor, do kterého se procesor staví podobně jako přídavná deska (u starších typů) typ patice určuje typ použitelného procesoru mají podobný tvar, ale liší se počte otvorů pro nožičky procesoru

25 Typy patic procesorů označení výrobce procesor Socket 478 Intel Pentium 4, Celeron LGA 775 (Socket T) Intel Pentium 5xx, Celeron D 3xx Socket A AMD AMD Athlon, Athlon XP, Duron Socket 754 AMD Sempron, Athlon 64 Socket 939 AMD Athlon 64, Athlon 64 FX Socket 940 AMD AMD Opteron

26 AT, ATX, MicroATX desky se liší dle velikosti, montážních pozic a dle druhu a způsobu napájení AT starší druh desky do skříní s označením AT, zdroj AT neumožňuje softwarové vypnutí počítače ATX v současné době používaný druh desky do skříní s označením ATX, zdroj umožňuje softwarové vypnutí MicroATX totéž co ATX, ale s menšími rozměry pro sestavování velmi malých počítačů (omezená rozšiřitelnost počítače)

27 Srovnání ATX a MicroATX deska ATX deska microatx

28 Výrobci základních desek INTEL - motherboard/index.htm VIA - Asus - Abit - MSI - AOpen - Gigabyte - Motherboard/Default.htm FIC -

29 Procesory mozek počítače, zpracovává a provádí instrukce programu jeho kvalita ovlivňuje rychlost počítače v počítači se umisťuje do patice na základní desce hlavní výrobci: Intel, AMD, VIA, IBM

30 Procesor - co je důležité při nákupu procesor musí být použitelný v základní desce (musí se shodovat typ patice, výrobce desky musí garantovat použitelnost procesoru) důležitá je tzv. taktovací frekvence procesoru (rychlost vykonávání instrukcí), za jeden takt počítač vykoná jednu nebo i více mikroinstrukcí frekvence se udává v GHz, firma AMD navíc často udává i hodnotu frekvence procesoru se srovnatelným výkonem od konkurenční firmy Intel např. AMD Sempron SDA2800, frekvence 1,6 GHz, rychlost vykonávání instrukcí je však srovnatelná minimálně s procesorem Intel o frekvenci 2,8 GHz PRaiting

31 Sběrnice

32 Interní & Externí frekvence f proc = f fsb x multiplikátor (interní-vnitřní) (Externí-vnější-FSB) (Násobič-CPU Ratio) Komunikace s okolím INTEL FSB (Front Side Bus) procesorová sběrnice mezi procesorem a základní deskou (North Bridge) QPI (Quick Path Interconect) - 25,6 GB/s AMD Hypertransport

33 Registry procesoru procesor pracuje s daty ve vnější paměti (operační paměť) momentálně zpracovávaná data jsou procesor umisťuje do svých vnitřních pamětí (registrů) počet registrů a jejich velikost se u různých typů procesoru liší Jen 32bitové (starší typy) Jen 64bitové (především serverové) 32 i 64bitové (dnešní standard desktopů) O tom, zda je využita šířka dat rozhoduje OS a aplikace

34 Takto to začalo

35 Sočasnost (Nehalem)

36 Instrukční sada procesoru množina příkazů, které procesor dokáže vykonat 1. instrukce pro přesuny dat mezi pamětí a registry, aritmetické a logické operace, instrukce pro řízení běhu programu (cykly, skoky), systémové instrukce 2. MMX (Multi Media extension) instrukce pro zpracování multimediálních dat v procesorech Intel 3. 3DNow! multimediální instrukce od AMD podobné MMX 4. SSE (Streaming SIMD Extensions) - 70 instrukcí pro 3D grafiku v Pentiu III (označ. jako MMX2) 5. SSE2 - dalších 144 multimediálních instrukcí v Pentiu 4 6. SSE3 další sada multimediálních instrukcí pro Pentium 4 Prescott každá nová sada rozšiřuje stávající sadu, procesory jsou tzv. zpětně kompatibilní aby počítač dokázal využít nových instrukcí procesoru, musí být napsány programy, které tyto instrukce obsahují

