Model računalnog sustava

Strojni podsustav - centralna jedinica 1

STROJNI

PODSUSTAV

(hardware)

centralna jedinica

+

periferije

STROJNI

PODSUSTAV

(hardware)

centralna jedinica

+

periferije

POSLOVNI INFORMACIJSKI SUSTAVI

Uredski informacijski

sustav

Sustav za podršku

odlučivanju

Upravljački informacijski

sustav

Marketing informacijski sustav

Proizvodni informacijski sustav

Ra informacijski sustavčunovodstveni

Financijski informacijski sustav

...

POSLOVNI INFORMACIJSKI SUSTAV


Uredski informacijski

sustav

Sustav za podršku

odlučivanju

Upravljački informacijski

sustav

Marketing-informacijski sustav

Lifeware (ljudski potencijal)

Software (programski podsustav)

Hardware (strojni podsustav))

Proizvodni informacijski sustav

Ra informacijski sustavčunovodstveni

Financijski informacijski sustav

...




CENTRALNA

JEDINICA

CENTRALNA

JEDINICA

EVOLUCIJA I POJMOVI VEZANI ZA

SUVREMENA RAČUNALA

MODEL RAČUNALNOG SUSTAVA

GRAĐA PC-a

MATIČNA PLOČA

MEMORIJA

CENTRALNI PROCESOR 2 sata

Operativni ciljevi

Upoznati se s pojmovima vezanim za suvremena

računala, upoznati značajke evolucije i odlike

suvremenih računala, upoznati načelnu građu

računala, te građu osobnih računala (posebice

matičnu ploču, centralnu memoriju i procesor)

SADRŽAJ PREDAVANJA


EVOLUCIJA I

POJMOVI VEZANI ZA

SUVREMENA

RAČUNALA

EVOLUCIJA I

POJMOVI VEZANI ZA

SUVREMENA

RAČUNALA

NEKAD BILO….


“...the number of transistors per square inch on

integrated circuits had doubled every year ...”

Mooreov zakon (Gordon E. Moore, 1929-)

Stroj koji prihvaća i pamti podatke i instrucije

kojima se provodi složen i ponavljajući niz

operacija s podacima, a rezultate računanja

neposredno prikazuje i pohranjuje za buduću

uporabu.

Vrste računala s obzirom na princip rada:

analogna

digitalna

hibridna (kombinacija prethodna dva)

Prema namjeni:

opće namjene

specijalne namjene

POJAM RAČUNALA


Prema kapacitetu:

osobna računala (mrežni klijenti):

-jednokorisnički sustav – opslužuje jednog

čovjeka u jednom momentu

radne stanice:

-složeniji jenokorisnički sustavi namjenjeni

specijalizizanim zadacima (npr. grafičke radne

stanice)

poslužiteljska računala (Serveri):

-obuhvaćaju: mala računala, velika (mainframe),

računalne sustave (klastere) i super-računala

-opslužuju velik broj računala (korisnika).

Gubi se razlika u vizualnom smislu između

računala glede podjele prema kapacitetu

POJAM RAČUNALA

CENTRALNI PROCESOR- GRAĐA

1945 1965



KAKO JE TO NEKADA IZGLEDALO?!


EVOLUCIJA U MALA RAČUNALA:



MODEL

RAČUNALNOG

SUSTAVA

MODEL

RAČUNALNOG

SUSTAVA


Von Neumannoov model računalnog sustava:

Središnja jedinica računala

(CPU = procesor + radna memorija)

Periferije (ulazno izlazni podsustav, sabirnice i

kartice za proširenja):

Ulazni uređaji i naprave

Izlazni uređaji i naprave

Uređaji za pohranu podataka

Fizička i logička organizacija podataka

Kompresija i kriptiranje

MODEL RAČUNALNOG SUSTAVA

Von Neumannov MODEL RAČUNALA

John von Neumann

(Mađarski Margittai Neumann

János Lajos)

1903-1957


Odvajanje programa od strojeva to jest pohrana

programa u memoriju i to u binarnom obliku,

odakle se mogu koristiti kao slijed instrukcija

kojima se izvršava neki zadatak (do pojave ovog

koncepta svaki se novi zadatak unosio u računalo

preklapanjem sklopki i releja, bilo u samom

računalu ili na tzv. kontrolnoj tabli.

