1

Uvod u računarstvo

Univerzitet u Nišu

Građevinsko-arhitektonski fakultet

III čas

Milan Gocić

januar, 2015.

-Hardver računarskog sistema-

CPU i memorija

Organizacija računara

2

2

Centralna procesorska jedinica

CPU (Central Processing Unit) predstavlja jednu od

najvažnijih komponenti unutar računara.

Čine je aritmetičko-logička jedinica (Arithmetic-Logic

Unit - ALU), upravljačka (kontrolna) jedinica (engl.

control unit - CU) i registri. Kod mikroračunara

ALU i CU su hardverski objedinjeni u

mikroprocesor.

U ALU se izvode elementarne aritmetičke i logičke

operacije.

Kontrolna jedinica upravlja izvršenjem programa.

Registri su posebne memorijske lokacije u kojima se

memorišu podaci dobijeni iz ALU.

3

Marsijan Hof

Marsijan Hof (Marcian Hoff, 1937) je

1970. godine došao na revolucionarnu

ideju da projektuje integrisano kolo koje

bi samostalno obavljalo određen deo

posla standardne procesorske ploče.

Tako je nastao prvi mikroprocesor - Intel

4004.

Intel 4004 je bio četvorobitni mikroprocesor

što znači da je podatke obrađivao u

grupama od po četiri bita; sastojao se

od oko 2250 tranzistora i u svakom

sekundu izvršavao 60,000 operacija.

4

3

Funkcije procesora

• izvršava operacije obrade (procesiranja)

podataka

• upravlja radom ostalih delova računarskog

sistema (ulaznih, komunikacionih, izlaznih

uređaja, memorije)

5

Struktura centralne procesorske

jedinice

6

4

Kontrolna jedinica

Nadgleda (kontroliše) rad svih procesa koji se

odvijaju u delu obrade podataka.

Osnovne uloge ovog dela računara se mogu

sistematizovati u četiri grupe:

1) Unos podataka i programskih instrukcija iz

operativne memorije,

2) Upravljanje prenosom podataka između

aritmetičko logičke jedinice i operativne memorije,

3) Praćenje izvršenja aritmetičkih i logičkih operacija

i donošenje odluka na osnovu rezultata i

4) Upravljanje i praćenje rada ulazno-izlaznih

jedinica.

7

Aritmetičko-logička jedinica

Aritmetičko-logička jedinica (ALU – Arithmetic-Logic Unit) ima

osnovni zadatak da izvršava osnovne aritmetičke i logičke

operacije.

Pod aritmetičkim operacijama podrazumevamo operacije

sabiranja, oduzimanja, množenja, deljenja, diferenciranja i

integraljenja.

Logičke operacije se svode na operacije poređenja tipa

„manje od“, „jednako“ i „veće od“.

Sve aritmetičke operacije svode na operaciju sabiranja pa je

stoga glavni deo procesora zadužen za aritmetičke

operacije ujedno i jedini deo i naziva se jedostavno

sabirač. Drugi deo procesora koji je zadužen za pomenute

operacije poređenja se zove upoređivač. 8

5

Aritmetičko-logička jedinica

Funkcionisanje aritmetičko-logičke jedinice je

dirigovano i kontrolisano od strane upravljačke

jedinice.

Po pravilu podaci (operandi) koji su predmet obrade

se preko odgovarajućih prihvatnih registara

prenose iz operativne memorije i upisuju u opšti

registar i akumulator.

Po okončanju procesa obrade rezultat se upisuje u

akumulator, a zatim se ili koristi za sledeću

operaciju ili distribuira na odgovarajuću adresu u

operativnoj memoriji.

9

Struktura ALU

10

6

Struktura instrukcije

Struktura instrukcija je standardizovana kako bi

procesor, odnosno upravljačka jedinica, bila u

stanju da prepozna i izvrši datu instrukciju.

Na početku instrukcije po pravilu se nalazi operacioni

kod, a za njim slede operandi instrukcije tj. podaci

koji učestvuju u operaciji definisanoj datom

instrukcijom.

Vrlo često su operandi instrukcije definisani preko

svojih lokacija u operativnoj memoriji (memorijska

lokacija).

11

Izvršavanje programskih

instrukcija Izvršavanje programa u računaru se svodi na

prevođenje programa na niz instrukcija i

njihovo izvršavanje na procesoru. Zbog toga

svaki računar poseduje standardne

instrukcije čiji je postupak izvršenja

procesoru poznat.

Instrukcije se dele na: aritmetičke, logičke,

instrukcije za konverziju, instrukcije za

prenos podataka, ulazno/izlazne instrukcije,

kontrolne instrukcije i instrukcije za prenos

kontrole.

12

7

Izvršavanje instrukcije

13

Izvršavanje instrukcije

Sve aritmetičke i logičke instrukcije se izvršavaju u

ALU.

8-bitne instrukcije informišu ALU koju operaciju treba

da izvrši.

Jedan podatak sa kojim se radi dolazi iz

akumulatora, a drugi iz memorije ili drugog

registra.

Rezultat izvršavanja instrukcije čuva se u

akumulator.

Flegovi ili zastavice (engl. flags) u registru stanja se

postavljaju da ukažu na rezultat, npr. negativna

vrednost, prekoračenje vrednosti, rezultat 0.

14

8

Vrste procesora

Danas su na tržištu procesora najpoznatiji procesori kompanija: AMD

(Athlon XP, Athlon 64, Athlon 64 FX, Duron, Opteron), Intel

(Pentium 4, Pentium M, Celeron, Core i3, i5, i7Xeon, Itanium),

Motorola (serija 68000), IBM (RISC arhitektura).

AMD (Advanced Micro Devices)

Intel (INTegrated ELectronics)

Athlon 64 FX i Opteron

Pentium 4 (P4)

AMD Sempron uP

Intel Core i3

15

Vrste procesora

9

Karakteristike procesora

Karakteristike procesora su:

• brzina procesora,

• dužina procesorske reči,

• radni takt i

• interni keš.

17

Brzina procesora

Svaki procesor radi na fiksnoj brzini generatora

(učestanosti) takta, koja se zove brzina čipa ili

brzina jezgra (engl. core).

Brzina (operativna frekvencija) CPU-a se meri u

GHz.

Broj instrukcija u sekundi

Milion instrukcija u sekundi (Million of

Instructions Per Second - MIPS)

Izvođenje složenih matematičkih operacija

Milion operacija u pokretnom zarezu u sekundi

(One million floating-point operations per

second - MFLOPS)

18

10

Brzina procesora

Zavisi od:

Dužine procesorske reči (binarna reč koja se

istovremeno prenosi i obrađuje unutar

procesora)

Širine magistrala

Frekvencije procesorskog takta

Veličine keš memorije

Matematičkog koprocesora

19

Brzina procesora

Procesor Brzina sata (Clock Speed)

4004 108 Kilohertz (kHz)

8008 200 Kilohertz

8080 2 MHz

8086 5MHz-10MHz

8088 5MHz-10MHz

80286 6MHz-12MHz

386 16MHz-33MHz

486 25MHz-50MHz

486 DX2 50MHz-66MHz

Pentium Processor 60MHz-200MHz

486 DX4 75MHz-100MHz

Pentium Pro Processor 150MHz-200MHz

Pentium II Processor 233MHz-450MHz

Pentium III Processor 450MHz-1.5Ghz (1500MHz)

Pentium 4 Processor 533MHz-2.53GHz

Brzine Intel procesora

Povećanje gustine tranzistora kod Intel procesora

Murov zakon

20

11

Gordon Mur

Gordon Mur (Gordon Moore, 1929) je

jedan od osnivača Intela. Aprila 1965.

godine, u časopisu „Electronics”

objavljen je Murov zakon prema

kome se broj tranzistora (zbog

minijaturizacije) udvostručuje svake

dve godine, približno. Taj broj

dostiže 4,3 milijarde kod

komercijalnih procesora 2014.

godine.