37 Architektura procesoru schopnost procesoru zpracovávat posloupnost instrukcí superskalární arch. zpracování několika instrukcí současně (od Pentií) pipeling pro co nejrychlejší dodávání instrukcí, které jsou "příliš" rychle vykonávány. Jedna instrukce je dodávána z paměti, ve stejnou chvíli druhá dekódována, třetí vykonávána atd. Např. u Pentia může být vykonáváno až 20 instrukcí "současně". Hyper-Threading procesor se chová, jako kdyby v něm byly procesory dva. Pokud nějaká část procesoru při vykonávání jedné instrukce "zahálí", je využita pro vykonávání jiné instrukce

38 Technologie výroby procesor obsahuje miliony aktivních prvků (nejčastěji tranzistorů) základním materiálem je superčistý křemík, na který se laserem vykresluje struktura procesoru běžný procesor obsahuje na 1x1 cm destičce kolem 750 milionů tranzistorů (GPU Nvidia Fermi - 3,0-3,2 miliard tranzistorů ) vlastní procesor je umístěn do keramického pouzdra o velikosti asi 5x5 cm, které má na své spodní straně desítky pozlacených nožiček (kontaktů)

39 Paměť cache obecně je to mezisklad mezi různě rychlými částmi počítače, který celkově urychluje tok dat při zpracování cache první úrovně (L1), malá rychlá paměť pro zásobování procesoru daty z "pomalé" sběrnice, cache načte ze sběrnice více dat, která pak čekají na zpracování cache druhé úrovně (L2), pro zrychlení přesunů dat mezi procesorem a operační pamětí např. AMD Sempron SDA2800 má L1 128 kb, L2 256 kb AMD Athlon 64 X má L1 2x128 kb, L2 2x 1 MB

40 Počet jader & Cache Nárůst výkonů procesorů dlouho zvyšováním prac. frekvence vedlo k zvyšování TDP (Thermal Desing Power) dnes zvyšování počtu jader, zvětšování pamětí Cache, přidání L3

41 Kde skončí počet jader??? Intel představuje procesor se 48 jádry Plány Intelu počítají Plány Intelu počítají taktéž se 64 jádrovou verzí. Ještě dále však hodlá zajít AMD, která by podle serveru ZD Net měla v roce 2011 představit koncepci 100 jádrového procesoru.

42

43 Procesory a GPU budou mít DNA strukturu IBM přišlo na to, jak vyrábět méně než 22nm Výzkumníci IBM přicházejí s technologií integrace DNA do nanoelekroniky. Zkrátka přišli na to, jak vyrobit za pomocí litografie a DNA miniaturní obvody, které se pak dají složit do větších celků. Nejlepší na tom je, že se to dá použít pro výrobu křemíkových čipů, jak je známe dnes. Tato technologie dokáže posunout možnosti výroby křemíkových čipů dále, než jak to dokážeme za pomocí současné technologie.

44 Napájecí napětí procesorů Dvojúrovňové napájení V I/O V Core (CPU VCore)

45 Ukázky parametrů procesorů CPU AMD Sempron SDA2500(socket A) Box Procesory Sempron pro platformu Socket A vycházejí z jádra Thoroughbred a jsou vyráběny 130nm výrobním procesem. Na ploše jádra 84mm 2 je umístěno přibližně 37,5 milionu tranzistorů. Mají L1 cache o velikosti 128KB (64KB data + 64KB instrukce) a L2 cache o velikosti 256KB. Pracují na frekvenci sběrnice 333MHz. Patice: Socket A Jádro: Thoroughbred L1 cache: 128KB L2 cache: 256KB FSB: 333MHz Napájecí napětí: 1,6V Spotřeba: 62W Výrobní proces: 130nm Plocha jádra: 84mm2 (37,5 milionu tranzistorů) Podporované instrukce: MMX, 3DNow! Professional, SSE