Odvajanje podataka od programa – podaci se kao

i programi smještaju u memoriju računala na

posebne memorijske lokacije i odatle uzimaju po

potrebi programskih instrukcija. Rezultati obrade

smještaju se također u memoriju računala a iz nje

ne neku perifernu jedinicu odnosno trajni zapis.

Von Neumannov KONCEPT

Razdvajanje ulaza, obrade, skladištenja i izlaza

podataka – semantički skupovi podataka

pretvaraju se u stroju čitljivu (binarnu) formu u

kojoj bivaju obrađeni, nakon čega se ponovo

pretvaraju u čovjeku čitljiv skup semantičkih

oznaka.

U obradbenom dijelu razdvajanje matematičko-

logičkih procesa i procesa kontrole i upravljanja

tokovima procesa

Von Neumannov KONCEPT


GRAĐA PC-a GRAĐA PC-a

PC sustav obično objedinjava:

-kućište

-monitor

-tipkovnicu

-miš

-periferne uređaje (zvučnici, printer, skener, ...)

Sadržaj kućišta PC sustava:

-napajanje

-matrična ploča (procesor, memorija, sabirnice)

-kontroleri s portovima (grafička kartica, mrežna

kartica, serijski port, paralelni port, USB, ...)

-vanjska memorija (HDD, FDD, CD-ROM, DVD)

GRAĐA PC-a


Pogled na kućište (ispred, unutra, iza)

GRAĐA PC-a

MATIČNA PLOČA MATIČNA PLOČA


Matična ploča (engl. Motherboard)

zadužena je za povezivanje glavnih dijelova računala

u jednu cjelinu

uobičajeni nazivi u literaturi:

-MainBoard

-SystemBoard

-Osnovna ploča

sastavni je dio

kućišta računala

sadrži sve glavne

komponente CPU i

elemente za priključak

perifernih uređaja

MATIČNA PLOČA

Oblici matičnih ploča:

razvijene za otvorene arhitekture (PC i Mac)

matične ploče se neprestano razvijaju

vremenom su se pojavljivali razni standardi za

matične ploče (Form Factors)

oni određuje:

-oblik i veličinu matične ploče

-funkcioniranje matične ploče

-mogućnosti matične ploče

danas je uobičajen ATX standard, te njegova mikro

inačica mATX (namijenjen manjim kućištima)

stari AT standard (više se ne koristi) je osnova

ATX-a

MATIČNA PLOČA


Veličine matičnih ploča prema standardima:

MATIČNA PLOČA

MATIČNA PLOČA

Građa matične ploče (generalno i pojednostaveljeno):


MATIČNA PLOČA

Dijelovi (suvremene) matične ploče:

Dijelovi (suvremene) matične ploče:

ChipSet

Socket

BIOS

PCI slotovi

AGP / PCI Expers slot

IDE konektori

SATA konektori

USB priključci

Legasy konektori

Konektori za periferije

CMOS baterija

Integrirani dijelovi

Naponski konektor

MATIČNA PLOČA


Kako radi matična ploča?

jedan od najvažnijih dijelova matične ploče je

sabirnica

preko sabirnice idu svi podaci, te tako komponente

međusobno komuniciraju

brzina sabirnice se mjeri u MHz-ima (megahercima)

što je veća brzina to se više podataka istovremeno

može prenijeti

najbitnija sabirnica je FSB (Front Side Bus)

sabirnica, koja povezuje Northbridge i centralni

procesor

kako memorija ide preko Northbridge-a

FSB-ova brzina može značajno povećati

performanse računala

MATIČNA PLOČA

Osim FSB-a, postoje i druge sabirnice:

memorijska sabirnica povezuje Northbridge sa

memorijom

AGP / PCI Express sabirnica povezuje grafičku

karticu s memorijom i centralnim procesorom preko

Northbridgea

IDE / PATA/ SATA / sabirnica povezuje Southbridge

s hard diskovima ili CD/DVD uređajima

PCI sabirnica povezuje Southbridge s PCI slotovima

USB sabirnica povezuje Southbridge s USB portama

Super I/O sabirnica povezuje Southbridge s FDD,

Serijskim/Paralelnim portom, te miš i tipkovnicu

Sabirnice ostalih uređaja povezuju Sauthbridge s tim

uređajima (CMOS, BIOS, Ethernet, SoundCard)

