Embed Size (px)
DESCRIPTION
teorija
Citation preview
Aleksandra Pavlović, dipl. inž.
RAČUNAR: UreĎaj koji samostalno obavlja
obradu podataka izvršavajući digitalne logičke
operacije na osnovu unetog programa.
PODATAK: Diskretna informacija o stanju i
procesima oko nas (25, R, boja, ton, ...).
Svaki podatak odgovara nekoj veličini, vrednosti.
Vrednost je apstraktna, postoji samo u mislima i
može se predstaviti na mnogo načina (12,
dvanaest, twelve, XII, 1100, ...)
HARDVER: Fizičke (elektronske ili mehaničke)
komponente od kojih se sastoji računar ili
računarski sistem
SOFTVER: Program koji upravlja radom
računara
ELEKTRONSKO KOLO: Set međusobno
povezanih elektronskih komponenata koje
obavljaju određenu funkciju u računaru
INTEGRISANO KOLO: Kombinacije hiljada
elektronskih kola napravljenih na tankom
silikonskom elementu, koji se naziva čip (chip)
Aritmetičko - logička jedinica (ALU)
Kontolna jedinica
Memorija
I/O (Input and Output) – ulazno/izlazni ureĎaji
Aritmetičko – logička jedinica i kontrolna
(upravljačka) jedinica zajedno čine Central
Processing Unit ili CPU
Aritmetičko – logička jedinica:
obavlja računske i logičke operacije
obavlja samo 4 osnovne računske operacije i
logičku operaciju poreĎenja.
Upravljačka jedinica:
upravlja čitanjem i zapisom u radnu memoriju
upravlja razmenom podataka izmeĎu radnememorije i aritmetičko-logičke jedinice
upravlja radom aritmetičko-logičke jedinice
sinhronizuje rad pojedinih jedinica računara
1. Monitor2. Matična ploča3. Centralni procesor4. ATA slotovi5. Radna memorija6. Dodatne kartice7. Napojna jedinica8. Optički ureĎaji9. Hard disk10. Tastatura11. Miš
Matična ploča◦ ROM◦ BIOS
Procesor◦ Procesorski hladnjak
RAM Grafička kartica
◦ Grafički čip
Zvučna kartica Modem Mrežna kartica Napojna jedinica TV tuner
Uređaji za čuvanje podataka Hard disk Optički ureĎaji
◦ CD ureĎaj◦ DVD ureĎaj◦ HD-DVD ureĎaj◦ Blu-ray ureĎaj
Flopi disk Zip ureĎaj Flash memorija
Monitor
LCD monitor
CRT monitor
Plazma monitor
Štampač (printer)
Laserski printer
Inject printer
Projektor
Tastatura
Miš
Skener
Web kamera
Matična ploča (eng. Motherboard) jeste glavna
štampana poluprovodnička ploča
Ona osigurava stabilnost sistema
Opšta tendencija je povećanje stepena
integracije matičnih ploča, što iziskuje sve veći
broj kontrolera koji se integrišu u nju, kao što su:
IDE (Integrated Device Equipment)
EIDE (Enhanced Integrated Device Equipment)
U njih spadaju:
kontroleri za diskove, audio, video i mrežne karticeintegrisane u jedan ili nekoliko čipova, modemi itd.
Kod ovakvih rešenja ne pojavljuju se problemikompatibilnosti u radu ovih jedinica i osnovne ploče.Radom osnovne ploče upravlja chipset.
Standardni formati:
AT
ATX
Micro ATX
Poznati proizvoĎači:
Intel
Gygabyte
MSI
Direktno utiče na performanse računara shodno
mogućnostima njenog čipseta, socketa i
kvaliteta ostalih delova na ploči Jedan od najvažnijih delova matične ploče je
bus ili magistrala. Preko magistrale idu svi podaci, te tako
komponente meĎusobno komuniciraju. Brzinamagistrale se meri u MHz-ima (megahercima)
Što je veća brzina to se više podatakaistovremeno može preneti.
Najbitnija magistrala je FSB magistrala
Osim FSB-a, postoje i druge magistrale:
◦ Memorijska magistrala spaja Northbridge sa
memorijom
◦ IDE magistrala spaja Southbridge sa hard
diskovima ili CD/DVD uređajima
◦ AGP magistrala spaja grafičku kartu sa memorijom
i CPU
◦ PCI magistrala spaja PCI slotove sa Southbridge-
om
Čipset Socket BIOS Memorijski slotovi PCI slot AGP slot IDE konektori SATA konektori USB priključci Legacy konektori Konektori za periferije CMOS baterije Integrisani delovi Naponski konektor
Glavni deo koji veže sve ostale delove sa procesorom, tešalje glavnom procesoru (CPU) informacije ostalim delovima. Sastoji se od dva dela:
◦ NorthBridge: NorthBridge je direktno povezan saprocesorom preko FSB-a (en. Front Side Bus ili magistrala) što omogućava brzu dostupnost podataka iz memorije igrafičke kartice. Od njega najviše zavise performansematične ploče. Integrisan je na matičnu ploču što znači dase ne može menjati, ali njegova voltaža i performanse se mogu menjati kroz BIOS ili softverski.