21

Dužina procesorske reči

Dužina procesorske reči je broj bitova koji se

jednovremeno prenosi i obrađuje unutar

procesora.

Danas se koriste 32-bitni i 64-bitni procesori a ranije

su postojali i 8-bitni i 16-bitni procesori. Podaci sa

kojima procesor trenutno obavlja operaciju se

nalaze u registrima. Dužina registra (broj bitova)

mora da bude stepen od 2, odnosno - 8, 16, 32,

64. Pošto se u procesor odjednom prenosi onoliko

bitova koliko je dužina registra, a isto toliko se

odjednom i obrađuje u procesoru, dužina

procesorske reči odgovara dužini registra

procesora.

22

12

Radni takt

Radni takt je učestalost impulsa koji generiše sat (clock) -

specijalno elektronsko kolo kojim se iniciraju operacije

procesora. Procesor preko jedne linije na kontrolnoj

magistrali dobija takt signal (pravougaone impulse

određene učestanosti). Učestanost tog takt signala je u stvari

učestanost sistemskog takta matične ploče. Samo jezgro

savremenih mikroprocesora radi na znatno većoj učestanosti

internog takta. Ta učestanost je određena takozvanim

množiocem, to jest brojem kojim treba pomnožiti učestanost

sistemske magistrale da bi se dobila interna učestanost na

kojoj radi jezgro mikroprocesoora. Radni takt se meri u GHz.

Veći radni takt omogućava veću brzinu procesora pa se

sve češće GHz upotrebljava kao merna jedinica za

brzinu procesora.

23

Radni takt

Za izvršenje jedne instrukcije potrebno je 5

taktova: jedan takt da se instrukcija iz

operativne memorije učita u registar

instrukcija, jedan takt da se izvrši njeno

dekodiranje, jedan takt da se učitaju podaci

(operandi) iz memorije, jedan takt da se

instrukcija izvrši i jedan takt da se izvrši

upisivanje rezultata.

Savremeni računari sa brzinom sata od 3 GHz

mogu da realizuju 600 miliona instrukcija u

sekundi.

24

13

Interni keš

Interni keš je keš memorija koja se nalazi u samom

procesoru.

25

Podela procesora

Po arhitekturi i skupu instrukcija dele se na:

CISC (Complex Instruction Set Computer)

Svaka instrukcija se interno prevodi u niz mikrokod instrukcija.

Veliki broj instrukcija različite namene (kompleksne instrukcije),

promenljiva dužina instrukcija.

Ovakav skup instrukcija je obično ugodniji za programiranje ali

rezultuje manjom brzinom izvršavanja programa.

Primer: 80x86 (Intel i AMD), Motorola 68000

RISC (Reduced Instruction Set Computer)

Instrukcije se ne prevode na mikrokod već se direktno

izvršavaju.

Instrukcije jednostavne i fiksne dužine.

Skup instrukcija nezgodniji za programiranje, ali generalno

rezultuje bržim izvršavanjem programa. 26

14

Podela procesora

Po širini magistrale podataka, adresne

magistrale,...

4-bitni (Intel 4004)

8-bitni (Z80, 8086)

16-bitni (80286)

32-bitni (svi procesori bazirani na 80x86

arhitekturi počev od 80386)

64-bitni (procesori bazirani na x64

arhitekturi)

27

Podela procesora

Po tehnologiji izrade, stepenu integracije

90nm, 65nm, 55nm, 45nm

Prema tome da li imaju zasebne magistrale

za programsku memoriju i memoriju za

podatke ili koriste jednu

Harvard aritektura (zasebna magistrala)

Fon Nojmanova aritektura (koriste jednu

magistralu)

28

15

Kuler

Pošto procesor radi velikom brzinom dolazi do njegovog

zagrevanja (radne temperature procesora od 50 do 100oC).

Kuler je mali ventilator na procesoru koji ga hladi da ne bi

pregoreo.

Kuler se najčešće sastoji od hladnjaka i ventilatora. Hladnjak

je metalni deo sa rebrima i ima ulogu da poveća površinu sa

koje se izračuje toplota. Uloga ventilatora je da omogući

bolje strujanje vazduha oko hladnjaka a time i bolje hlađenje.

29

Izbor procesora - podnožje

Opšti izbor platforme nije samo između proizvoda

kompanija AMD i Intel, već se sastoji i u izboru

podnožja (engl. socket), zato što savremeni

procesori zahtevaju različita podnožja.

462-pinsko podnožje A

koje prihvata sve

procesore Athlon XP

do 3200+

podnožje 754 za

Athlon 64

Intel Socket 775 za

procesore Celeron i

Pentium 4 30

16

Izbor procesora – sistemska

magistrala Pored unutrašnje radne brzine, procesori treba takođe da

komuniciraju i sa spoljašnjim svetom. To omogućava

sistemska ili čeona magistrala (FSB - front side bus).

U procesoru AthlonXP i u svim savremenium DDR

(dvostruka brzina podataka, dual data rate)

memorijskim čipovima, podaci se prenose na prednju i

na zadnju ivicu signala. To za DDR znači da fizička

brzina od 200 MHz isporučuje istu propusnu moć za

podatke kao i 400 MHz u jednostrukom radu sa

podacima. Zato se za procesor AthlonXP često kaže

da ima brzinu FSB od 400 MHz i RAM memoriju

DDR400. Procesor Pentium 4 koristi proces sa

četvorostrukom brzinom podataka, što objašnjava

njihovu tvrdnju o FSB brzine 800 MHz.

31

Izbor procesora – sistemska

magistrala

Stvarna brzina centralne procesorske jedinice je proizvod

brzine sistema i množača. Na primer, procesor

Pentium 4 na 3,2 GHz pretpostavlja brzinu sistema od

200 MHz i množač od 16.

Postoje tri načina da se postigne veća radna brzina, koji

se na kraju svode na povećavanje dva činioca: brzine

sistemskog generatora takta i množača ili i jednog i

drugog istovremeno.

Overklokovanje (overclock) – povećanje radnog takta

procesora iznad vrednosti koje je propisao proizvođač.

- Procesor se više zagreva a može i da radi nekorektno.

32

17

Procesor sa većim brojem jezgara

Multi-core procesor znači da postoji više od jednog

procesorskog jezgra, ili CPU-a, na jedinstvenom

integrisanom kolu (čipu). Tako na primer, dual-core

procesor sadrži dva jezgra, quad-core procesor četiri

jezgra, eight-core osam.

Many-core procesor je tip arhitekture kod koje je broj

jezgara dovoljno veliki tako da tradicionalne

multiprocesorske tehnike nisu više efikasne.