MATIČNA PLOČA


ChipSet

skupina chipova dizajniranih da rade zajedno

glavni dio matične ploče jer povezuje sve ostale

dijelove sa procesorom, te šalje glavnom procesoru

podatke o ostalim dijelovima računala

određuje koji se procesor (tip procesore) može

uraditi na osnovnu ploču

uobičajeno se nalaze dva chipseta:

-Northbridge i

-Southbridge

neke ploče sadrže oba

chipseta u jednom, ali to nije

uobičajeno

MATIČNA PLOČA

NorthBridge:

direktno povezan sa procesorom preko FSB-a

omogućava brzu dostupnost podataka iz memorije i

grafičke kartice

od njega najviše zavise performanse matične ploče

integriran je na matičnu ploču što znači da se ne

može mijenjati, ali njegov radni napon (voltaža) i

performanse se mogu mijenjati kroz BIOS ili

softverski

Southbridge:

sporiji od Northbridge-a stoga sve informacije iz

procesora idu prvo preko Northbridge-a pa tek onda

na Southbridge

sabirnicama je spojen na kontrolere (PCI, USB, i dr.)

MATIČNA PLOČA


NorthBridge .vs. Southbridge:

MATIČNA PLOČA

Socket:

podnožje za centralni procesor koje određuje koji se

procesor može ugraditi u matičnu ploču

ostvaruje vezu između procesora i matične ploče

Evolucija Socket-a:

Socket 478 - Stariji Pentium i Celeron procesori

Socket LGA775 - Novi Intel Pentium 4 procesori

Socket A - Stari AMD Athlon procesori

Socket 754 - AMD Sempron i neki AMD Athlon

procesori

Socket 939 - Brzi i jako korišteni AMD Athlon 64-

bitni procesori

Socket AM2 - Zamjena za socket 754 i 939, koristi

DDR2 memoriju

MATIČNA PLOČA


Građa suvremenog Socketa:

suvremeni su socketi i proceosri izgrađeni na PGA

arhitekturi

socketi najčešće dijele na one za:

-Intel procesore i

-AMD procesore

MATIČNA PLOČA

BIOS (Basic Input/Output System):

skup računarskih programa namijenih osnovnoj

komunikaciji sa hardverom računala

omogućava:

-postavljanje osnovnih radnih parametara

-pronalazi i učitava operacijski sustav u RAM

-kontrolu ispravnosti računalnih komponenti

u svojoj osnovnoj inačici BIOS sadrži programe koji

upravljaju radom tipkovnice i monitora (BIOS –

prekidi)

obično je napisan u

asembleru i prilagođen

određenom hardveru

računala

MATIČNA PLOČA


Memorijski slotovi:

služe kao utičnice za RAM memoriju

obično ih je više

MATIČNA PLOČA

Sabirnice (eng. Bus-evi):

veza za razmjenu podataka između više uređaja koji

mogu biti istodobno priključeni na isti skup vodiča

(magistrala)

Možemo ih podijeliti na:

unutarnje sabirnice:

-koriste se za razmjenu podataka između sklopova

unutar računala

vanjske sabirnice:

-koriste se za razmjenu podataka između vanjskih

uređaja i računala

MATIČNA PLOČA


Struktura sabirnice:

Podatkovna sabirnica:

-skup vodiča za prijenos električnih signala koji

predstavljaju podatke

-broj vodiča jednak je broju bitova koje u jednom

taktu može obraditi centralni procesor

Adresna sabirnica:


predstavljaju adrese

-broj vodiča ovisi o građi računala

Kontrolno-upravljačka sabirnica:


predstavljaju kontrolne i upravljačke signale

-broj vodiča ovisi o procesoru

MATIČNA PLOČA

Načela paralelnog prijenosa podataka:

MATIČNA PLOČA


Unutarnje sabirnice:

služe za priključak uređaja koji su skoro uvijek

unutar računala

istodobno služe i za priključak komponenti koje su

ugrađene na matičnu ploču

unutarnje sabirnice su redovito na matičnoj ploči

sve se razvile iz ISA sabirnice (prve sabirnice)

Rasprostranjene norme unutarnjih sabirnica:

PCI, AGP (sabirnice za osobna – stolna računala)

PCMCIA (sabirnica za prijenosna računala)

Priključnice (slotovi):

završeci unutrašnjih sabirnica

u njih se utiču kartice za kontrolu perifernih uređaja

(konektori)