46 Ukázky parametrů procesorů Intel Pentium GHz (1024/533) BOX LGA775 EM64T Zvětšená cache paměť: L1 16 KB, L2 1 MB Prodloužená instrukční pipeline na 31 kroků Lepší predikce větvení kódu Celočíselný multiplikátor umožňující provádět celočíselné násobení přímo v ALU bez pomalého přesunu do FPU Přídavné WC buffery pro rychlejší zápis do paměti Sada nových multimediálních instrukcí SSE3 64-bitové rozšíření EM64T Zdvojená ALU jednotka pro rychlé nativní zpracování 64-bitových čísel Kompletně přepracovaná jednotka FPU pro operace s desetinnými čísly a SIMD instrukcemi Snížení napětí a tím i spotřeby na jeden tranzistor Frekvence sběrnice: 533 MHz Patice: Socket 775 (LGA775) Pracovní frekvence: 2,8 GHz

47 Kde skončí minimalizace??? VIA uvádí základní desku 6x6cm

48 Logika ve značení AMD Sempron-LE - architektura K8 (vychází z prvních Opteronů a Athlonů 64), jedno jádro (v současnosti nejčastěji Sparta, tedy 65nm procesory s 512 kb L2 cache), TDP typicky 45 W, patice AM2 Athlon-LE - K8, jedno jádro (běžně v prodeji 90nm Orleans s 1 MB L2 cache), TDP 45 W, patice AM2 Athlon 64 X2 - K8, dvě jádra, dnes už v prodeji jen 65nm jádra Brisbane s L2 cache kb, TDP 65 W (89 W u 6000+), AM2 Athlon X2 xx50e - K8, dvě jádra, opět Brisbane, TDP snížen na 45 W, AM2 Athlon X2 - K10, dvě jádra (Kuma), kb L2 cache, 2 MB L3 cache, jedná se o Phenom (Agena) s deaktivovanými dvěma jádry, TDP 95 W, AM2+ Phenom X3 - K10, jádro Toliman, tři jádra, kb L2 cache, 2 MB L3 cache, Phenom (Agena) s jedním neaktivním jádrem, TDP 95 W, AM2+ Phenom X4 - K10, jádro Agena, čtyři jádra, kb L2 cache, 2 MB L3 cache, TDP typicky 125 W Phenom II X3 - K10.5, tři jádra, 45nm jádro Heka, Deneb s jedním deaktivovaným jádrem, kb L2 cache, TDP 95 W, AM3 Phenom II X4 8xx - K10.5, čtyři jádra, 45nm jádro Deneb, kb L2 cache, 4 MB L3 cache, AM3, TDP 95 W, AM3 Phenom II X4 9xx - K10.5, čtyři jádra, 45nm jádro Deneb, kb L2 cache, 6 MB L3 cache, AM3, AM2+

49 Hierarchie modelů u Intelu Celeron 4x0 jedno jádro, Conroe-L, 65 nm, 512 kb L2 cache, 800 MHz FSB Celeron Dual-Core E1x00 dvě jádra, Allendale, 65 nm, 512 kb L2 cache, 800 MHz FSB Pentium Dual-Core E2x00 dvě jádra, Allendale, 65 nm, 1 MB L2 cache, 800 MHz FSB Pentium Dual-Core E5x00 dvě jádra, Wolfdale, 45 nm, 2 MB L2 cache, 800 MHz FSB Core 2 Duo E4x00 dvě jádra, Allendale, 65 nm, 2 MB L2 cache, 800 MHz FSB Core 2 Duo E6x00 dvě jádra, Conroe, 65 nm, 4 MB L2 cache, 1066 MHz FSB Core 2 Duo E6x50 dvě jádra, Conroe, 65 nm, 4 MB L2 cache, 1333 MHz FSB Core 2 Duo E7x00 dvě jádra, Wolfdale, 45 nm, 3 MB L2 cache, 1066 MHz FSB Core 2 Duo E8x00 dvě jádra, Wolfdale, 45 nm, 6 MB L2 cache, 1333 MHz FSB Core 2 Quad Q6x00 čtyři jádra, Kentsfield, 65 nm, 2 4 MB L2 cache, 1066 MHz FSB Core 2 Quad Q8x00 čtyři jádra, Yorkfield, 45 nm, 2 2 MB L2 cache, 1333 MHz FSB Core 2 Quad Q9x00 čtyři jádra, Yorkfield, 45 nm, 2 3 MB L2 cache, 1333 MHz FSB Core 2 Quad Q9x50 čtyři jádra, Yorkfield, 45 nm, 2 6 MB L2 cache, 1333 MHz FSB Core i7 9x0 čtyři jádra a osm logických jednotek (HyperThreading), Bloomfield, 45 nm, kb L2 cache, 8 MB L3 cache, 4,8 GT/s QPI Core i7 9x5 čtyři jádra a osm logických jednotek (HyperThreading), Bloomfield, 45 nm, kb L2 cache, 8 MB L3 cache, 6,4 GT/s QPI