Razlika između multi-core i many-core procesora pravi se na

osnovu broja jezgara ugrađenih na čipu. Kada je broj

jezgara veći od nekoliko desetina tada kažemo da je to

many-core, a kada je manji tada imamo multi-core. Ako je

broj jezgara manji od 20 tada kažemo da je taj procesor

tipa multi-core, a kada je veći za procesor kažemo da je

tipa many-core. 33

Model procesora sa dva jezgra

Dual-core procesori imaju dva procesorska jezgra smeštena na

jednoj silikonskoj podlozi.

Svako jezgro radi kao poseban procesor i ima svoju keš

memoriju.

Svako jezgro može posebno da izvršava barem jedan zadatak

tako da multitasking na dual-core sistemima značajno dobija

na brzini.

34

Athlon 64 X2

Pentium Dual-

Core E2160

18

Primer

LGA775, Intel Q8200 Core 2 Quad 2.33GHz/1333/4MB BOX 64bit

LGA775 – označava podnožje

Intel – označava proizvođača

Q8200 – oznaka modela

Core 2 Quad – serija ima dva jezgra koja međusobno dele zadatke i

operacije, što znači da sam procesor brže radi i obavlja više operacija u

istom vremenskom intervalu

2.33 GHz – brzina (radni takt)

1333 – brzina kojom procesor komunicira sa severnim mostom na matičnoj

ploči. U našem slučaju, ona iznosi 1333 MHz.

2MB – količina „keš“ memorije. To je, zapravo, privremena memorija u koju

procesor smešta podatke koji čekaju na obradu.

BOX – znači da procesor dolazi fabriči upakovan u kutiji sa odgovarajućim

hladnjakom. Ukoliko u oznaci stoji TRAY, znači da dobijate samo

procesor bez hladnjaka.

64bit – označava da je procesor 64-bitni

35

Primer

SocketAM2+ AMD Phenom X4 Quad-Core 9650 2.30GHz/4MB

BOX 64Bit

SocketAM2 – označava podnožje

AMD – označava proizvođača

Phenom X4 9650 – oznaka modela

Quad-Core – serija ima dva jezgra koja međusobno dele zadatke i

operacije, što znači da sam procesor brže radi i obavlja više operacija u

istom vremenskom intervalu

2.30 GHz – brzina (radni takt)

4MB – količina „keš“ memorije. To je, zapravo, privremena memorija u koju

procesor smešta podatke koji čekaju na obradu.

BOX – znači da procesor dolazi fabriči upakovan u kutiji sa odgovarajućim

hladnjakom. Ukoliko u oznaci stoji TRAY, znači da dobijate samo

procesor bez hladnjaka.

64bit – označava da je procesor 64-bitni

36

19

Nit

Program koji se izvršava od strane računara naziva se

proces. Računari mogu izvršavati nekoliko procesa

istovremeno (simultano): slušanje muzike, pretraga po

internetu, pisanje u wordu.

Svaki proces se sastoji od jednog ili većeg broja thread-

ova (niti) koji se izvršavaju simultano.

Kod konvencionalnih procesora, thread-ovi stvaraju iluziju

istovremenog izvršenja. Procesor ih sekvencijalno

izvršava ali redosled njihovog izvršenja definiše

operativni sistem, OS. Kada jedan thread završi ili mu

istekne vreme predviđeno za njegovo izvršenje, OS

prvo smešta (sačuva) njegovo arhitekturno stanje, a

zatim napuni arhitekturno stanje novog thread-a, i

nakon toga startuje sa izvršenjem narednog thread-a. 37

Hyper Threading tehnologija

Hyper Threading se odnosi na povećanja broja

jezgara i količine keša koji im je dostupan.

Tehnika Hyper Threadinga predstavlja mogućnost

pokretanja nekih operacija u paraleli. Intel koristi

ovu tehniku od pojave Pentium 4 procesora i,

prema analizama, ubrzanja koja ona donosi

veoma zavise od aplikacije.

Osobine:

• pokretanje zahtevnih aplikacija istovremeno,

• čuva se efikasnost i sigurnost sistema.

38

20

Budućnost

39

Matična ploča

Matična ploča (engl. motherboard, main board) je ploča koja

služi da poveže delove računara u jednu celinu i da reguliše

njihov rad.

Matična ploča direktno utiče na performanse računara shodno

mogućnostima i samoj izradi matične ploče.

40

21

Matična ploča

Na matičnoj ploči se nalazi:

• Kontrolni set čipova – kontrolišu rad računara

• Magistrala – kanal veze između RAM memorije i

procesora. Kroz nju protiču podaci iz jednog

uređaja u drugi.

• Slotovi – priključci za povezivanje kartica kao što

su: modem, TV kartica, grafička kartica

• Kontroleri - priključci za RAM memoriju, diskove i

procesor

41

Matična ploča

42

22

Kontrolni set čipova

Tеrmin čipsеt (Chipset) sе оdnоsi nа sеvеrni (Northbridge) i

јužni (Southbridge) mоst nа mаtičnој plоči.

Kontrolna jedinica upravlja celokupnim radom računara. Ona

određuje koja je naredba sledeća na redu za izvršenje,

uzima je iz memorije, interpretira, izdaje odgovarajuće

naredbe procesoru i kontroliše njihovo izvršenje.

Kontrolna jedinica je na matičnoj ploči realizovana setom čipova

koji imaju odgovarajuće uloge.

Kontrolni set čipova predstavlja interfejs između brzog

procesora i sporih periferija.

43

Kontrolni set čipova

44

23

Severni i južni most

MCH (Memory Controller Hub) – poznatiji kao Northbridge

(severni most)

Povezuje CPU sa RAM memorijom i grafičkim adapterom

(AGP, PCI express).

Magistrala koja povezuje CPU, RAM i grafički adapter naziva

se sistemska magistrala ili FSB (Front Side Bus)

Kod nekih ploča Northbridge sadrži integrisani grafički

adapter (integrisana grafička) i tada se naziva GMCH

(Graphics Memory Controller Hub)

PCH (Peripheral Controller Hub) – poznatiji kao Southbridge

(južni most)

Povezuje CPU sa ostalim periferijama (PCI, USB,...)

45

Magistrala

Računar mora da poseduje električna kola pomoću kojih se

razmenjuju informacije između komponenata. Taj

komunikacioni put naziva se magistrala (engl. bus). Koncept

magistrale je jednostavan: ili sve komponente međusobno

povezati provodnicima, ili sve komponente povezati na

magistralu.

Postoje tri ključne magistrale:

• magistrala podataka (data bus),

• adresna magistrala (address bus) i

• kontrolna magistrala (control bus).

46

24

Magistrala

Magistrala podataka koristi se za razmenu podataka između procesora i

memorijskih lokacija. Broj bitova koji se jednovremeno prenose

magistralom podataka je obično jednak dužini procesorske reči ali može

biti i veći. Kod savremenih računara je dužina procesorske reči 64 bita a

dužina podataka koji se prenose kroz magistralu podataka 128 bita.

Adresna magistrala prenosi adrese koje generiše procesor, kojima se

specifikuju memorijske lokacije na koje se upisuju podaci ili sa kojih se

čitaju podaci radi obrade.