MATIČNA PLOČA

Shema unutrarnje sabirnice (žute linije):

MATIČNA PLOČA


Suvremene sabirničke priključnice (slotovi):

MATIČNA PLOČA

Evolucija unutarnjih sabirnica:

ISA (eng.industry standard architecture):

-uvedena 1981.godine

-originalno 8 bitna / 20 adresnih vodiča

-vezana uz procesor Intel 8088

-evoluirala 1984.godine

-postala 16 bitna / 24 adresna vodiča


MCA (eng.micro channel architecture):

-razvijena 1987.godine

-32 bitna / 32 adresnih vodiča


EISA (eng.extended industry standard architecture):

-1988.godine / 32 bitna

MATIČNA PLOČA


PCI slotovi (Peripheral Component Interconnect):

-završetak PCI sabirnica preko koje se odvija

komunikacija perifernih uređaja (modem, zvučna

kartica, grafička kartica itd.) sa procesorom

-svojevrsne utičnice za kontrolne kartice (kontrolere)

koje upravljaju perifernim uređajima

-PCI sabirnicu je razvio Intel

-PCI je 64-bitna (66MHz)

sabirnica, no veći udio

uzimaju 32bitne

(33MHz) PCI sabirnice

-PCI Express je evolucija

PCI standarda

MATIČNA PLOČA

AGP (Accelerated Graphics Port)

-ubrzana sabirnica namijenjena isključivo za grafičke

kartice (one zahtijevaju veću propusnost podataka)

-razvio je Intel zbog sve većih zahtjeva 3D

računarskih igara i ostalih zahtjevnih aplikacija

-omogućava direktnu komunikaciju između kartice i

memorije (mimo prekida operacijskog sustava)

-evolucija AGP standarda:

AGP 1x (264 Mb/s)

AGP 2x (528 Mb/s)

AGP 4x (1 Gb/s)

AGP 8x (2 Gb/s)

MATIČNA PLOČA


PCI-E (PCI Express)

-zamjena za za PCI/AGP sabirnice

-koriste je grafičke kartice na matičnim pločama

-razvijena je za grafičke kartice (pruža dvostruko

veću propusnost u odnosu na AGP)

-tijekom razvoja korišteno ime 3GIO (3Generation

In/Out)

-evolucija PCI-E standarda:

PCI-E 1x

PCI-E 4x

PCI-E 8x

PCI-E 16x

MATIČNA PLOČA

PCI Express slot i PCI Express priključnica:

-završetak kartice – višepinski utikač

-slot – višepinska utičnica

MATIČNA PLOČA


Sabirnice za prijenos podataka od/prema

vanjskoj memoriji:

Integrated Drive Electronics (IDE)

-služi za spajanje Paralell AT Attachment (PATA)

hard diskova, optičkih uređaja (DVD/CD-ROM/RW)

-obično se na matičnoj ploči nalaze dva konektora

-stari – napušten standard

MATIČNA PLOČA

Sabirnice za prijenos podataka od/prema

vanjskoj memoriji:

Serial Advanced Technology Attachment (SATA)

-novijeg standard od PATA

-služi za spajanje SATA tvrdih diskova

-konektor je nešto manji i praktičniji

-prva je generacija SATA uređaja (SATA/150)

koristili 8B/10B enkodiranje - teoretska brzina od 1.2

gigabita (Gbps) u sekundi, ili 150 megabajta u

sekundi (MB/s)

MATIČNA PLOČA

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c4/Ata_20070127_002.jpg

http://bs.wikipedia.org/wiki/Slika:SATA_ports.jpg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:SATA_Data_Cable.jpg


Legacy sabirnice i priključci:

zastarjele sabirnice male brzine za serijsko i

paralelno priključivanje periferija

još uvijek prisutne radi podrške starijim perifernim

uređajima

MATIČNA PLOČA

Serijska vrata (engl.

COM port, serial

port).

Mogu biti izvedena

s 9 ili 25-

priključaka (engl.

pin), muški.

Paralelna vrata (engl.

LPT port, printer

port,

paralel port).

Redovito su izvedena

s 25-priključaka

(engl. pin),

ženski.

