Transcript Számítógép architektúrák I. - PTE-PMMIK - Rendszer

Számítógép
architektúrák I.
gyakorlat
Nagyváradi Anett
[email protected]
http://morpheus.pte.hu/~anettn
Boszorkány B138
Félévi beosztás
 Hardver ismeretek (1-2. hét)
 Gépszerelési gyakorlat
 Operációs rendszer ismertetés, hálózati ismeretek (34. hét)
 Windows 98 telepítési gyakorlat
 Új technológiák (7-8-9. hét)
 Windows NT Windows XP telepítés
 Egyéb operációs rendszerek (10-11. hét)
 Linux telepítési gyakorlat
 Multiop.rsz telepítés, hálózati kábel szerelés, ghostolás (12. hét)
 Zárthelyi dolgozat (13. hét) – gyakorlati anyagból; minimum
teljesítendő : 50%; pótlás utolsó szorgalmi héten
Hardver ismeretek
Építőelemek





Alaplap
Processzor
Memória
Csatlakozók
Csatolókártyák
 Hangkártya
 Videokártya
 Egyéb I/O kártyák
 Hálózati kártya
 TV tuner kártya
 USB bővítőkártya
 Merevlemez
 Tápegység
 Másodlagos háttértárak









Floppy meghajtó
CD, DVD lemezek
Pendrive
Zip drive
Monitor
Nyomtató
Egér
Billentyűzet
Scanner
Alaplap
 Használhatóság
 Bővíthetőség
 Gazdaságosság
Alaplap




XT† szabvány (régi Intel 286-osai)
AT† szabvány (régi Intel Pentium I)
ATX† szabvány – energiatakarékosság
ATX2 – csatlakozók elhelyezése,
ventilátor kihasználása, foglalatok
átszervezése
Hűtés
 Alkatrész üzemi hőmérsékleten tartása
 Ventillátorral
 Hűtőbordával
 Vízhűtés




Processzor
Videokártya
Tápegység
Ház
Processzor
 Kerámia tokba zárt integrált áramkör
vezérlési/számítási feladatok elvégzésére
 Saját utasításkészlet – RISC, CISC
 Osztályozásuk: a kettes számrendszer beli
műveleteket milyen hosszúságú részletekben
tudják elvégezni




8 bites (I8080)
16 bites (I8086/8188, I80286)
32 bites (I80386/486, Pentium)
64 bites (Intel Itanium, AMD Athlon 64)
 Teljesítmény: órajel frekvenciában
(vezérlőkvarc kristály)
 Sebesség: MIPS
Processzor történet - AMD






1969.
1969.
1972.
1975.
1981.
1986.
 1987.
 1991.
 1993.




1997.
1999.
2001.
2001.
 2005.
 2007.
Az AMD megalakul
Az AMD első chipje az Am9300
Az AMD a tőzsdére megy
Az AMD belép a RAM gyártásba az AM9102-vel
AMD chip a Columbia űrrepülő fedélzetén
A 32-bites chipek közül bemutatásra kerül a 29300-as
család
Az AMD kifejleszti a Sonyval a CMOS technológiát
Bemutatásra kerül az AM386 mikroprocesszor család
Bemutatják az első tagját az Am486-os
mikroprocesszor-családnak
Bemutatják az AMD-K6 processzort
Bemutatják az AMD Athlon processzort
Az AMD bemutatja az Athlon XP nevű processzorát
Az AMD bemutatja az AMD Athlon MP dual
processzorát, amit szerverekbe szán
AMD Athlon 64
AMD Athlon 64 X2
Processzor történet - Intel






1971.
1972.
1974.
1978.
bites
1982.
1985.

1989.

1993.

1997.

1999.

2000.


2006.
2007.
4004 a világ első mikroprocesszora
8008 processzor megjelenése, külső adatbusza 8 bites
8080 processzor megjelenése, külső adatbusza 8 bites
8086 processzor megjelenése, külső adatbusza 16 bites
286 processzor megjelenése, külső adatbusza 16 bites
386™ processzor megjelenése, az első 32 bites külső
adatbuszú processzor
486™ DX processzor megjelenése, külső adatbusza 32
bites felülről kompatibilis
Pentium® processzor megjelenése, külső adatbusza 32
bites
Pentium II processzor megjelenése, külső adatbusza 32
bites
Pentium III processzor megjelenése, külső
adatbusza 32bites
Pentium 4 processzor megjelenése, külső
adatbusza 32 bites, de létezik 64 bites változata is
Pentium D (dual magos processzorok)
Core 2 Duo (legújabb technológia)
Moore törvénye
 1975. chipeken lévő tranzisztorok száma
kétévente duplázódik
Memória
 ROM – read only memory
 Csak olvasható
 Tápfesz. megszűnése után is megőrzi tartalmát
 EPROM, EEPROM
 RAM – random access memory
 írható/olvasható memória
 Tápfesz megszűnésével elvesztik tartalmukat
 Fajtái:
 SRAM – flip-flop, tápellátásig, nagy helyigény
 DRAM - frissíteni kell, kis hely (1 bitcella 1
tarnzisztor)
Memória történek