Kontrolna magistrala služi za prenos upravljačkih i kontrolnih signala od

procesora ka komponentama i obrnuto.

Kada se podatak šalje magistalom podataka, istovremeno se adresnom

magistralom šalje adresa komponente ili memorijske lokacije kojoj je

podatak upućen. Kada komponenta prepozna svoju adresu na adresnoj

magistrali, ona zna da treba da preuzme podatak sa magistrale podataka.

Kada procesor traži podatak od komponente ili memorijske lokacije, on

šalje adresu komponente adresnom magistralom, a kontrolnom

magistralom upućuje signal da se traženi podataka pošalje magistralom

podataka.

47

Magistrala

Najznačajnija karakteristika magistrale je tzv.

širina magistrale koja označava broj bitova

koji se u jednom trenutku mogu preneti. Tako

32-bitna magistrala u jednom trenutku može

da transferiše podatak veličine 32 bita.

Širina magistrale je direktno povezana sa

veličinom procesorske reči tj. sa veličinom

registara u procesorskoj jedinici.

48

25

Kontroler

Za priključenje bilo kog uređaja na matičnu ploču neophodno je da na

njoj postoji neophodan priključak. Uređaj može da se priključi na

neki od standardnih priključaka (portova) ili pomoći posebnog

elementa koji se ugrađuje u računar a sa druge strane se uređaj

priključuje na priključak. Ovakav elemenat za priključivanje naziva

se kontroler.

Uobičajeni i standardizovai uređaji, kao što su diskovi, diskete i CD

uređaji, imaju standardizovane kontrolere. U zavisnosti od

tehnologije, njihov način priključenja na matičnu ploču se

povremeno menjao. Kod prvih računara oni su bili integrisani u

matičnu ploču. Kasnije je tehnologija promenjena pa su kontroleri

bili odvojeni i priključivali su se na magistralu (u slotove). Trenutno

tehnologija je takva da su oni integrisani u matičnu ploču.

Osim kontrolera za diskove, diskete i CD uređaje, na matičnoj ploči

postoje i kontroleri za memoriju, procesor i sve ostale delove

računarskog sistema.

49

Dimm

Dimm (dual in-line memory) je mesto u koje stavljamo radnu

memoriju. Na ploči postoji više ovakvih mesta i ona imaju oznake

po brojevima: Dimm1, Dimm2, ... Broj dim mesta je bitan jer od

njega zavisi mogućnost ubacivanja više memorijskih kartica, a time

dobijamo proširenje memorijskog prostora u kome trenutno radimo.

Dim je plastično postolje za memoriju u čijoj se unutrašnjosti nalaze

konektori koji treba da ostvare kontakt sa ubačenom memorijom.

Na krajevima dim postolja su dodaci koje koristimo za fiksiranje

ubačene memorije (memorija se zaključa). Stranice dim postolja su

spojene na jednom mestu i to koristimo kao vodič kako treba staviti

memorijski modul koji je takođe na jednom mestu zarezan.

50

26

AGP slot

AGP (Accelerated Graphics Port) slot je rezervisano

mesto gde se stavlja grafička kartica. Ovaj slot se

od ostalih na ploči obično razlikuje po boji, braon

je. Kao opcija na ovom slotu može se videti i

plastični dodatak koji koristimo za zaključavanje

kartice.

51

PCI

PCI (Peripheral Component Interconnect) su

mesta za kartice, obično su bele boje, i na

ploči ima više ovakvih slotova. Svaki slot na

ploči nalazi svoju primenu kao mesto na

kome možemo dodati neki uređaj (modem,

zvučna, TV, ...).

52

27

PCI Express

PCI Express (PCI-E) je najnoviji standard

komunikacije između perifernih računarskih

komponenti i matične ploče u računaru. Standard

poseduje nekoliko revizija i nivoa.

PCI-E x16 standard je namenjen grafičkim karticama,

dok su za ostale komponente predviđeni sporiji

PCI-E portovi. Karakteriše ga veća brzina i

propusnost u odnosu na prethodne standarde

(ISA, PCI, AGP).

Postoji nekoliko PCI-E formata u zavisnosti od broja

„putanja“: x1 (250 MB/s), x2 (500 MB/s), x4 (1000

MB/s), x8 (2000 MB/s), x16 (4000 MB/s) i x32

(8000 MB/s). 53

Džamper

Džamper (engl. jumper) se sastoji od dva mesingana

pina koji mogu biti spojeni plastičnom kapicom

(obično crne, crvene ili žute boje) koja u sebi

sadrži konektor i tako u stvari pravi most između

dva elementa na ploči. Na ploči se obično nalazi

džamper (most) koji je zadužen da vrati program u

industrijsko tj. prvobitno stanje. Postupak vraćanja

BIOS-a na prvobitno stanje se zove klirovanje

(Clear Cmos).

54

28

Port

Eksterni uređaji kao što su monitor, tastatura ili

štampač itd, povezani su sa pločom preko

portova.

Postoje dve vrste portova: serijski i paralelni.

Kod serijskih portova (RS-232 ili asinhroni

portovi) bitovi jednog bajta izlaze kroz port

jedan po jedan.

Kod paralernih portova (LPT portovi) svi

bitovi jednog bajta izlaze istovremeno

paralelnim putem.

55

RS-232 i LPT port

56

29

CMOS baterija

Na matičnoj ploči se nalazi i litijumska baterija

(CMOS baterija) koja služi za obezbeđivanje

električne energije čipu koji vodi datumsku i

vremensku evidenciju kada je računar

isključen.

57

BIOS

BIOS (engl. Basic Input Output System) je softver smešten u

mali čip na matičnoj ploči.

BIOS daje naredbe računaru kako da izvrši mnoge osnovne

funkcije, kao što je butovanje, kontrola tastature,

prepoznavanje i konfigurisanje hardverskih komponenti,

prikazivanje napona i temperatura

Pravilno podešavanje BIOS-a je važno za ispravno

funkcionisanje računara.

58

30

Proizvođači matičnih ploča

ABIT - »www.abit-usa.com

AOPEN - »usa.aopen.com/

ASUS - »usa.asus.com/index.htm

BIOSTAR - »www.biostar-usa.com

CHAINTECH - »www.chaintechusa.com/

DFI - »sj.dfi.com.tw

ECS - »www.ecsusa.com

EPOX - »web.epox.com/html/default.asp

FIC - »www.fica.com/

GIGABYTE - »www.giga-byte.com/

INTEL - »www.intel.com/products/index.htm···roducts&

MSI - »www.msicomputer.com

SHUTTLE - »us.shuttle.com/

SOLTEK - »www.soltekusa.com/main/

SOYO - »www.soyousa.com/

TYAN - »www.tyan.com/index.html 59

Primer

LGA775 iP45, ASUS P5Q Pro PCI-e/DualDDR2/SATA2/RAID/GLAN/SB7.1

LGA775 – tip podnožja za procesor (Intel)

iP45 – tip čipseta (dva čipa, od kojih je jedan severni (Northbridge), a drugi

južni (Southbridge))