◦ Southbridge: Southbridge je sporiji od Northbridge-a te sveinformacije iz procesor-a idu prvo preko Northbridge-a pa tek onda na Southbridge koji je sabirnicama spojen na PCI, USB, zvučni čip, SATA i PATA konektore itd.
Acer Labs (ALi/ULi)
AMD
ATI
Intel
NVIDIA
Silicon Integrated Systems (SiS)
VIA Technologies (VIA)
Socket: Socket odreĎuje koji procesor se možeugraditi u matičnu ploču.
Nemoguće je staviti AMD procesor u matičnu pločukoja podržava Intel socket (i čipset)
Neki od korišćenih socketa:◦ 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 korišćteni AMD Athlon 64-bitni
procesori◦ Socket AM2 - Zamjena za socket 754 i 939, koristi DDR2
memoriju
Basic Input/Output System (BIOS) kontroliše
osnovne funkcije računara i svaki put proverava
svoje stanje prilikom paljenja računara
Parametrima i načinom pristupa hardware-u upravlja BIOS osnovni sistem.
Operativni sistem preko BIOS-a objedinjujehardware u funkcionalnu celinu i omogućavaispravan rad software-u koji koristi hardware.
Neki proizvoĎači matičnihploča stavljaju čak dvaBIOS ROM chipa na ploču.
Osnovne ploče posedujuventilator (cooler). Procesori su oni delovikonfiguracije koji se najintenzivnije greju, tj. imaju najveću disipacijuenergije.
Memorijski slotovi – za RAM memoriju
PCI (en. Peripheral Component Interconnect)
konektori za zvučne, TV, mrežne, i nekada i
grafičke karte
Accelerated Graphics Port (AGP), konektor
isključivo namenjen za grafičke karte, karakteriše
ga veća brzina od PCI-a
Integrated Drive Electronics (IDE), služi za spajanje
PATA hard diskova, optičkih ureĎaja (DVD/CD-
ROM/RW); obično se nalaze dva konektora.
Serial Advanced Technology Attachment (SATA) je
nešto novijeg datuma nego PATA, služi za
konektovanje SATA hard diskova i logično donosi bolje
mogućnosti
Universal Serial Bus (USB) služi za priključivanje
spoljnih ureĎaja (štampača, memorijskih stickova itd.).
Najnoviji standard je USB 2.0
Legacy konektori
Konektori za miš i tastaturu
CMOS baterija – pamti neke vitalne funkcije
računara
Naponski konektor - preko njega matična ploča
dobija struju (od napojne jedinice), te je
raspodeljuje ostalim delovima na matičnoj ploči
Najbitniji delovi u računaru od kojih zavisi brzina
i performanse istog su:
brzina procesora (CPU),
količina, tip i brzina RAM-a
vrsta čipseta
brzina FSB-a,
brzina hard diska
GPU grafičke karte.
Mikroprocesor računara je povezan sa drugim
delovima konfiguracije pomoću magistrala.
Glavne magistrale poveziju sastavne delove
računara u jedinstveni sistem i predstavljaju
skup magistrala koje prenose podatke od ulazno-
izlaznih ureĎaja do procesora.
Glavnu magistralu možemo posmatrati kao
“magistralu” koja služi za brži prenos podataka
prema procesoru.
Interne magistrale vrše prenos podatakaunutar računara i izvedene su kao vodovi namatičnoj ploči i dele se na:
Data Bus - Magistrale za prenos podatakaizmeĎu procesora i memorijskog podsistema iliperifernih ureĎaja
Address Bus – Magistrale za prenos adresa Controll Bus – Kontrolno-upravljače magistrale
vrše prenos upravljačkih signala izmeĎuprocesora i drugih delova hardware-a, tj. obezbeĎuju sinhronizaciju toka podataka.
Eksterne magistrale date u obliku višežilnog
kabla obavljaju razmenu podataka izmeĎu
spoljašnih U/I ureĎaja i procesora. USBmagistrale (Universal Serial Bus) namenje-
ne su za priključivanje više ureĎaja na jedanpriključak i koriste se za CDROM ureĎaj, miš, skener,…
IEEE FireWire magistrale namenjene su zaspajanje ureĎaja velikih brzina (DVD).
