Upload
others
View
10
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
mail: volaric.tomislav,[email protected]
RAČUNALNI PRAKTIKUM 1 GRAĐA RAČUNALA
Listopad 2013
Asistent: Tomislav Volarić
Asistent: Daniel Vasić
Sveučilište u Mostaru
Fakultet prirodoslovno-matematičkih i odgojnih znanosti
2
Tvrdi disk (P)-ATA lijevo i S-ATA desno
Tvrdi disk spaja se na matičnu
ploču pomoću SATA kabela ili
IDE UDMA kabelom.
?
Magnetska
ploča
Magnetska
glava
Upravljački
mehanizam
Nosač glave
Osovina
3
Osnovni dijelovi diska
Prvi tvrdi disk razvilo je poduzeće IBM 1956
IBM 350 Disk
~4,4 megabajta
pedeset 24 inčnih magnetskih ploča
5 milijuna 7-bitnih znakova
Za 350 Disk File, IBM je naplaćivao godišnju
najamninu od 35.000 USD.
4
Prvi tvrdi disk
Diskovi su dobili ime po obliku mehaničke nosive
podloge koja je u obliku diska.
Jedan disk
Višestruki disk
5
višestruki disk
Master boot record, ostatak traga 0 (Remain of track 0),
Boot Record
(sadrži informacije i datoteke potrebne za podizanje operativnog sustava)
FAT1 i FAT2
(sadrže tablice datoteka te njihovu lokaciju unutar particije),
Boot directory
(bilježi strukturu direktorija na particiji),
DATA
u njemu su pohranjeni podatci.
6
Tvrdi disk je podijeljen na logičke dijelove
1980. - prvi disk od 1 GB, IBM 3380, veličine frižidera, težak oko 250 kg, i cijene 40,000 USD.
1986. - standardizacija SCSI sučelja (Small Computer Systems
Interface)
1998. - standardizacija UltraDMA/33 i ATAPI pristupa
2002. - adresiranje preko 137 GB diskovnog prostora
2003. - uvođenje Serial ATA standarda
2005. - prvi 500 GB tvrdi disk (Hitachi)
2005. - standardizacija Serial ATA 3G
7
Povijest po godinama od 1980. do danas
2005. - uvođenje SAS standarda (Serial Attached SCSI)
2005. - Toshiba uvodi okomito zapisivanje
2006. - prvi disk od 750 GB (Seagate)
2007. - prvi disk od 1.000 GB (1 TB - terabajt) Hitachi
2008. - prvi disk od 1,5 TB (Seagate)
2009. - prvi disk od 2 TB (Western Digital)
2010. - prvi disk od 3 TB (Seagate)
8
…
Postupak priprave medija za prihvat podataka
Kontrolira ispravnost magnetskog medija i eventualni oštećeni blokovi
Oštećeni dijelovi se kasnije ne koriste
9
FORMATIRANJE
Brzina
od 5 400, 7200 ili 10 000 RPM (Rotations Per Minute –
okretaja u minuti).
Serverski diskovi rade na 15000 rpm
Toshiba je razvila 0.85 inčni tvrdi disk
Ušao u Guinnessovu knjigu rekorda kao najmanji na svijetu
Osobna računala
danas koriste 3.5" diskovi
Prijenosna računala
2.5" diskovi.
10
…
U Tajlandu je smješteno čak 45% svjetske
proizvodnje diskova.
Western Digital
Seagat
Proizvodnja diskova 11
Kapacitet diska
sposobnost diska da pohrani određenu količinu podataka
Prosječno vrijeme pristupa
vrijeme koje je potrebno tvrdom disku da učita podatak slučajno odabranog sektora
Latencija
vrijednost koja pokazuje koliko je prosječno vremena potrebno da se traženi sektor pojavi ispod glave
brzina prijenosa podataka
vrijednost koja pokazuje kolika se količina podataka može prenijeti u jednoj sekundi pod pretpostavkom da se podaci nalaze jedan pored drugoga
veličina memorijskoj spremnika (cache),
termička rekalibracija – tcal
diskovi se u radu zagrijavaju, što uzrokuje rastezanje materijala zbog čega može doći do slučaja da se glave više ne mogu precizno postaviti iznad određenog sektora
12
Pod najvažnije osobine diska spada:
VidiLab testni laboratorij
Video : kako radi tvrdi disk 13
Veliki kapacitet
Postojanost podataka
Brzi pristup podacima
14
Dobra svojstva magnetnog diska
Osjetljivost na prljavštinu i elektromagnetska polja
Ograničenje maksimalne gustoće podataka
15
Negativna svojstva
16
Ostale karakteristike tvrdih diskova
Kapacitet - mjeri se u Gigabajtima (GB).Kod starijih
diskova u Megabajtima (MB)
Brzina pristupa (Random Access Time) - mjeri se u
milisekundama (ms)
Bučnost - mjeri se u decibelima (dB)
Brzina prijenosa podataka (Transfer Rate) - mjeri se u
Megabajtima u sekundi (MB/s).