50 Porovnání pouzder Core 2 Duo (LGA 775) Core i7 (LGA 1366), Athlon 64 (AM2, 940 pinů, stejné pouzdro má i Phenom)

51

52 Nehalem

53 Operační paměť elektronická součástky, slouží jako pracovní prostor pro procesor procesor má v paměti umístěny instrukce právě běžícího programu i data tohoto programu při vypnutí počítače se obsah paměti RAM maže

54 Důležité parametry velikost, udává se v bajtech (B) a násobcích (kb, MB, GB, TB, PB) má-li počítač více paměti, dokáže rychle zpracovávat velké objemy dat (editace grafiky) nemá-li počítač dostatek paměti, musí si zpracovávaná data odkládat na "pomalý" disk a tím celý počítač zpomaluje paměťové nároky OS: DOS: 1 MB, Win3.1: 4-8 MB, Win95: MB, Win98+ME: MB, Win2000: 128 MB, WinXP: MB

55 Paměti ROM (Read Only Memory) pro umístění dat, která mají v počítači zůstat neměnná (např. BIOS) ROM nemazatelná, od výrobce naplněná PROM (Programmable ROM) od výrobce prázdná, jednou zapsatelná EPROM (Erasable PROM) mazatelná pomozí ultrafialového záření

56 Paměti ROM EEPROM (Electrically EPROM) mazatelná elektrickými impulsy Flash-PROM mazatelá PROM, snese až Flash-PROM mazatelá PROM, snese až 1000 cyklů zápis x výmaz

57 Paměti RAM (Random Access Memory) hlavně pro ukládání pracovních dat procesoru SRAM (statická RAM) paměťová buňka je tvořena prvkem nabývajícím dvou stavů (klopný obvod) velice rychlá DRAM (dynamická RAM) paměťová buňka je tvořena kondenzátorem (nabitý = 1, vybitý = 0), protože se kondenzátory vybíji je nutno jejich stav obnovovat (refresh) CMOS RAM paměti s velmi malou spotřebou, užití pro zálohování nastavení počítače, napájena z baterie

58 Chipset

59

60 Northbridge a Southbridge

61

62 Druhy pamětí RAM - SDRAM Synchronous Dynamic RAM pracuje na stejném taktu jako je na paměťové sběrnici vystavovací doba je 8 až 12 ns použita v modulech DIMM SDRAM použita na základních deskách pro Pentium II, III a prvních P4, na starších deskách pro Athlon a Duron přenosová rychlost při taktu FSB 133 MHz a šířce sběrnice 32 bitů je 1,04 G/s

63 Druhy pamětí RAM - DDR Double Data Rate data se přenášejí během jednoho hodinového taktu dvakrát propustnost paměti je tak oproti SDRAM dvojnásobná standard pro současné počítač (P4, Celeron, Athlon, Athlon 64, Sempron) značení propustnost (GB/s) rychlost FSB (MHz) PC1600 1,6 100 PC2100 2,1 133 PC2700 2,7 166 PC3200 3,2 200

64 Druhy pamětí RAM DDR2 pracuje stejně jako DDR, ale po po snížení napájecího napětí (a tím i příkonu) je taktována dvojnásobnou rychlostí DDR... 2,5 V, DDR2... 1,8 V dříve se používala u grafických karet, nověji i na základních deskách označení typ paměti propustnost GB/s PC DDRII-400MHz 3,2 PC DDRII-533 MHz 4,3 PC DDRII-667 MHz 5,4 PC DDRII-800 MHz 6,4