Da bi procesor mogao komunicirati sa U/I ureĎajima, za svaki je ureĎaj potrebanpokretački program - driver.
Funkcije drivera su:• identifikuju ureĎaj• preuzimaju kontrolu i• vrše sinhronizaciju rada.
Artimetričko logička jedinica (ALU)◦ Deo zadužen za sve matematičke kalkulacije
Registri◦ Registri su jednostavni flip-flop ureĎaji, na slici ih
imamo 3, no moderni procesori ih imaju mnogo više.
Program counter◦ Deo zadužen, doslovno, za brojanje, shodno naredbi
on povečava vrednost za 1, ili je resetuje na 0.
Intrukcijski registar i dekoder◦ Delovi koji kontrolišu sve ostale delove procesora
brzina rada
tip
količina podataka koja se može odjednomobraditi.
Snagu procesora mnogi procenjuju na osnovu
njegove radne frekvencije, ali ta procena nije
potpuno kvalitativna, jer brzina rada zavisi i od
drugih karakteristika (od širine i brzine adresnemagistrale i magistrale za prenos podataka).
Procenjuju se na osnovu sledećih podataka: broj, kapacitet i namena njegovih registara, broj jedinica za izvršavanje celobrojnih operacija i
operacija promenljive decimalne tačke, broj jedinica za dekodovanje i izvršavanje instrukcija,
konstrukcija jedinice za izvršavanje instrukcije, nivoi, kapacitet i brzine cache memorije integrisane na
procesorskom chip-u, skup mašinskih instrukcija koje procesor može izvršiti. tip slota, naponski nivo procesorskog jezgra i tehnologija
izrade (materijal i debljina povezivanja tranzistora unutarprocesora) predstavljaju sekundarne karakteristike o disipacijii mogućnosti primene procesora na matičnimpločama.
Memorije su ureĎene konačne
jednodimenzionalne liste memorijskih lokacija
(registara) u kojima se čuvaju podaci, instrukcije
i meĎurezultati obrade.
U memorijske lokacije (adrese) podaci se upisuju ili iz njih čitaju
U svakom računaru postoji memorijska hijerarhija. Memorije se sastoje od: Registara koji predstavljaju najviši nivo memorijske
hijerarhije. Oni nalaze se u procesoru, a brzina radaodgovara brzini procesora. Njihov broj i kapacitet je mali i služe za privremeno memorisanje podataka(meĎurezultata i rezultata obrade).
Cachememorije sunešto sporijeod brzine radaregistara, ali rade na približno istim frekvencijamakao i procesor. Njihov kapacitet je veći od ukupnogkapaciteta registara i predstavljaju skup medija zaprivremeno memorisanje podataka. Danas se koristimaksimalno tri nivoa cache memorije. U timmemorijama se na osnovi složenih algoritama biraju i učitavaju podaci za koje se pretpostavlja da će bitipotrebni procesoru.
Radna memorija je za red veličine sporija od brzinerada procesora. Radna memorija prihvata podatke inaredbe od ulaznih jedinica, pojedinačne naredbedaje upravljačkoj jedinici, razmenjuje podatke i dajerezultate izlaznoj jedinici. Organizovana je kao skuplokacija od kojih svakai ma svoju adresu. Adresiranje može biti direktno i indirektno.
Postoji nekoliko delova radne memorije:- RAM (Random Access Memory) sadrži podatke iprograme koji se izvršavaju. Učitavanje novogprograma briše prethodni. Pristupa se brzo idirektno. - ROM (Read Only Memory) sadrži programe i podatke koji se mogu samo čitati.
DRAM (Dinamyc Random Access Memory)je velikog kapaciteta sa radnom frekvencijom od18MHz.
EDORAM (Extended Data Out RAM) se idanas koristi i može da postigne radnufrekvenciju od 50 MHz.
SDRAM (Synchronous DRAM) memorija kojazahteva sofisticiraniji kontroler (zbog podelememorije na 2 memorijska bank-a), ali je njenaradna frekvencija 100 MHz, tj. 133 MHz.
RDRAM (Rambus DRAM) imaju radnu frekvenciju od 1066 MHz.
Micron je kao odgovor na Rambus memorijeizbacio DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) memorije koje su jedva skuplje odobičnih SDRAM memorije, a dvostruko su brže.
IBM radi na izradi statičkih RAM memorijama nanivou dimenzije atoma.
Za potrebe grafičkih kartica je razvijenaspecifična VRAM (Video RAM) memorija čijisvaki bit sadrži podatak o jednoj tački slikeekrana. Parametri za procenu memorije su vreme pristupa i kapacitet glavne memorije.