Otpornost na stres (G-Shock Rating)
17
Što znači defragmentacija tvrdog
diska?
Ugradnja sedam ploča u jedan 3,5-inčni disk
ostvarena je punjenjem kućišta diskova helijem
Helij je rjeđi od zraka u klasičnim diskovima te
predstavlja manji otpor na mehaničke dijelove diska i s
većom toplinskom vodljivosti nudi bolje hlađenje.
Kapacitet i do 7 TB
Helijski diskovi 18
Solid-State Drive
• Nemaju pokretnih dijelova
• Nema vibracije i buke
• Mala potrošnja struje
SSD diskovi 19
Solid-State Drive
Pojam solid-state označava upotrebu isključivo
elektroničkih elemenata i sklopova
način zapisa na ovim uređajima potpuno drugačiji od onog na klasičnim tvrdim diskovima
magnetno zračenje uopće nema utjecaja na SSD-ove
Za zapis informacija se koriste dvije vrste memorija:
NAND flash i DRAM
20
Razlika između tvrdih diskova i SSD - ova
seek time - vrijeme koje je potrebno mehanizmu glave koja čita
podatke da se pozicionira iznad staze u kojoj se nalazi traženi
podatak
rotational latency - ako se traženi sektor na disku ne nalazi točno
ispod glave u traženom trenutku (ove dvije karakteristike uzimaju od 5
do 20ms)
Spin-up - vrijeme koje je potrebno da bi diskovi iz stanja mirovanja
došli na potreban broj okretaja (čekanje čak do nekoliko sekundi)
21
Sve ove karakteristike ne postoje na SSD-ovima, pa je pristup informacijama višestruko brži, gotovo trenutan i to od trenutka uključivanja uređaja.
Veličina jedinica
radi jednostavnosti je zadržana kompatibilnost s
postojećim kućištima
oznake veličine (eng. Form factor) od 5.25, 3.5, 2.5
i 1.8 inča.
22
"klasični" SSD veličine 2.5''
Base-board SSD s vidljivim
podatkovnim (SATA) kabelom
Kapacitet
Kapacitetom SSD-ovi još nisu dostigli klasične
diskove
Brojke se danas kreću se od 50GB do 256GB sve
preko je preskupo
U osobna se računala obično stavlja jedan SSD na
kojem se nalazi operativni sustav i programi, a
podaci se drže na "običnim" diskovima.
23
Sučelja kojima se SSD spaja na
računalo
ista kao i za klasične tvrde diskove
uglavnom mogu naći Serial ATA (SATA), Serial
attached SCSI (SAS), PCI Express i USB sučelja
24
Video: Kako ugraditi Hard diska u računalo 25
Video: Kako spojiti Hard disk s matičnom pločom 26
Dio računala na koji je vezana većina dijelova
računala
Procesor
Radna memorija
Utori za dodatne kartice
priključci za periferne uređaje
Matična ploča
27
28
Najpoznatiji proizvođači matičnih ploča su
- Abit, Asus, Biostar, DFI, ECS, Epox, FIC, Iwill,
Aopen, MSI …)
Poznati proizvođači
29
30
Video: Ugradnja matične ploče u računalo
Kako ugraditi matičnu ploču u kućište
31
Služe za pohranu podataka u binarnom obliku (0 i
1)
Svako slovo, broj i znak ima svoj jedinstveni kôd
dužine 8 bitova (0 i 1)
Tablica sa svim kôdovima naziva se kôdna tablica
(ASCII)
Memorije računala
32
Memorije se mogu podijeliti prema nekoliko kriterija:
trajnost zapisa podataka bez napajanja
privremene – RAM memorija
trajne – ROM, tvrdi disk, CD, DVD, USB flash disk
tehnologija zapisa podataka
optičke, magnetske, poluvodičke
mjesto i funkcija
unutarnje i vanjske
Vrste memorija
Ugradnja optičkog pogona 33
34
Sve vrste memorija imaju zajedničke opće karakteristike:
kapacitet – količina podataka koje memorija može pohraniti
bit – 0 ili 1 - 1b
bajt – 8 bitova - 1B
kilobajt – 1024 bajtova – 1KB - (cache)
megabajt – 1024 KB - 1MB – (disketa 1.44 MB, RAM, USB flash)
gigabajt – 1024 MB - 1GB – (tvrdi disk, RAM))
terabajt – 1024 GB - 1TB – (tvrdi disk)
…
35
brzina
vrijeme koje je potrebno da se pronađe neki
sadržaj u memoriji i prenese do željenog
mjesta
vrijeme pristupa podacima
vrijeme od trenutka kad je poznata adresa
memorijske lokacije do trenutka kad je sadržaj
pronađen
…
Hijerarhija memorija
36
Memorija u koju se podaci upisuju samo jednom
i to prilikom izrade u tvornici
Pohrana podataka važnih za rad računala (podaci u
vezi prikaza slova na zaslonu, o dijelovima operacijskog sustava itd.)