Odlike serijskog prijenosa

ulazno-izlazni sklop kojim se prijenos bitova obavlja

u seriji (RX/TX)

nazivi:

-serijski priključak

-serijska vrata (Serial port)

-RS232

prva uporaba kod mikrofilma (COM1-COMn)

prednost:

-omogućava prijenos podataka na veće udaljenosti

nedostaci:

-mala brzina prijenosa

-115 Kbps (460 Kbps, kod proširene izvedbe)

-potreba kontrole prijenosa – paritetni bit

ULAZNO IZLAZNI PODSUSTAV


Odlike paralelnog prijenosa

ulazno-izlazni sklop kojim se prijenos bitova obavlja

u paralelno (8 bitova u jednom slanju)

nazivi:

-paralelni priključak

-paralelna vrata (Paralele port)

-Centronics (naziv po proizvođaču)

prva uporaba linijskih pisača - printera (LPT1-LPTn)

nedostatak:

-nemoguć prijenos podataka na veće udaljenosti

-max 6m obični, 15m oklopljeni kabl)

prednosti:

-veća brzina prijenosa

-50-100 KBps (500 KB-2 MB kod proširene izvedbe)

ULAZNO IZLAZNI PODSUSTAV

Super I/O sabirnica:

omogućava priključak:

-miša

-tipkovnice

-disketne jedinice (Flopy Disk Drive –FDD)

stari priključci koji se nisu previše mijenjali

ugroženi pojavom USB-a

PS/2 vrata (engl. port)

služe za spajanje tipkovnice i miša

prethodio mu DIN standard

pod kontrolom BIOS-a

MATIČNA PLOČA


FDD vrata

MATIČNA PLOČA

Mogući uređaji i sabirnice na matičnoj ploči:

kontroleri zvuka

mrežni kontroleri

grafički kontroleri

Kontroleri:

sklopovi za proširenja (prilagodnici UI uređaja)

omogućavaju povezivanje perifernih uređaja s CPU

za razliku od sabirnice omogućavaju priključak

jednog perifernog uređaja

Driveri (programi pogonitelji):

funkcije programa pogonitelja (drivera):

-identificiraju uređaj

-preuzimaju kontrolu i

-obavljaju sinkronizaciju rada

MATIČNA PLOČA


Expanzione kartice (kontroleri) za periferne uređaje:

MATIČNA PLOČA

Vanjske sabirnice:

služe za priključak uređaja koji su skoro uvijek

izvan računala

priključnice tih sabirnica su izvedene na računalu

tako da se izvana, bez otvaranja računala može na

njih priključiti uređaj

brzi i pouzdan oblik komunikacije

omogućava istodobno priključivanje više perifernih

uređaj

Načešće korištene vanjske sabirnice

USB,

FireWire

MATIČNA PLOČA


USB (Universal Serial Bus)

-vanjska sabirnica (priključak) za razne uređaje kao

što su printer, miš, tastatura, digitalna kamera,

modem

-pojavio se 1996. godine, a zaživio tek 1998. godine

-Odlike:

visoka brzina

jednostavnost instaliranja uređaja (pogotovu s

novijim inačicama operacijskog

susava -Plug & Play princip)

MATIČNA PLOČA

Vanjski

uređaj

Računalo

Ostali dijelovi matične ploče:

CMOS

-Complemetary Metal Oxide Semiconductor

-pamti osnovne postavke računalne konfiguracije

-u sebi sadrži i sat koji pamti točno vrijeme

naponski konektor:

-preko njega matična ploča dobiva struju (od napojne

jedinice), te je raspodjeljuje ostalim dijelovima na

matičnoj ploči

MATIČNA PLOČA


MEMORIJA MEMORIJA

Memoriranje:

sposobnost pohrane i čuvanja određene količine

podataka

skupljanje određene količine bitova i pohrana na

određeno mjesto u memoriji – memorijska lokacija

za pohranu ili čitanje potrebno je navesti adresu

memorijske lokacije

Memorija

= adresa + sadržaj memorijske lokacije

S obzirom na postojanost podataka načelna podijela:

privremenu (radnu) memoriju - RAM i

stalnu meoriju - ROM

MEMORIJA

Adresa Sadržaj lokacije


Struktura memorijskog prostora

Adresni memorijski registri - registri za

određivanje operanada i lokacija smještenih u

memoriji

Memorijski registar podataka - registri za

pohranu podataka i riječi programa

Kontrolni memorijski registri- određuju svrhu

pristupa (upis ili čitanje) memoriji

Adresni dekoder - sklop koji prosljeđuje signal

odnosno tumači operacijski dio instrukcije i

poziva logičke krugove potrebne za izvođenje neke

operacije

MEMORIJA

Kapacitet:

