Hardware. Přehled platforem podle procesorů. PC (Wintel) různí výrobci - domácí počítače, pracovní stanice, servery 1-4 procesory Intel, AMD

Transkript

1 Hardware Přehled platforem podle procesorů PC (Wintel) různí výrobci - domácí počítače, pracovní stanice, servery 1-4 procesory Intel, AMD HP PA-RISC Firma Hewlet Packard - velké servery (unix) Např. HP 9000 Superdome - až 128 procesorů PA ,1 GHz html Alpha Firma Compaq (Digital) - pracovní stanice, servery (Tru64 unix, OpenVMS, Linux) Např. AlphaServer GS1280 Model 64, až 64 procesorů GHz Alpha EV7z Sparc Firma SUN -pracovní stanice, servery (Solaris 9) Např. Sun Fire 25K, až 72 procesorů UltraSPARC IV MHz PowerPC Firma Apple - domácí počítače, pracovní stanice (Mac OS X) Např. Power Mac G5, 2 procesory PowerPC G5-2,5 GHz RS64 Firma IBM - velké servery (IBM AIX 5L, Linux and i5/os) Např. IBM eserver p5 590, až bit procesorů POWER5-1.65GHz 03.ibm.com/servers/eserver/pseries/hardware/highend/590.html MIPS Firma SGI pracovní stanice, servery, velké servery (unix) Např Origin 3900 s až 16 procesory Mips R MHz Např Altix 3000 s až 512 procesorů Intel Itanium 2-1,6 GHz 1

2 Architektura PC Procesor (CPU) Hlavní součástka počítače, zpracovává a řídí všechny činnosti počítače. Jádrem procesoru je aritmeticko-logická jednotka (ALU). Parametry procesoru Vnitřní (datová, interní) šířka procesoru - 32, 64 bitů (kolik dat zpracuje procesor najednou) Vnější (externí) šířka procesoru - 32, 64 bitů Vnitřní frekvence (takt) - dnes až 4,8 GHz Vnější frekvence (FSB) - dnes až 1066 MHz Velikost cache - dnes až 2MB (L2 cache) Patice, slot stejné procesory v různém provedení Socket 478, 775, 603, 604, A, 754, 939, 940 Dnešní procesory Intel: Celeron (socket 478, 775), P4 (socket 478, 775), Xeon, Pentium D (dvoujádrové pro socket 775), frekvence až 3,6 GHz U procesorů Intel je podpora SMP symetrický multiprocesing, nutná podpora OS AMD: Sempron, Sempron 64, Athlon XP (socket A), Athlon 64, Athlon 64 X2, Athlon 64 FX (socket 754, socket 939), Opteron (socket 940), dvoujádrové procesory Opteron (dual core) U procesorů AMD se uvádí tzv. P-rating frekvence procesoru P4 srovnatelného výkonu (kromě AMD Opteron). Např. AMD Athlon XP má interní frekvenci pouze 2,2 GHz. U AMD Opteron Možnost SMP Komunikace procesoru s okolím přes: I/O adresu -určitá (logická) adresa v paměti) IRQ přerušení DMA přímý přístup do paměti 2

3 Základní deska (Mainboard, Motherboard) Deska plošného spoje s mnoha integrovanými obvody a konektory do níž se zasunuje procesor Na základní desce nalezneme: Chipset (sada čipů pro určitý tip procesoru, např. Intel 845, 865, 875, 915 nebo VIA KL 133, KT 333, KT 400, KT 600, PT 800, K8T800 nebo Nvidia nf2, nf3, nf4) BIOS (základní program počítače, AWARD, Phoenix, AMI), Pozice pro procesor (např. Socket 370, 478, A, 754, 939, ), Pozice pro paměti (DIMM, RIMM, DDR, DDRII), Pozice pro rozšiřující karty - ISA, PCI (32/64 bit), AGP (2x,4x,8x), PCI-Express 16x, XGP Paměť RAM (operační paměť, hlavní paměť) Primární, vnitřní paměť procesor s ní pracuje přímo, čte z ní data a ukládá do ní výsledky práce, komunikuje přes ní s ostatními zařízeními Podle konstrukce se paměti dělí na: statické SRAM Dynamické DRAM (FP-DRAM, EDO, SDRAM, RDRAM) Podle uspořádání SIMM, DIMM, SODIMM (notebooky), RIMM (800, 1066 MHz), DDR (400 MHz), DDRII (533 MHz), DDRIII (1050 MHz) Uvádí se ještě hodnota Case Latency (CL) běžně 2 4 ns Podle odolnosti vůči chybám paritní, ECC Dnes nejčastější DDR Videokarta Umožňuje zobrazování dat z počítače na monitoru (zobrazovací adaptér) Může pracovat v textovém režimu (nenáročné na rychlost a paměť 80x25 znaků) Nebo v grafickém režimu (podle počtu barev a rozlišení mnohem náročnější) Dnešní videokarty přidávají ještě 3D akceleraci ještě náročnější 3