Kapacitet ROM-a mjeri se u kilobajtima (npr. 128 kB).
Postoji nekoliko vrsta ROM-a s obzirom na mogućnost
brisanja podataka:
PROM
EPROM
EAPROM
i Flash memorija tj. BIOS (engl. Basic Input/Output System)
ROM memorija
BIOS memorija
37
smještena je u obliku tankih pločica na matičnoj ploči
upisno-ispisna memorija u koju se podaci mogu upisivati, čitati i
brisati koliko puta želimo
pamti podatke do trenutka dok ih korisnik ne promijeni ili dok se ne
prekine napajanje električnom energijom.
Ram memorija
38
Prema načinu rada postoje dvije vrste RAM
memorije:
Statička (SRAM)
skuplja je proizvodnja (viša cijena)
podaci se mogu čuvati duže vrijeme bez osvježavanja
brza memorija
Dinamička (DRAM)
jeftinija je proizvodnja (niža cijena),
potrebno je neprestano osvježavanje sadržaja pa se troši
dio vremena
radna memorija najčešće je izvedena kao dinamička
…
Video: Ugradnja memorije u računalo 39
Sabirnica
Set čipova ugrađenih u matičnu ploču koji prenose
podatke od ulaznih uređaja do procesora i od
procesora do izlaznih uređaja.
Međusobno se razlikuju:
po količini bita i megabajta podataka koje mogu
propustiti u sekundi
po radnom taktu.
40
Ugradnja grafičke kartice 41
Ugrađuje se na matičnu ploču u rezervirano
podnožje
Sastoji od dvaju dijelova
kontrolno-upravljačkog
aritmetičko-logičkog
Najpoznatiji proizvođači
Intel
AMD
Procesor
42
Povijesni razvoj procesora
Postoji sedam generacija procesora:
I.generacija (1978.-81.) - 29 000.
II.generacija (1984.) - 134 000.
III.generacija (1988.) - 275 000.
IV.generacija (1990.-91.) - 1 200 000.
V.generacija (1993.-97.) - 3 500 000.
Povijesni razvoj procesora
Poboljšana V.generacija (1997.-98.) - 6 000 000.
VI.generacija (1995.-98.) - 9 300 000.
VII.generacija ( 1995.-2005.) - 22 000 000.
45
Ugradnja procesora na matičnu ploču
46
Hladnjak procesora
Video: Ugradnja procesora 47
Video: Sastavljanje računala za 10 sekundi 48
Matematički koprocesor
Čip koji umjesto
procesora obavlja
matematičke operacije
i funkcije nad
podacima.
Računala s ugrađenim
koprocesorima znatno
su brža. 49
Mooreov zakon
50
Gordon Moore
Osnivač tvrtke Intel
Uočio je 1965. godine da se gustoća
tranzistora približno udvostručuje svake godine
Priključivanje power i reset tipke na matičnu ploču 51
Ugradnja napajanja 52
Opis konfiguracije PC-a*
Tvrdi disk 500 GB , 3.5" ,
SATA
DVD pisac, SATA, crni
Maticna ploca B75,
Socket H2(1155)
Memorija 4 GB DDR3, 1333
MHz, DIMM
Napajanje Corsair 500W
Kuciste Gigabyte
53
Graficka kartica ATI Radeon
7850 1 GB , PCI Express
Procesor Intel Core i5 3450,
3100 MHz , Ivy Bridge,
Socket 1155
Monitor Samsung 24”
Miš Logitech G400
Tipkovnica Logitech K200
Zvučnici Logitech S220, 2.1
*podaci preuzeti sa stranice www.hgshop.hr (listopad 2012), cijena 7.299,00 Kn
Intel® B75
Express
Chipset
54
Literatura i dodatni sadržaj
Dodatni sadržaji na internetu: http://computer.howstuffworks.com/motherboard.htm
http://computer.howstuffworks.com/microprocessor.htm
http://computer.howstuffworks.com/build-a-computer1.htm
http://www.youtube.com/user/pcityourself
55