65 Monitory výstupní periferní zařízení pro zobrazování informací monitor je připojen k výstupu grafické karty, která do monitoru zasílá informace k zobrazení v současné době se používají dva hlavní druhy monitorů dle způsobu zobrazování monitory s klasickou televizní obrazovkou - CRT (Cathode-Ray Tube) monitory s obrazovkou z tekutých krystalů - LCD (Liquid Crystal Display)

66 Princip zobrazování na CRT monitoru 1 v zadní části obrazovky je umístěna trojice elektronových děl děla vysílají směrem ke stínítku obrazovky trojici elektronových paprsků stínítko je pokryto vrstvou tzv. luminoforů (přeměňují kinetickou energii na energii světelnou) a při dopadu elektronů se příslušné místo rozsvítí trojice paprsků je vychylována civkami tak, aby postupně překreslila celou obrazovku

67 Princip zobrazování na CRT monitoru 2 na obrazovce jsou luminofory tří základních barev (červená, zelená a modrá), jednotlivé barevné body jsou umístěny buď do trojúhelníku (Delta) nebo v řadě vedle sebe (Inline, Trinitron) každý paprsek se "trefuje" do luminoforu s "jeho" barvou skládáním (mícháním) těchto tří barev vznikají ostatní barvy podívejte se na monitor lupou a uvidíte to na vlastní oči! Delta Inline Trinitron míchání barev

68 Vlastnosti CRT monitorů 1 velikost uhlopříčky obrazovky udává se v palcích (15", 17", 19", 21", 22" i větší) rozlišení počet bodů, které umí monitor zobrazit, většinou se udává max. rozlišení (např. 1027x768) horizontální frekvence (řádkový kmitočet) měří se v khz a udává kolik řádků vykreslí elektronový paprsek za 1 sekundu (např khz) vertikální frekvence (obnovovací frekvence) měří se v Hz a udává počet obrazů zobrazených za sekundu (např Hz) Z všech výše uvedených hodnot platí, že čím více, tím lépe. Proč?

69 Vlastnosti CRT monitorů 2 flat screen plochá obrazovka funkce Green po určité době nečinnosti se monitor přepne do pohotovostního režimu (příkon se z 125 W sníží na 8 15 W) LR (Low Radiation), TCO normy zaručující snížené vyzařování škodlivého záření

70 Princip zobrazování na LCD monitoru 1 monitor je stabilně podsvícen bílým světlem z katodové trubice (zářivka) toto světlo je polarizováno, pak prochází přes vrstvu tekutých krystalů, pak přes červený, zelený a modrý filtr (pro každý bod), následně pak opět přes polarizační filtr vlivem napětí mění tekuté krystaly své natočení a mění polarizaci světla, které pak je či není schopno projít přes druhý polarizační filtr

71 Princip zobrazování na LCD monitoru 2 struktura LCD displeje Obrázek stažen z adresy

72 Princip zobrazování na LCD monitoru 2 základní stav krystalů změna struktury krystalů Obrázky staženy ze stránek

73 Vlastnosti LCD monitorů velikost úhlopříčky obrazovky udává se v palcích (15", 17", 19", 21", 22" i větší) rozlišení je dáno počtem bodů (např. 1027x768) úhel pohledu udává pozorovací úhel, ve kterém ještě nedochází k deformaci barev, uvádí se horizontální a vertikální úhel (např. 140 o H, 125 o V) doba odezvy součet doby náběhu (za jak dlouho se rozsvítí bod, 3 10 ms) a doby dosvitu (za jak dlouho se bod utlumí, 8 15 ms), celkově pak tedy od 12 do 25 ms monitor s odezvou 25 ms zobrazí plynule 40 fps (frame per second snímků za sekundu), monitor s odezvou 12 ms pak zobrazí 83 fps kontrast poměr mezi zobrazením černé a bílé barvy, čím větší, tím lépe (např. 1:500, 1:1000) svítivost čím více, tím lépe (např. 200 cd/m 2, 400 cd/m 2 ), kvalitní CRT monitory mají např. 280 cd/m 2

74 Jak připojit monitor k počítači Záleží na možnostech grafické karty a monitoru VGA DVI VGA analogové propojení DVI digitální propojení (kvalitnější)