Najveća količina podataka koju memorija može

pohraniti naziva se kapacitet memorije i izražava

se u bajtovima (1 memorijska lokacija = 1 bajt)

1 kilobajt (KB) = 210 =1.024 bajta

1 megabajt (MB) = 1.0242 bajta =1.048.576 bajta

1 gigabajt (GB) = 1.024³ bajta =1.073.741.824 bajta

1 terabajt (TB) = 1.0244 bajta =

1.099.511.627.776 bajta

Operaciju čitanja i pisanja:

kontrolira je procesor preko memorijskog kontrolera

memorijski kontroler usklađuje razlike u taktovima

između bržeg procesora i sporije memorije

MEMORIJA


Memorijski kontroler:

Hardverska komponenta koja služi za automatsko

dodjeljivanje slobodnih dijelova memorije u

višekorisničkom načinu rada:

podjelom adresnog prostora na dijelove

premještanjem programa u bilo koji slobodni dio

memorije

zaštitom memorijskog područja od neovlaštenog

pristupa

obnavljanjem memorijskih sadržaja (višestrukim

čitanje i ponovnim pisanjem (prepisivanjem)

sadržaja memorijskih registara – potrebno

kod nekih vrsta memorija)

RADMA MEMORIJA

Bitne odlike memorije:

brzina rada:

-određena je brzinom kojom memorija pohranjuje i

daje podatke

brzina pristupa:

-mjeri se u nano-sekundama (ns)

-ne ovisi o smještaju podataka

vrijeme pristupa memoriji:

-vrijeme potrebno da se neki podatak pročita ili

upiše u memorijsku lokaciju

-reda veličine 3 taktna ciklusa (procesora)

MEMORIJA


RAM (Random Access Memory):

upisno-ispisna memorija

nepostojana: prekidom napajanja gubi sadržaj

građa:

-uređena konačna jednodimenzionalna lista

memorijskih lokacija (registara ili spremnika

(pretinaca)) u kojima se pohranjuju podaci,

instrukcije i međurezultati obrade

upotreba:

-u memorijske lokacije i adrese podaci se

upisuju ili iz njih čitaju

poluvodička tehnologija:

-statička

-dinamička

MEMORIJA

Statička memorija (SRAM):

izgrađena od bistabila i sinhronizira svoj rad s CPU

magistralom (brzine pristupa do 10 ns ili do 133MHz)

bistabil pohranjuje jedan bit informacije

prednost - jednostavnost građe, brz pristup

nedostatak – dimenzija, cijena

Dinamička memorija (DRAM):

kondenzator pohranjuje jedan bit informacije

nesavršenost dielektrika - gubitak naboja –

zahtijeva obnavljanje sadržaja (eng.memory

refreshing) svakih nekoliko ms ili češće

prednost: cijena, male dimenzije

(kondenzator dio poluvodiča)

nedostatak: složeniji pogonski sklop,brzina

MEMORIJA


Memorijski modul:

tiskana pločica s konektorima na koju su zalemljeni

memorijski integrirani krugovi

umeće se u odgovarajući utor (slot) na matičnoj ploči

Značajniji pojavni oblici modula:

SIMM (engl. single inline memory module)

-najstarija vrsta memorijskog modula

DIMM (engl. dual inline memory module)

-najrasprostranjenija vrsta modula

SODIMM (engl. small

outline dual inline

memory module)

-za prijenosna računala

-najmanje dimenzije

MEMORIJA

Pojavni oblici SDRAM (Synchrounous DRAM):

SDR (Single Data Rate)

DDR (Double Data Rate)

DDR2

DDR3

SDR .vs. DDR:

podržava prijenos podatka na obije ivice clock-a

(uzlazna i silazna), čime efektivno udvostručava

protok podataka i troši manje energije

DDR .vs. DDR2 .vs. DDR3:

razlika u veličini prefetch buffera, odnosno cache-a u

koji dolaze podaci prije no što oni stvarno trebaju

veličine prefetch buffera: DDR-2 bita, DDR2-4 bita,

DDR3-8 bita

MEMORIJA


Trendovi u razvitku SDRAM-a:

povećati frekvenciju

smanjiti zagrijavanje

smanjiti latenciju (vrijeme “zaključanosti” memorije

za druge korisinike, a odnosi se na vrijeme koje prođe

od trenutka kada memorijski kontroler zatraži i

dobije podatak – vrijeme se mjeri u milisekundama)

povećati širinu memorijskog prostora (sada 64 bita)

povećati veličinu prefetch buffera

Bitna svojstva i oznake SDRAM-a:

radni napon (mjeri se u Voltima)

oznake memorije i brzina (primjer):