DDR
SDRAM
RDRAM
DDR 2DDR 3
Cache je mala memorija koja služi za čuvanje podataka
koji se često koriste
L1 cache je primarna cache memorija. Nalazi se na
istom čipu kao i procesor, radi na taktu procesora,
kapacitet 8-128kB
L2 cache- sekundarna cache memorija najčešće radi na
nazivnoj brzini procesora
Spoljašnje memorije služe za čuvanje podataka sa računara iprograma i njihov prenos sa jednog računara na drugi.
Deo podataka potrebnih za rad računara može se čuvati u radnoj memoriji (RAM), koja omogućava brži pristup, ali je malog kapaciteta i u njoj ne staju svi podaci potrebnikorisniku.
Arhiviranje je vrsta čuvanja podataka koji se vrlo retko koriste, a odlažu se na sigurno mesto za buduću upotrebu.
Osnovne karakteristike spoljnih memorijskih jedinica su kapacitet, vreme pristupa i protok podataka.
Poželjne karakteristike su: postojanost podataka, jednostavnorukovanje, male dimenzije i pristupačna cena.
Danas ove karakteristike zadovolajvaju magnetni i optički medijumi.
Kapacitet memorija se najčešće meri umegabajtima (MB) 1 MB= 1024 KB = 210 KB.
Često se kapacitet zaokružuje na 1000, npr. 1 MB ~1000 KB ~ 1 000 000 bajta (greška je pritome oko 5%).
U opštem smislu kao memorije do sada su se koristile:• magnetna traka,
• magnetni disk (promenljivi i hard disk),
• optički disk i
• magnetne kartice.
Tvrdi disk (ili hard disk) je ureĎaj koji piše i čita
podatke
Svaki računar danas ima barem jedan tvrdi
disk, na njemu se drže svi podaci neophodni za
pokretanje računara, kao npr. operativni sistem,
te on ustvari omogućava računaru da zapamti
podatke i posle gašenja istog
Grafička kartica, Grafički adapter, VGA kartica ilivideo kartica (en. graphics card, video card, vgacard, graphics adapter) daje i obraĎuje dvo-dimenzionalnu ili tro-dimenzionalnu sliku.
Grafički procesor (GPU) je glavni deo na kartici, a njegova uloga je prevoĎenje binarnog koda u vidljivu sliku na nekom grafičkom izlaznom ureĎaju.
Princip je jednostavan, CPU u saradnji sa nekimsoftverom, kao što je 3D računarska igra, šaljeinformacije grafičkom procesoru koji potom obraĎujedobijene informacije i šalje ih na monitor.
Grafička kartica se ugraĎuje u matičnu ploču, obično u AGP ili PCI Express slot
Modem je skraćenica od
MODulate/DEModulate i ona je ime za ureĎaj
koji modulira analogni nosač signala (kao zvuk),
i koji isto tako demodulira - dekodira digitalni
signal sa analognog nosača.
Modem je iz računara najčešće spojen na
telefonsku liniju
Zvučna kartica je deo koji obezbjeĎuje zvučni
ulaz i izlaz.
Zvučna kartica na sebi sadrži zvučni čip koji
pretvara analogne zvučne talase u digitalni
signal (nule i jedinice)
Mrežna kartica (en. Network card, NIC, network
adapter) je deo koji se brine za komunikaciju
računara preko računarske mreže
Brzine:◦ 10 mbit/sec
◦ 100 mbit/sec
◦ 1000 mbit/sec
◦ do 160Gbit/sec
Napojna jedinica je hardverski deo kojiračunaru obezbeĎuje napon i struju
Napojna jedinica obezbeĎuje da svaki do računara dobije odreĎenu količinu energije kojamu je potrebna
TakoĎe, jedan od glavnih zadataka napojnejedinice je da pretvori 220 V u 3,3 V, 5 V i 12 V što je u skladu sa naponskim zahtevimahardvera u računaru.
SLI (en. Scalable Link Interface) je način spajanja dve
(pa i više) grafičke kartice tako da mogu raditi zajedno.
Time se osigurava veća procesorska moć kao i sama
količina memorije
Peripheral Component Interconnect (PCI) je
magistrala preko koje se odvija komunikacija
komponenti (modem, zvučna kartica, grafička
kartica itd.) sa procesorom
Front Side Bus (FSB) je termin za glavnu
procesorsku (CPU) magistralu. Preko ove
magistrale idu svi podaci iz procesora ka ostalim
ureĎajima (RAM, grafička kartica, hard disk,
zvučna kartica).
Brzina FSB-a, kao kod procesora, se meri u
Megahercima (MHz)