ASUS – proizvođač

P5Q Pro – oznaka modela

PCI-e – slot (konektor) na koji se povezuje grafička kartica

DualDDR2 – Dual znači da ploča podržava rad memorije u dva kanala, a

DDR2 je tip memorije

SATA2 – ploča podržava hard diskove koji koriste SATA2 (noviji) interfejs za

povezivanje

RAID – sistem povezivanja najmanje dva hard diska. Za nesmetan rad

računara ti diskovi moraju biti istog modela i kapaciteta

GLAN – GigabitLAN, ploča ima ugrađenu gigabitnu mrežnu karticu. Stariji

modeli su sa oznakom LAN

SB7.1 – SoundBlaster 7.1, integrisana zvučna kartica koja podržava 7.1

surround sistem zvučnika

60

31

Primer

SAM2+ AMD790X, Gigabyte GA-MA790X-DS4 PCI-

e/DualDDR2/SATA2/RAID/GLAN

SAM2+ – tip podnožja za procesor (AMD)

AMD790X – tip čipseta

Gigabyte – proizvođač

GA-MA790X-DS4 – oznaka modela

PCI-e – slot (konektor) na koji se povezuje grafička kartica

DualDDR2 – Dual znači da ploča podržava rad memorije u dva kanala, a

DDR2 je tip memorije

SATA2 – ploča podržava hard diskove koji koriste SATA2 (noviji) interfejs za

povezivanje

RAID – sistem povezivanja najmanje dva hard diska. Za nesmetan rad

računara ti diskovi moraju biti istog modela i kapaciteta

GLAN – GigabitLAN, ploča ima ugrađenu gigabitnu mrežnu karticu. Stariji

modeli su sa oznakom LAN

61

Memorija

Memorija je namenjena za prihvatanje, čuvanje

(pamćenje, memorisanje) i predaju podataka i

programa.

Proces unošenja podataka u memoriju naziva se

upisivanje, a proces zahvatanja podataka iz memorije

naziva se očitavanje (čitanje).

Upisivanje i čitanje informacija nazivaju se pristup

(obraćanje) memoriji i predstavljaju osnovne operacije

u memorijskom podsistemu računarskog sistema.

62

32

Karakteristike memorije

• stalnost zapisa – trajne (koje čuvaju sadržaj sve

dok se ne inicira promena sadržaja od strane

korisnika) i privremene (čiji se sadržaj gubi nakon

nestanka električnog napajanja)

• fizički tip – poluprovodničke (integrisana kola

velikog broja tranzistora utisnutih na silicijumski

čip), magnetske (površine premazane

feromagnetnim materijalom) i optičke

(polikarbonatne mase presvučene slojem

reflektujućeg aluminijuma),

63

Poluprovodničke memorije

64

33

Karakteristike memorije

• kapacitet – maksimalna količina podataka merena u

bitovima ili bajtovima koju može sadržati memorija

• jedinica prenosa – može biti bajt (u slučaju

unutrašnje memorije) ili blok (nekoliko KB ili MB, u

slučaju spoljašnje memorije)

• adresivost – adresive (pomoću adrese se pristupa

jednom bajtu ili reči), poluadresive (gde se pristupa

grupi bajtova) i neadresive (gde je onemogućen

pristup sadržaju memorije pomoću adrese)

• cena – posmatra se kroz odnos cena/kapacitet koji

ilustruje cenu koštanja memorije po jedinici kapaciteta,

bitu ili bajtu, nego kao apsolutni iznos

65

Karakteristike memorije

• vreme pristupa – je atribut koji predstavlja izuzetno mali

vremenski interval (reda veličina od mili do piko sekunde) koji

započinje činom iniciranja komunikacije sa memorijom, a

završava se pronalaženjem podatka u okviru memorijske

lokacije

• vreme memorijskog ciklusa – je atribut koji predstavlja zbir

vremena pristupa i dodatnog vremena potrebnog za ponovni

pristup memoriji

• brzina prenosa – je atribut koji se definiše kao količina

podataka koji se mogu pročitati ili upisati u memoriju u jedinici

vremena

• mogućnost promene sadržaja – Read Only ili ”samo za

čitanje” (memorije čiji se sadržaj ne može naknadno menjati) i

Read-Write ili ”upisno-čitajuće” (sa mogućnošću naknadne

promene sadržaja) 66

34

Karakteristike memorije

• načini pristupa – postoje četiri moguća načina pristupa

podacima u memoriji:

sekvencijalni - podaci organizovani u grupe (slogove) i

upisuju se u redosledu unošenja. Da bi se pročitao potreban

podatak neophodno je pročitati sve podatke koji mu prethode

zbog čega je vreme pretrage vrlo veliko i zavisi od njegove

lokacije na medijumu. Primer su magnetne trake koja je

identična audio ili video kaseti.

direktan - do željenog sloga se dolazi direktno preko

njegove adrese u memoriji. Adresa na kojoj je zapisan

podatak je u direktnoj vezi sa njegovom fizičkom lokacijom.

Da bi se izvršilo čitanje željenog podatka potrebno je

pozicionirati uređaj za čitanje na njegovu adresu. Zbog toga

vreme pristupa podacima zavisi od njihove lokacije na

memorijskom medijumu. Primer su hard diskovi 67

Karakteristike memorije

slučajni – do željenog podatka se pristupa direktno na

osnovu adrese u memoriji na kojoj je podatak zapisan.

Termin slučajni (eng. random) ukazuje na činjenicu da je

vreme potrebno da se pristupi bilo kojoj adresi u memoriji

isto tj. da ne zavisi od toga gde je podatak fizički lociran.

Primer je RAM

asocijativni – podacima se pristupa ne na osnovu adrese

nego na osnovu njihovog sadržaja. Primer je keš memorija

68

35

Jedinice memorije

Grupa bitova koja se čuva u jednoj lokaciji predstavlja jednu

celinu (podatak ili deo podatka, instrukcija ili deo instrukcije).

Kod mikroračunara, to je grupa od 8 bitova i ona se naziva

bajt (engl. byte).

1KB (kilobajt) predstavlja 210 = 1024 bajtova

1MB = 210KB = 220B

1GB = 210MB = 220KB

1TB = 210GB = 220MB

69

Klasifikacija memorije

Na osnovu lokacije memorije u odnosu na položaj

procesora, memorije mogu biti u kategoriji

unutrašnjih, smeštenih unutar samog procesora

ili u njegovoj neposrednoj blizini sa kojim čine

centralnu procesorsku jedinicu (CPU) i

spoljašnjih, koje su locirane dalje od procesora i

koje pripadaju kategoriji perifernih uređaja,

hardverskih komponenti koje se nalaze u

okruženju CPU.

70

36

Hijerarhijska organizacija

memorije

71

Hijerarhijska uređenost memorija vrši se na osnovu

kapaciteta, vremena pristupa i cene.

Unutrašnja memorija

Unutrašnja memorija je lokacijski najbliža

samom procesoru što ima za posledicu da

se sva komunikacija ostalih hardverskih

komponenti sa procesorom obavlja upravo

preko nje.

Postoji više vrsta ove memorije:

registri,

keš,

RAM i

ROM.

72

37

Registri

Registri predstavljaju memoriju velike brzine i malog

kapaciteta koja služi za skladištenje upravljačkih

instrukcija i privremenih rezultata obrade unutar

samog procesora.

Svaki registar ima određenu ulogu unutar procesora i

uobičajeno je da su svi registri iste veličine (primer

32-bitne arhitekture gde su svi registri kapaciteta

32-bita).