-PC2-3200 = prijenos 3,2 GB/s

-DDR3 800 = takt 100 Mhz * 8 bita

MEMORIJA

Razvojni oblici suvremenog DRAM-a:

SDR (Single Data Rate)

-3.3V, 168 pin DIMM/

144 pin SODIMM

-brzine rada:

PC66 (66 Mhz), PC100, PC133

DDR (Double Data Rate)

-2.5V, 184 pin DIMM/200 pin

SODIMM/172 pin MicroDIMM

-brzine rada:

PC-1600 (DDR 200 na 100 Mhz)

PC-2100 (DDR 266 na 133 Mhz)

PC-2700 (DDR 333 na 166 Mhz)

PC-3200 (DDR 400 na 200 Mhz)

MEMORIJA


DDR2

-1.8V/240 pin DIMM/200 pin SODIMM/

214 pin MicroDIMM/244 pin MiniDIMM

-brzine rada:

PC2-3200 (DDR2 400 na 200 MHz),

PC2-4200 (DDR2 533 na 266 MHz),

PC2-5300 (DDR2 667 na 333 MHz),

PC2-6400 (DDR2 800 na 400 MHz)

DDR3

-1.5V/240 pin DIMM/204 pin SODIMM/

-brzine rada:

PC3-6400 (DDR3-800 na 100 MHz)

PC3-8500 (DDR3-1066 na 133 MHz)

PC3-10600 (DDR3-1333 na 166 MHz)

PC3-12800 (DDR3-1600 na 200 MHz)

MEMORIJA

Brza priručna memorija (eng. Cache)

Relativno malog kapaciteta

Omogućava vremensko usklađivanje razmjene

podataka između CPU i memorije moguće je:

-usporavanjem - uvođenjem stanja čekanja za CPU

-ugradnjom brze priručne memorije

Pohranjuje dio sadržaja glavne memorije ili

magnetskog diska

CACHE

BRZA PRIRUČNA MEMORIJA (CACHE)

- BRZA MEMORIJA RELATIVNO MALOG KAPACITETA

- POHRANJUJE DIO SADRŽAJA GLAVNE (SPORE) MEMORIJE ILI

MAGNETSKOG DISKA

DISK CACHE CPURAMDISK

CACHE

http://www.tehnopedija.net/wp-content/uploads/2008/03/kingstonhxddr3.jpg


Vrste Cache memorije:

Level 1 Cache - smješten na istoj poluvodičkoj pločici

s mikroprocesorom

Level 2 Cache - brza priručna memorija smještena

na matičnoj ploči

Disk Cache – sastavni je dio upravljačkog

mehanizma tvrdog diska

Buffer - memorija između tipkovnice i RAM-a

Prividna (virtualna) memorija:

proširuje RAM

tvrdi disk oponaša dio RAM-a

karakterizira je sporost

CACHE / OSTALE MEMORIJE

Flash memorija:

poluvodička memorija kod koje se očuvaju podaci i

nakon prekida napajanja

danas se koristi za USB memorijske stick-ove i za

Solid-State Drive (SSD)

prednost - niska cijena

Read Only Memory (ROM):

pretežito ispisna memorija

podaci se ne brišu nakon prekida napajanja

malog kapaciteta

obično čuva podatke potrebne operacijskom sustavu

vrste ROM-a obzirom na brisanja podataka:

-ROM s programiranom maskom, PROM, EPROM i

EEPROM

STALNA MEMORIJA


ROM s programiranom maskom

”tvornički” programiran ROM

isplativ na velikom serijama

nema mogućnosti brisanja i upisa novog sadržaja

Programable Read Only Memory - PROM

programirljiv sustav – omogućava upisivanje

podataka jednom i zauvijek

za upisivanje se koristi programator

s obzirom na poluvodičke elemente koji ga grade:

-diodni PROM (stanje je svih dioda inicijalno 1)