SIM-RAM† – elavult 1,4,8 MB
EDO-RAM † – elavult (XT) 4,8,16,32,64MB
SD-RAM † – 133MHZ, 256MB
DDR-RAM – 233-400MHZ, 1GB
DDR2-RAM – 533 - 667- 800MHz
DDR3-RAM – 1066 - 1333MHz
Csatlakozók, csatolók 1
 Csatolók:
 Bővítőkártyáknak szánt foglalatok
 Típusai:
 ISA - (Industry Standard Architecture - Ipari
Szabványfelépítés)
 AGP - (Accelerated Graphics Port – gyorsított
grafikus kapu)
 PCI - (Peripheral Component
Interconnect local bus - perifériás alkatrészeket összekötő
helyi sín)
 PCI Express
Csatlakozók, csatolók 2
 Processzorfoglalatok: processzor
kapcsolódási helye az az alaplaphoz
 Fajtái:






Socket 1- 8 (2009) csatlakozók
SuperSocket 7
Slot 1
Slot A
Socket A
Socket 462
 AM2
 LGA775
Csatlakozók, csatolók 3
 Memóriafoglalatok – e foglalatba kell
beilleszteni a memóriamodulokat
 DDR
 DDR2
 DDR3
Csatlakozók, csatolók 4
 Merevlemez csatlakozók –
 IDE kábelek (Integrated Device Electronics, integrált
eszközelektronika)
 40 tűs kébelek
 kábelen 3 csatlakozó - egyik az alaplapba, másik
kettő az egyéb meghajtókba csatlakozik
(master/slave beállítás –
jumperek)
PATA
SATA
SCSI
Csatlakozók, csatolók 5
 Floppycsatlakozók†
 (32 tűs) IDE kábelhez hasonló funkciójú
 a kábel a Floppy meghajtóval teremt
összeköttetést
Csatlakozók, csatolók 6
 Tápellátás csatlakozó –
 a táp egy transzformátor, ami a PC számára
a megfelelő feszültséget állít elő
 a csatlakozón keresztül kötjük be a tápot az
alaplap számára
 a többi belső alkatrész (memóriák, drive-ok,
bővítőkártyák) is innen nyeri az áramot
Külső csatlakozók 1
 Párhuzamos ( LPT) port
 25 tűs port
 Elsősorban nyomtatókhoz fejlesztették ki
 Egyszerre kétirányú adatforgalmat tesz lehetővé
 Soros (Serial) port
 Ma is minden számítógépen meglevő
hagyományos soros kapu 1962-ből ered
 Egyszerre csak egy irányba történhet adatátvitel
 RS 232 szabványú illesztő felülettel ellátott
észközökkel való kommunikáció céljára
 9 tűs port
Külső csatlakozók 2
 USB – (Universal Serial Bus – egyetemes
soros busz
 1993-tól
 Sebesség (1.1 – 1MB/s, 2.0 – 6 MB/s)
 PS2 – az egér és a billentyűzet csatlakozhat
ezen a porton a PC-hez
Csatolókártyák
 Hangkártya
 multimédiás eszköz
 Korábban PC Speaker
 1987 az első kártya formában megjelenő
hangfeldolgozó egység az Adlib
 Creative Labs 1988 Game Blaster
 1989-ben megjelent a monó Sound Blaster
(8 biten 22 KHz-es mintavételezési frekvenciával)
 legnagyobb gyártók a Diamond Multimedia†,
Creative Labs
Csatolókártyák
 Videokártya
 Grafikus megjelenítésért felel
 3D megjelenítés (kezdetben kiegészítő
kártya – gyorsítókártya, integrálva)
 PCI és AGP foglalatos változat
 Jelenleg AGP† és PCI Express foglalat
 Gyártók: Asus, MSI
 Típusok:
 Nvidia (GForce8600GT, GForce8800GTS)
 ATI (Radeon2600XT, Radeon 2900XT)
Merevlemez
 HDD (Hard Disk Drive - Merev lemezes
meghajtó – winchester) 1956
 Adatok és programok hosszú idejű tárolása
 Felépítése:
 Adatok tárolását végző, mágneses bevonattal
ellátott kör alakú lemez