Registri mogu biti opšti (akumulatori) i

specijalizovani (instrukcioni, memorijskih adresa,

prihvatni, kontrolni, brojač instrukcija).

73

Keš memorija

Keš memorija se koristi za čuvanje malih segmenata programa

(keš za instrukcije) ili podataka (keš za podatke) koji se brzo

menjaju bez potrebe da se pristupa operativnoj memoriji.

To je veoma brza memorija koja se nalazi između CPU i

operativne memorije.

Koristi se za brz prenos podataka.

74

38

Keš memorija u više nivoa

Interna keš memorija se naziva primarni keš (Level 1 – L1) i

locirana je na ploči procesora. Sekundarna keš memorija

(Level 2 – L2) nalazi se između CPU-a i operativne

memorije.

Sa ciljem da se postigne brži rad, L1 keš memorija se deli na

dva dela: instrukcioni keš (I_keš) i keš podataka (D_keš),

kojima se pristupa različitim putevima.

L1 keš je ugrađen u okviru mikroprocesora i kapaciteta je do

128KB.

L2 keš se nalazi na posebnim čipovima, kapaciteta je od 256

KB do 512 KB. Proizvodi se korišćenjem SRAM tehnologije.

Jeftinija je i sporija u odnosu na L1 keš, a brža i skuplja u

odnosu na glavnu memoriju.

75

Keš memorija

Korak 1

Procesor

zahteva

podatke ili

instrukcije

Korak 2

Uzima se adresa iz RAM memorije i čita

Korak 3

Prenos ka CPU i keš memoriji

Sledeći zahtev procesora

Pretražuje prvo keš memoriju

Obraća se RAM memoriji

P

R

O

C

E

S

O

R

R

A

M

Keš memorija

76

39

Operativna memorija

Operativna (glavna, radna) memorija ili memorija sa slučajnim

pristupom (Random Access Memory - RAM) je namenjena

za čuvanje programa i podataka koji su u obradi neposredno

potrebni, pa je u tom smislu operativna memorija u direktnoj

sprezi sa jednim ili više procesora.

Statički RAM (SRAM) je memorija koja zadržava podatke bez

spoljnjeg osvežavanja dokle god je priključeno napajanje.

Dinamički RAM (DRAM) je memorija koja se mora stalno

osvežavati u toku svake sekunde da se podaci ne bi izgubili.

77

SRAM

Stanja memorijskih elemenata su stabilna –

nema osvežavanja kao kod DRAM-a

Integracija SRAM-a je tehnički komplikovanija

pa je i cena veća

Kapacitet je manji i koristi se uglavnom za keš

memorije

Veća brzina u odnosu na DRAM, vreme

pristupa je kraće

78

40

DRAM

Dinamički (DRAM) svoj sadržaj pamti vrlo kratko vreme i

potrebno mu je neprestano "osvežavanje“

Najčešće u upotrebi

Podaci u DRAM-u se čuvaju punjenjem kondenzatora.

Kondenzatori vremenom gube svoje punjenje, pa

memorijski čipovi gube smeštene informacije. Zbog

toga je podatke potrebno povremeno obnavljati,

odnosno moraju se dopunjavati kondenzatori

Postoji sinhroni i asinhroni DRAM

Asinhroni DRAM nije sinhronizovan sa taktom

procesora. Time se degradiraju performanse procesora

79

Sinhrani DRAM

Podaci se upisuju i čitaju iz SDRAM-a sinhrono, pod

kontrolom sistemskog časovnika

Adrese i informacije o kontrolnim linijama se predaju

SDRAM-u i do kraja operacije, koja može da potraje i

nekoliko taktova, procesor može da obavlja druge

poslove

Posle nekog broja ciklusa podaci se smeštaju na izlazne

linije odakle procesor može da ih pročita

Brzina se meri u MHz, npr. oznaka PC100 znači da

memorija radi na 100MHz

Frekvencija rada SDRAMa usklađuje se sa FSBom

80

41

Tipovi SDRAM memorije

SDRAM (PC-66, PC-100 i PC-133)

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM), DDR2

SDRAM, DDR3 SDRAM Dvostruko brži od klasičnog SDRAM-a. DDR SDRAM

predstavlja evoluciju SDRAM memorije, u kome

podaci mogu da se prenose na obe ivice

signala generatora takta

SGRAM (Synchronous Graphics RAM), VRAM,

WRAM • Ugrađuje se u grafičke kartice

81

Primer

DIMM DDR2 512MB, 667MHz Kingston CL5

DIMM – dual in-line memory module, meorija za

desktop računare (SODIMM – za notebook)

DDR2 – vrsta

512MB – kapacitet

667MHz – brzina kojom memorija komunicira sa

ostalim komponentana

Kingston – proizvođač

CL5 – CL označava kašnjenje memorije u odnosu na

zahtevane operacije. Što je kašnjenje (latencija)

manje to memorija radi brže, tako da su modeli sa

manjim CL po pravilu brži i skuplji od onih sa

većim CL.

82

42

Uloga RAM memorije

RAM memorija privremeno prihvata program koji korisnik koristi. Taj

program je prisutan u RAM dok ga korisnik ne isključi ili dok ne ugasi

računar. Nakon isključenja računara briše se kompletan sadržaj RAM

memorije.

Iz RAM podaci se prosleđuju procesoru na obradu. Kad procesor

završi obradu, on rezultat vraća i upisuje u RAM. Između RAM i

procesora nalazi se kanal veze – magistrala.

RAM se zove još i radna ili operativna memorija jer čuva programe i

podatke u toku rada korisnika s njima.

83

Izvršavanje programa

1. Upravljačka jedinica (UJ) uzima instrukciju iz radne memorije

2. UJ dekodira (tumači, dešifruje) instrukciju

3. UJ proziva hardverski deo koji izvršava instrukciju

4. Kontrola se prenosi na deo hardvera koji izvršava instrukciju

5. Zadatak koji je instrukcija postavila se obavlja

6. Kontrola se vraća UJ

84

43

Baferi

Baferi (engl. buffers) su delovi RAM memorije koje neki programi

alociraju (rezervišu) za svoje potrebe.

Jedna od čestih primena je prilikom ulaza i izlaza podataka. Ako

računar ne može dovoljno brzo da obrađuje podatke koji mu pristižu

on ih trenutno deponuje u bafer, dok ne stignu na obradu da se ne

bi prekidao proces unošenja. Slično, ako štampač ne može da

dovoljno brzo odštampa podatke on ih šalje u bafer (spooler) gde

čekaju u red za štampu.

85

ROM memorija

ROM (Read Only Memory) je memorija u kojoj se trajno čuvaju

neophodni programi za pokretanje i osnovne funkcije

računara i u koju korisnik ne može da upisuje svoje podatke

ili programe. Za razliku od RAMa, ROM je permanentan ili

neizbrisiv.

PROM (Programmable ROM) memorija je slična ROMu, osim

što je na početku prazna, a pomoću specijalnog uređaja se

popunjava željenim instrukcijama. Od tog trenutka PROM se

ponaša isto kao ROM.

EPROM (Erasable PROM) memorija je varijanta PROM

memorije čiji se sadržaj može i menjati pomoću ultravioletnih

zraka i specijalne opreme.