75 Další zajímavé vlastnosti LCD monitorů širokoúhlý obraz (16 : 9) možnost otočení o 90 o zabudované reproduktory a mikrofon USB rozbočovač pro připojení dalších USB zařízení

76 Pevný disk zařízení pro ukládání dat na něm se nacházejí všechny soubory, když je počítač vypnutý jsou zde většinou uloženy soubory operačního systému (Windows, Linux,...), pomocí kterých se po spuštění počítače operační systém "nastartuje" programy, které spouštíme jsou většinou také uloženy na pevném disku soubory, které vytváříme, většinou ukládáme také na pevný disk

77 Pevný disk disk pracuje na principu magnetického záznamu (podobně jako videokazeta) data uložená na disku na něm zůstávají tak dlouho, dokud je nesmažeme data "přežijí" odpojení disku od napětí, tedy vypnutí počítače disku však může uškodit magnetické pole (např. od nějakého permanentního magnetu)

78 Fyzická struktura plotny, hlavičky, stopy, sektory, clustery, cylindry,...

79 Pevný disk z vnějšku identifikační údaje informace o významu konektorů konektory pro připojení disku k napětí a základní desce

80 Pevný disk zevnitř plotny s magnetickým povrchem hlavičky pro čtení i záznam dat (z obou stran plotny) motorek pro pohyb hlaviček

81 Hlavičky při práci Obrázek stažen z adresy

82 Kapacita uvádí se v bajtech kapacita se většinou zapisuje s využitím násobných předpon (M, G, T, P) např. 80 GB, 250 GB, 2 TB

83 Přístupová doba a otáčky přístupová doba = doba vystavení + doba čekání doba vystavení... za jak dlouho se hlavička dostane nad stopu doba čekání... za jak dlouho se informace na stopě "přitočí pod hlavičku" v současnosti je přístupová doby nižší než 10 ms pro srovnání vybavovací doba u operační paměti je nižší než 10 ns čím rychleji se disk otáčí, tím kratší je doba čekání

84 Vliv otáček na přístupovou dobu otáčky doba jedné otáčky typické použití ot/min 16,66 ms compact flash disky ot/min 15,79 ms disky 2,5" (starší) ot/min 15,00 ms disky 2,5" (starší) ot/min 14,26 ms disky 2,5" ot/min 13,33 ms disky 3,5" (starší) ot/min 12,25 ms disky 2,5" ot/min 11,11 ms disky 3,5" (levné) ot/min 8,33 ms disky 3,5" (rychlé) ot/min 6,00 ms disky 3,5" (velmi rychlé) ot/min 4,00 ms disky 3,5" (nejrychlejší)

85 Způsoby připojení - EIDE IDE... Integrated Drive Electronics EIDE... Enhanced IDE (inovace IDE) ATA... AT Attachment plochý IDE kabel pro propojení disku a základní desky IDE konektor pro propojení se základní deskou (řadičem disků) konektor pro připojení napájení jumpery propojení kontaktů, které umožňuje nastavit chování disku vůči druhému disku připojeného ke stejnému IDE kabelu

86 Způsoby připojení - SATA SATA... Serial ATA starší konektor pro připojení napájení konektor SATA pro propojení se základní deskou SATA konektor pro připojení napájení (novější způsob připojení napájení) kabel SATA pro propojení disku a základní desky

87 Způsoby připojení - SCSI SCSI... Small Computer System Interface používá se především u serverů konektor pro připojení k řadiči SCSI kabel pro propojení disk a SCSI řadiče

88 Srovnání šířky kabelů SCSI SATA EIDE Rounded EIDE

89 Ukázka technické specifikace HD WD CAVIAR XL WD3200JD 320 GB SATA/ RPM, 8MB cache Rotational Speed 7,200 RPM Buffer Size 8 MB Average Latency 4.20 ms (doba čekání) Seek Times (Average) (doby vystavení) Read Seek Time (Average) 8.9 ms Write Seek Time (Average) 10.9 ms (average) Track-To-Track Seek Time 2.0 ms (average) Full Stroke Seek 21.0 ms (average) Transfer Rates (přenosové rychlosti) Buffer To Host (Serial ATA) 1,200 Mbits/s (Max) Buffer To Disk 748 Mbits/s (Max)