4 Pro grafickou kartu je rozhodující grafický čip a velikost paměti dříve ještě převodník, dnes součástí gr. čipu. U grafického čipu a u paměti se často uvádí datová šířka a frekvence viz příklad dále. Dnes všechny grafické karty do slotu AGP nebo PCI Expres Nejjednodušší VGA karta 256 kb Dnešní 3D akcelerátory 32, 64, 128, 256 MB Různí výrobci karet používají různé grafické chipy např. ATi, Matrox, nvidia Příklad: Grafická karta osazená chipem nvidia např. Geforce 7800 GT pro sběrnice PCI Express 16x, 256MB 256bit, 450MHz jádro/1050 MHz paměti, VIVO (Video In + Video Out), dual DVI Monitor (CRT) Připojuje se na videokartu a zobrazuje informace z ní informace uživateli. Nejdůležitější parametry jsou: úhlopříčka (17, 19, 21, 22 ) rozlišení (800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200,...) stránková frekvence (Hz) řádková frekvence (khz) šířka pásma (MHz) norma vyzařování (MPR2, TCO99, TCO 03) Display Funkce stejná jako monitor Dělíme na pasivní (DSTN, HPA) pomalé, již se nepoužívají aktivní (TFT) rychlé podle velikosti 15, 17, 19, 20, 23 podle doby odezvy 25, 16, 12, 8 ms zvláštnosti: pevné rozlišení, nemají chyby monitorů, nevyzařují 4

5 Zařízení integrovaná na základní desce Paralelní port slouží k paralelní komunikaci standardy: Centronics, IEEE1284, EPP, ECP, nejčastější použití tiskárna, scanner Sériový port slouží k sériové komunikaci RS232, různá rychlost podle řídícího obvodu (UART 8250, 16550), nejčastější použití myš, modem Řadič FD ovládá disketové mechaniky max. 2 zařízení Řadič pevných disků (HD) ovládá pevné disky o IDE - 2 kanály po 2 zařízeních (nejen disky), různé rychlosti režimy (PIO, DMA, UDMA) až 133MB/s u UDMA/133, serial ATA až 1,5 Gb/s (sataii až 3 Gb/s), u dvou zařízení na kanál musí být jedno Master a druhé Slave (přepínače), u některých základních desek s podporou sata je integrován i řadič RAID rozšíření tohoto rozhraní i do oblasti serverů o SCSI - 8, 16 zařízení (nejen disky) na kanál přičemž se počítá i řadič, různé standardy SCSI-2, U2-SCSI, U160- SCSI, U320 SCSI (320 MB/s), standardy jsou zpětně kompatibilní, využití především pro servery s větším počtem zařízení (HD) Řadič USB rychlá sériová komunikace, hvězdicové uspořádání (HUB), scannery, tiskárny, klávesnice, čtečky karet, kamery (USB 2.0) různé standardy USB 1.0, 1.1, 2.0 (až 480 Mb/s) Řadič IEEE 1394 (FireWire) pro připojení digitálních kamer (minidv, Digital 8, scanery, externí pevné disky) Zvuková karta a síťová karta (viz dále) Ostatní paměti (vnější paměti) Uchovávají data s nimiž procesor momentálně nepracuje a to i v době kdy je počítač vypnut. FD pružné disky kapacita 1,44 MB, 1,2 MB dnes nedostačující HD pevné disky (několik tuhých kotoučů v patrech nad sebou), magnetoindukční nebo magnetorezistivní záznam, hustota uložení informací se uvádí v MB na čtvereční palec, parametry: o Rozhraní IDE (UltraATA 100,133), SCSI, serial ATA (sataii), USB 2.0, IEEE-1394 o kapacita (dnes až 400 GB) o přenosová rychlost (dnes až 32 MB/s, je funkcí otáčkek) o přístupová rychlost (dnes 8 10 ms) o velikost cache (až 16 MB) 5