EEPROM (Electricaly Erasable PROM) koristi se za višestruko

upisivanje, pri čemu ne mora biti prethodno izbrisana. Koristi

se u sistemima za razvoj kod kojih je potrebno smeštanje

jedinstvenih podataka. 86

44

Fleš memorija

Fleš memorija je slična EEPROMu u pogledu korišćenja

električnog brisanja (podatke briše u blokovima).

Cela fleš memorija se može obrisati za svega par sekundi

Koristi se za USB fleš.

87

Spoljašnja memorija

Za trajno čuvanje korisničkih programa i podataka koristi se

periferna, sekundarna ili spoljašnja memorija.

Spoljašnja memorija je namenjena dugoročnom skladištenju ogromne

količine podataka (njen kapacitet se meri u gigabajtima).

Uređaji za pohranjivanje podataka:

• Magnetni medij

Flopi disk (više se i ne koristi)

Tvrdi disk (Hard disk)

• Optički medij

CD ROM (čitač)

CD RW (čitač i pisač)

DVD ROM, RW +,-

HD DVD

• Poluprovodnički medij

USB fleš memorija

Memorijska kartica

88

45

Disketa i disketna jedinica

Diskete predstavljaju urenaje u kojima se vrši zapisivanje i

čitanje informacija sa magnetnog medija. Disketne jedinice

služe za unos podataka u računar: sa diskete se podaci

snimaju na hard disk i odatle se koriste.

Disketa se sastoji od plastičnog diska (kružne ploče),

premazanog feromagnetnim slojem na koji se upisuju

podaci, i zaštitnog plastičnog omotača. Informacije se

upisuju po kružnim stazama na ploči. Staze istog prečnika

na jednoj i na drugoj strani diskete čine cilindar. Svaka staza

se deli na sektore, koji su osnovna memorijska jedinica na

flopi disku. Broj staza na jednoj strani može biti različit i

poznat je kao gustina.

Po veličini diskete se dele na sledeće dve vrste:

3,5 inčne ili male diskete

5,25 inčne ili velike diskete 89

Hard disk

Hard disk (HDD – Hard Disk Drive) je uređaj koji se sastoji iz ploča na

kojima je nanet magnetni medijum, određenog broja glava za

čitanje i pisanje podataka, obrtnog i step motora. Broj ploča na

kojima se nanosi magnetni materijal može biti različit i one se slažu

jedna iznad druge, a između njih se nalaze glave za čitanje i

pisanje, tako da svaka ploča ima dve glave (jedna koja čita odozgo

i druga koja čita odozdo). Obrtni motor ima zadatak da okreće

diskove brzinom od par hiljada obrtaja u minuti (RPM – Revolutions

Per Minut).

Pored kapaciteta diska, važna karakteristika diska je i ukupno vreme

pristupa podacima. To je vreme koje protekne od postavljanja

zahteva za podatkom pa do početka pribavljanja podatka.

90

46

SATA priključak

Hard disk se kod PC računara na matičnu ploču povezuje na PATA

(Paralel ATA, zove se još i IDE ili EIDE) ili SATA (Serial ATA)

priključak, mada postoje i SCSI, SAS i Fibre Channel priključci za

hard diskove. Hard diskovi se izrađuju za određeni tip priključka na

matičnoj ploči.

Kod SATA hard diskova na matičnoj ploči postoje obično od 2 do 8

SATA priključka, pa se svaki hard disk odgovarajućim kablom

priključuje na neki od raspoloživih priključaka.

91

PATA priključak

Za priključivanje PATA hard diskova, na matičnoj ploči postoji najviše dva

IDE priključka na koje se osim hard diskova priključuju i optički uređaji

(CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW, ...). Ta dva priključka imaju

oznake PRIMARY i SECONDARY. Na svakom od njih se priključuje kabl

sa po dva priključka koji se nazivaju MASTER i SLAVE pa su tako

moguće četiri kombinacije: primary-master, primary-slave, secondary-

master i secondary-slave, odnosno, u jednom računarskom sistemu je

moguće priključiti najviše četiri uređaja koji za priključenje koriste IDE

priključak. Na hard disku i optičkim uređajima postoji džamper (jumper -

kratkospojnik) kojim se vrši izbor (podešavanje) da li će taj uređaj biti

master ili slave. Ako se oba uređaja podese na master ili oba na slave,

nijedan od njih neće raditi.

92

IDE kabl

47

Eksterni hard disk

Eksterni hard diskovi pružaju brojne prednosti svojim korisnicima:

povećana kontrola samih podataka kao i njihova bezbednost.

Omogućavaju veću fleksibilnost korišćenja podataka, kao i prostor

za čuvanje velikih i/ili velikog broja fajlova.

Razlozi za korišćenje eksternog hard diska:

• dodatni prostor za skladištenje,

• bekap i zaštita podataka,

• prenosivost i fleksibilnost korišćenja.

Standard povezivanja za eksterne hard diskove je ESATA.

93

Primer

SATA2 7200 250GB

SATA2 –interfejs preko koga se hard disk

povezuje sa pločom

7200 – broj obrtaja u minutu

250GB – kapacitet hard diska

94

48

SSD disk

SSD (Solid State Drive) je neuporedivo izdržljiviji,

manji, tiši i brži u odnosu na klasične HDD.

Idealno su rešenje za skladištenje podataka na

ultraprenosnim PC uređajima.

Iako su brži, SSD diskovi su mogo skuplji od hard

diskova tako da kapacitet skadištenja ultrabook

računara obično ne prelazi 128 GB.

95

Prednosti i nedostaci SSDova

Prednosti

Nepostojanje mehaničkih delova – veća otpornost na

vibracije i udarce

Veća brzina pristupa podacima

Ne proizvode buku tokom rada

Pouzdaniji su od klasičnih diskova i imaju veći vek

Nedostaci

Cena - 10x su skuplji po GB od klasičnih diskova

Manjeg su kapaciteta od klasičnih diskova

Ukoliko se često pristupa istoj (ili bliskim) lokacijama, znatno

se smanjuje vek trajanja (svaka ćelija ima limitiran

maksimalni broj upisa i čitanja). Zato se koristi tehnika

razbacivanja podataka (engl. wear leveling).

96

49

RAID

Nekada: Redundant Array of Inexpensive Disks

Sada Redundant Array of Independent Disks

RAID predstavlja tehnologiju pomoću koje se podaci dele,

odnosno repliciraju na veći broj hard diskova

Veći broj diskova (2-16) povezuju se u jedinstvenu celinu

kojom upravlja RAID kontroler

Preporučuje se da se identični diskovi (proizvođač, kapacitet,

keš, ...) vezuju u RAID

Operativni sistem vidi sve hard diskove koji su vezani u

RAID kao jedan hard disk

Koristi se za povećanje bezbednosti podataka (ukoliko se

podaci repliciraju) kao i povećanje performansi (ukoliko se

podaci “pametno” raspodele na hard diskove)

97

RAID 0 (stripping) konfiguracija

Vezuju se dva ili više diska.

Svaki podatak se nalazi na tačno jednom disku

Razmeštaj podataka po diskovima reguliše RAID

kontroler.

Podaci se smeštaju tako da se poveća efikasnost

čitanja odnosno upisivanja.