 Egy tengelyen egymás fölött több lemez
 Az információt a lemez egy pontjának mágnesezési
állapota hordozza
 A lemezeket egy motor nagy sebességgel forgatja
(5400 rpm - 7200 fordulat/perc – 15000 rpm)
 A lemezek felett író/olvasó fejek mozgathatók
sugárirányban
Merevlemez 2
 A felületek koncentrikus gyűrűkre - sávokra
(track) vannak osztva, ezek pedig szektorokra
(sector) oszlanak
 Egy szektor 512 bájtnyi adatot tartalmaz (a
lemez nem képes ennél kevesebb adatot
kezelni)
 Amikor az egyik felülethez tartozó fej egy
sávon van, a többi felület fejei is az annak
megfelelő sávon találhatók
 Az összetartozó sávokat együttesen
cilindernek (cylinder) nevezzük
Merevlemez 3
SSD (Solid State
Drive )
 Fajtái:
 Ram-drive DRAM SSD (akkumlátor!) gyors, drágább 80-
800 USD/gigabyte
 Flash SSD 3-10 USD/gigabyte (64GB 20e Ft 2011 vs
hdd 320GB 10eft)
 SLC Single-Level Cell
 MLC Multi-Level Cell
Előny: nincs felpörgés, mozgó alkatrészek hiánya,
alacsony áramfelvétel, zaj teljes hiánya, mechanikai
megbízhatóság , viszonylagosan állandó olvasási
teljesítmény, kis méret és súly , SATA kompatibilitás
Hátrány:magas ár, kis tárolókapacitás, fokozottan érzékeny
a hirtelen áramkimaradásra, mágneses és elektromos
mezőkre, az újraírások száma korlátozott (100 000-szer
írható, lassú írási sebesség (flash-memóriánál)
Tápegység
 Táp gyakorlatilag egy transzformátor, ami a
számítógépnek transzformálja le a 230 V – ot
a PC - nek megfelelő feszültségre
 Több fajtájuk létezik: pl.: 425W, 525W, 650W
 Saját hűtő
Másodlagos háttértárak
 FDD † - Floppy Disk Drive - fajtái a 3,5 inch es és az 5,25 inch
 optikai meghajtók:
CD (Compact Disk) DVD (Digital Video/Versatile
Disc)
650MB – 800MB
4,7 GB - 8,5 GB - 17 GB;
7800 KB/s
21600 KB/s átviteli sebesség
52x
16x olvasás
Másodlagos háttértárak
CD - Compact Disc
 120 mm átmérőjű, és 1,2 mm vastag
 Műanyagba ágyazott adathordozó rétegen digitálisan
tárolják az adatokat
 Az információt egy nagyon vékony filmszerű
hordozórétegbe égetik be - erre a célra rendszerint
infravörös, vagy kék színű lézerdiódákat alkalmaznak
 Ezek fényét fókuszálva a hordozórétegben maradandó, kis tűszerű kráterek, elváltozások
keletkeznek
 Kiolvasása szintén lézerfénnyel
történik - visszaverődő fényt, az
optoelektronikai fejegység
érzékeli, és feldolgozza
Másodlagos háttértárak
Újraírható CD
 Felülete tükröződő és egy különleges festékkel van
bevonva
 Az írónak három, különböző erősségű lézersugárral
kell rendelkeznie
• A leggyengébb az olvasó lézer - nem változtatja
meg a CD-t
• A legerősebb az író lézer - annyira felmelegíti a
festékréteget, hogy az opálossá válik, így a
lézersugár nem tud visszaverődni a CD felületéről.
• A törlő lézer - a kettő között van, csak annyira
melegíti fel a CD-t, hogy a mikor a felső réteg lehül
átlátszó legyen
Blu-ray Disc
 HD-DVD Toshiba NEC konkurencia
 Warner + PlayStation 3 (2008) eldöntötte
 Több mint 25 GB
Másodlagos háttértárak
 Pendrive
 Zipdrive
 Stb.