-MOSFET-ni PROM (stanje je svih MOSFET-ova

inicijalno 0)

naponkim pregrijavanjem se trajno spaljuju

poluvodički elementi radi dobivanja suprotnog stanja

STALNA MEMORIJA

Erasable Programable Read Only Memory – EPROM

programirljiv sustav – omogućava upisivanje

podataka, brisanje i ponovno upisivanje

brisanje se obavlja s UV svjetlosti

za upisivanje se koristi programator

vijek trajanja EPROMA je oko 10 godina

Electrically Erasable Programable Read Only

Memory – EEPROM

brisanje obavlja naponom i može biti selektivno

(brisanje pojedinih riječi)

nedostatak čini potreba za značajno većim brojem

tranzistora (složeniji i skuplji sustav no EPROM)

STALNA MEMORIJA


Još neke memorije:

VRAM (Video DRAM)

WRAM (Window DRAM)

PSRAM (Pseudostatic RAM)

MDRAM (Multibank DRAM)

FPM (Fast Page Mode DRAM)

BEDO (Burst EDO DRAM)

QDR (Quad Data Rate)

SGRAM (Synchronous

Graphics RAM)

MEMORIJA

CENTRALNI

PROCESOR

CENTRALNI

PROCESOR

http://bs.wikipedia.org/wiki/Datoteka:Graficka-Karta.jpg


Evolucija centralnih (mikro) procesora:

4-bitni mikroprocesori: 4004, 4040

8-bitni mikroprocesori: 8008, 8080, 8085

16-bitni mikroprocesori: 8086, 8088, 80186, 80188,

80286

32-bitni mikroprocesori: iAPX432, i960 tj.80960, i860

tj.80860, XScale

32-bitni mikroprocesori: 80386DX, 80386SX, 80376,

80386SL, 80386EX,

32-bitni mikroprocesori: 80486DX, 80486SX,

80486DX2, 80486SL, 80486DX4

32-bitni mikroprocesori: Pentium (Classic), Pentium

MMX

CENTRALNI PROCESOR-algoritam

Evolucija centralnih (mikro) procesora:

32-bitni mikroprocesori: Pentium Pro, Pentium II,

Celeron (Pentium II-based), Pentium III, Celeron

(Pentium III Coppermine-based), Celeron (Pentium

III Tualatin-based), Pentium M, Intel Core, Celeron

M, Dual-Core Xeon LV

32-bitni mikroprocesori: Pentium 4, Xeon, Mobile

Pentium 4M, Pentium 4EE, Pentium 4E, Pentium 4F

64-bitni mikroprocesori: Itanium, Itanium 2

64-bitni mikroprocesori: Pentium 4F, Pentium D,

Pentium Extreme Edition 955 i 965, Intel Core 2.



Aritmetičko-logička jedinka - obavlja:

Aritmetičke i logičke operacije

Prosljeđivanje rezultata

Upravljačka jedinka – obavlja:

Dekodira instrukcije

Povezuje registre

Određuje vrstu operacije

Registri procesora

Adresni međuregistar, Podatkovni međuregistar

Instrukcijski registar, Programsko brojilo

Registar kazaljke stoga, Bitovi registra stanja

Niz općih registara

CENTRALNI PROCESOR - dijelovi

Ponavljati

dohvatiti iz spremnika instrukciju na koju pokazuje

programsko brojilo;

povećati sadržaj programskog brojila da pokazuje

sljedeću instrukciju;

dekodirati instrukciju, odrediti operaciju koju treba

izvesti,

odrediti odakle dolaze operandi i kuda se pohranjuje

rezultat;

operande odvesti na aritmetičko-logičku jedinku, izvesti

zadanu

operaciju i pohraniti rezultat u odredište;

do isključivanja



Faze izvođenja instrukcije:

Dohvat instrukcije (fetch)

Dekodiranje instrukcije (decode)

Obavljanje operacije (execute)

Brzina rada:

Višekratnik periode takta (gigaherci - GHz)

MFLOPS (Mega Floating-point Operations Per

Second)

Ovisi o brzini prijenosa sabirnice

Priručni spremnik (cache):

Dodatni spremnik s informacijama dostupnim

procesoru u svakom trenutku

Ubrzava rad procesora

Približava procesor max. brzini rada

CENTRALNI PROCESOR - dijelovi

PITANJA!

Documents

Model računalnog sustava