Prednost Moguće je izvršavanje 2 operacije (bilo čitanja bilo

pisanja u isto vreme)

Povećanje performansi do 2 puta

Ukupan kapacitet RAIDa jednak je ukupnom kapacitetu

svih diskova u RAIDu

Nedostatak Nema zaštite podataka - ukoliko jedan od diskova

otkaže, svi podaci se gube 98

50

RAID 1 (mirror) konfiguracija

Vezuje se dva ili više diska

Svaki podatak se pamti na oba diska

Prednost Povećana bezbednost podataka

Ukoliko jedan disk otkaže, svi podaci su dostupni na

drugom disku

Prilikom čitanja podataka, moguće je da se dve

operacije čitanja obave istovremeno

Nedostaci Povećanje performansi samo pri simultanom čitanju

nekoliko podataka sa hard diska

Pisanje se obavlja istom brzinom kao da je jedan hard

disk u pitanju

Ukupan kapacitet RAIDa jednak je kapacitetu jednog

diska

99

Optičke memorije

Optičke memorije su plastični diskovi premazani

slojem aluminijuma sa kojih se podaci čitaju

(upisuju) pomoću lasera.

Vrste optičkih memorija

CD (CD-ROM, CD-R, CD-RW)

DVD (DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM)

HDDVD, Blu-Ray

100

51

Kompakt disk (CD)

Tipovi CD diskova

Audio disk – kompakt disk koji je prvi ušao u upotrebu a

koji služi za reprodukciju muzike;

CD-ROM – disk koji se može samo čitati a sličan je audio

disku, razlikuju se samo po načinu organizacije podataka;

CD-R (CD-Recordable) – disk koji se nabavlja prazan na koji

se CD-rezačem mogu samo jednom zapisati podaci;

CD-RW (CD-ReWritable) – disk kod koga se više puta može

zapisati na istu površinu.

Kapacitet CD-a je od 650MB-800MB. Brzina prenosa podataka

zavisi od elektromotora modela CD-uređaja, a kreće se od

2X do 52X, gde X odgovara minimalnoj brzini prenosa

podataka od 150KB/s.

101

CD-ROM

CD-ROM je čitač optičkih ploča. Na svakoj optičkoj ploči ili CD-ROM-u

se može zapisati 650 MB podataka. Zbog datog kapaciteta ovo je

veoma popularan medijum, i koristi se za čuvanje velike količine

podataka na malom prostoru.

Kompakt disk se najčešće koristi kao medijum u koji se jednom upisuju

podaci a mogu se čitati neograničen broj puta. Otuda ovaj disk nosi

naziv CD-ROM.

Važne karakteristike ovog medijuma su:

- kapacitet

- vreme prilaza

- kontinualnost čitanja

- mogućnost reprodukcije zvuka

- način ugradnje

102

52

Digitalni višenamenski disk

Digitalni višenamenski disk (Digital Versatile Disc – DVD) je standard

velike gustine koji može da primi do 17 GB podataka na

dvostranom disku.

DVD dozvoljava upotrebu dvostranih diskova. Da bi olakšali fokusiranje

lasera na manje otvore, proizvođači koriste tanji plastični supstrat,

smanjujući tako dubinu sloja plastike kroz koji laser treba da prođe

da bi stigao do otvora.

103

DVD rezač

DVD rezači su uređaji koji u sebi sadrže CD/DVD

čitač + CD/DVD pisač, što znači da uređaj

možemo koristiti kako za čitanje podataka sa

njega, tako i za narezivanje.

Keš memorija omogućava bržu komunikaciju sa

računarom. Što je ona veća, npr. brže ćemo moći

da učitamo disk koji želimo, da narežemo na njega

željeni sadržaj.

Izrađuju se u dve varijante, interni i eksterni. Interni

znači da se uređaj nalazi u samom kućištu, a

eksterni, da je uređaj fizički odvojen od računara i

na njega se može priključiti pomoću USB kabla. 104

53

Primer

Pioneer DVD-RW 16X Double layer 115D

Pioneer – proizvođač

16X – brzina narezivanja

Double layer – označava da može da reže

dvoslojne medije

115D – oznaka modela

105

HD DVD

HD DVD (High Density DVD ili High Definition DVD) je optički format

diska najnovije generacije napravljen za snimanje velikih količina

podataka ili filmova visoke rezolucije.

HD DVD na jednom sloju ima kapacitet od 15 GB, dok je kapacitet na

dvoslojnom mediju 30 GB, a naknadno je Toshiba objavila da će

postojati i troslojni HD DVD mediji sa kapacitetom od 45 GB.

HD DVD koristi plavo-ljubičasti 404 nm laser za čitanje informacija sa

diska.

Prvi uređaj za čitanje ovih medija je predstavljen je 2006. godine

(Toshiba).

106

54

Blue-ray disk

Blue-ray disk se zasniva kao i HD DVD na plavo-ljubičastom laseru sa

405 nm talasne dužine.

Disk prečnika 12 cm obuhvata sa jednim slojem do 27 GB, a sa dva

sloja do 54 GB podataka.

107

Blu-Ray čitači/rezači

Blu-Ray čitači namenjeni su samo za čitanje podataka sa

diskova najnovije generacije i najvećeg kapaciteta (preko 20

gigabajta). Uređaji koji u svom nazivu imaju skraćenicu RW

pored mogućnosti čitanja, namenjeni su i za pisanje i

brisanje podataka sa diskova specijalno namenjenih za tu

upotrebu. Blu-Ray uređaji takođe čitaju i CD i DVD diskove.

Postoje interni i eksterni uređaji. Interni znači da se uređaj

nalazi u samom kućištu, a eksterni da je uređaj fizički

odvojen od računara i na njega se može priključiti pomoću

USB kabla.

Brzina čitanja/pisanja predstavlja brzinu kojom uređaj

čita/upisuje podatke sa medija unutar njega, označava se

množiocem (2x, 8x, 16x, ...) i što je veći množilac to je veća

brzina čitanja/upisivanja podataka.

108

55

Primer

LG Blue ray GGW-H20L

LG – proizvođač

Blue ray – tehnologija izrade

GGW-H20L – model

109

USB fleš memorija

Fleš memorija se uključuje u USB port i kada se pregleda njen

sadržaj u Windows Exploreru izgleda kao bilo koji drugi

uređaj.

Kapaciteta je od 1 GB pa naviše, vrlo je jeftina i praktična za

prebacivanje podataka.

Zbog malih dimenzija, velikog kapaciteta i pouzdanosti, potpuno

je potisnula upotrebu disketa.

110

56

Primer

USB Flash Disk 1GB TakeMS Color

Line,USB 2.0

TakeMS – proizvođač

Color Line – oznaka modela

1 GB – kapacitet

USB 2.0 – način povezivanja sa računarom

111

Memorijska kartica

Naziva se i fleš memorijska kartica i predstavlja memorijsku

karticu sa čipovima (engl. memory stick). Kapaciteti su

nekoliko desetina gigabajta.

Koristi se u uređajima kao što su digitalni fotoaparati, telefoni,

muzički plejeri, GPS sistem.

Noviji računari imaju posebne priključke za memorijske kartice.

Vrste koje su u upotrebi: SD (mikro i mini), SDHC, CF, xD,

MMC, Memory Stick ProDuo M2.

112