6 o počet otáček (dnes až ot./min) o MTBF ( hodin) o počet hlav, cylindrů (stop), sektory na stopu CD o CD-DA (audio) 74 minut o CD-ROM data 650, 700 MB o Média CD-R, CD-RW, různá odrazivost o Parametry: rychlost (52x), přístupová doba (80 ms) DVD o Mechaniky čtou i CD o DVD video DVD5, DVD9 o DVD audio o Parametry: rychlost, přístupová doba Přenosná média (vyjímatelná) o ZIP kapacita 100, 250 MB o LS 120 (A:drive) kapacita 120 MB o JAZ kapacita 2 GB o Páskové paměti: Travan (10 GB), DAT (12GB), DLT (35 GB), Ecrix (33 GB), Ultrium o Flash USB disky (PenDrive) kapacita až 2 GB o Další Skříň počítače (case) Obsahuje zdroj a pozice pro HD, CD, FD, Různá provedení : desktop, slim, minitower, miditower, bigtower, speciální skříně určené pro montáž do 19 skříní (servery, průmyslové systémy). Podle zdroje a vnitřního uspořádání se dělí AT, ATX (příslušná zákl. deska). Některé skříně mají i přední výstup pro audio, USB, IEEE-1394, umožňující snadnější připojení periferií. Některé skříně počítačů jsou určeny pro montáž do 19 skříní. Zvuková karta Zabezpečuje zvukový výstup z PC (standardně PC speaker, pouze pípá). Součástí zvukové karty je syntezátor a A/D D/A převodník. Kvalitu určují právě tyto součástky. Některé zv. karty mají i vlastní paměť pro vzorky. 6

7 Nejčastější zv. karta je Sound Blaster od firmy Creative Laboratories (SB Live kanálů) Na výstup ze zvukové karty se připojují reproduktory nebo sluchátka. U většiny základních desek bývá zvuková karta integrována. Síťová karta (NIC Network Interface Card, Lan adaptér) Zabezpečuje připojení do sítě LAN - nejčastěji Ethernet 100 Mb/s, v serverech 1 Gb/s. Výrobci: 3Com, Intel, Realtec, D-Link Pro bezdrátový Ethernet se rozvíjí standard WiFi (Wireles Fidelity) s rychlostí až 108 Mb/s (802.11a/b/g). Dnes je toto rozhraní běžně integrováno v přenosných počítačích Modem Zabezpečuje připojení do sítí WAN i LAN přes pevnou nebo vytáčenou linku, někdy i funkce faxu. Vyrábí se interní i externí provedení (připojení přes sériový port nebo USB, resp. Ethernet u ADSL). Různé typy např. faxmodem (56 kb/s), ISDN (128 kb/s), ADSL (512/128 kb/s) Některé ADSL modemy umožňují připojení více počítačů na jednu ADSL linku a obsahují funkci směrovače (routeru) Klávesnice Dnes běžně na trhu provedení DIN (AT) nebo PS/2 (ATX), dostupné jsou i klávesnice bezdrátové Myš Dnes běžně na trhu provedení sériové (starší PC), PS/2 (ATX), (USB), optické, bezdrátové Tiskárna Jehličkové (9, 24, 2x9, 2x24) Inkoustové (bublinkové) 7

8 Laserové (LED) Důležité parametry: rozlišení v jednotkách dpi (600,1200 ), rychlost v str/min (obvykle se liší podle rozlišení a barevnosti, až 32 str./min), formát (A3, A4, ) Výrobci: HP, Canon, Epson, Xerox, OKI, Minolta, Tiskárny GDI nemají vlastní procesor (RIP) více zatěžují počítač Některé tiskárny používají pro tisk zvláštní jazyk např. PostScript, PCL, HP-GL (plotry) Scanner Ruční Stolní Průchozí Důležité parametry: rozhraní (USB, IEEE-1394, SCSI), rozlišení (dpi), rychlost, formát (obvykle A4) 8