ppt

Report
Povijesni razvoj računala
Klobučar Josipa
Šarić Marija
Šarić Martina
Viljevac Slaven
Uvod
• Osvrnut ćemo se na vrste i povijesni razvoj
raznih računalnih komponenti, s naglaskom
na osnovne, temeljne komponente bez kojih
računalo kao takvo ne može postojati –
procesor, memorija, matična ploča,
ekspanzijske kartice, optički pogoni, pogoni
za pohranu podataka, itd.
Povijesni razvoj
• Ljudi su koristili razne sustave
urezivanja u drvo ili kamen kako bi
brojali stoku i zemljišta.
• Prvim računalom smatra se
Stonehenge (korišten je za računanje i
predviđanje Mjesečevih mijena), a
prvim prijenosnim računalom smatra se
abak.
Slijed razvoja računala
•
mehanička računala je obilježio
Pascaline koji se sastojao od
zupčanika.
• logaritamska računala i njihov razvoj
obilježio je matematičar lord John
Napier koji je razvio metodu izračuna
prirodnog logaritma
• elektromehanička računala- 1884.
Herman Holerith napravio je
elektromehanički stroj za obradu
podataka.
• elektronička računala: 1943. inženjeri
John Eckert i John Mauchly napravili
su prvo elektroničko računalo – ENIAC.
• računala s magnetnim diskovima: John
Louis von Neumann uvodi binarni
sustav u računala, dolazi na ideju da
se instrukcije drže u memoriji računala.
• računala s tranzistorom: 1951.
Remington Rand razvio je prvu
generaciju elektroničkih računala
UNIVAC I (Universal Automatic
Computer), koja su bila izrađena od
tranzistora i obavljala tisuće računskih
operacija u sekundi.
• računala sa mikroprocesorom: 1971.
Intel pokreće seriju mikroprocesora, a
1981. Microsoft predstavlja svoj
operativni sustav Microsoft DOS (MSDOS).
Vanjska (sekundarna)
memorija računala
1.TVRDI DISK
2.FLOPPY DISK
3.CD DISK
4.DVD DISK
Tvrdi disk (engl. hard disk)
• Jedinica za pohranu podataka u
računalima
• Sastoji se od kružnih ploča u
hermetičkom kućištu koje se vrte
oko jedne osi pomoću
elektromotora
• Svoje djelovanje temelji na
fizičkim osnovama magnetskog
polja
Princip rada:
•
•
•
•
•
Podaci se na disk upisuju uz pomoć male
zavojnice koja je sastavni dio glave.
Magnetska površina ploče u disku je
podjeljena u puno malih magnetskih
područja
Protjecanjem struje kroz zavojnicu stvora
se magnetsko polje koje se zbog blizine
glave proteže i kroz magnetski materijal na
površini diska
Podaci su na disku nalaze kao niz
magnetskih čestica na magnetskom sloju
diska koje su smještene u koncentrične
krugove.
U današnjim tvrdnim diskovima glave za
čitanje i pisanje su odvojene, za razliku od
starih diskova na kojima se sve obavljalo
uz pomoć jedne glave
Dobre
i
loše strane
Veliki
kapacitet
Postojanost
podataka
Brzi pristup
podacima
Osjetljivost na
prljavštinu i
elektromagnet
ska polja
Ograničenje
maksimalne
gustoće
podataka
Zanimljivosti
• Prvi tvrdi disk razvila je tvrtka IBM 1956.
Za 350 Disk File, IBM je naplaćivao
godišnju najamninu od 35.000 USD.
• Albert Fert i Peter Grünberg dobili su
Nobelovu nagradu za fiziku za svoje
otkriće divovskog magnetootpora
(GMR) - zasebno su došli do tog otkrića
1988. godine. Ta se tehnologija danas
rabi u svim tvrdim diskovima.
Floppy disk (disketa)
• 1. zaštitna vratašca
• 2. zaštitni oklop (s mekom
tkaninom na unutrašnjoj
strani)
• 3. magnetni medij s metalnim
držaćem u sredini
• Okrugla ploča od plastike prevučena
magnetskim slojem, namijenjena pohrani
informacija pri radu s elektroničkim
računalom.
• Prve su diskete bile savitljive, promjera
približno 20,3 cm (8 in), zatim 13,3 cm
(5,25 in).
• Kasnije je u općenitu uporabu uvedena
disketa koja je razvijena 1980.,
prihvaćena 1987., a promjera je približno
8,9 cm (3,5 in).
• Smještena je u nesavitljivu plastičnom
kućištu u kojem se može okretati.
Umetanjem diskete u disketni pogon,
automatski se otvaraju vratašca na
kućištu kako bi disketi mogle pristupiti
glave za čitanje i upisivanje.
• Prve su se diskete prije
uporabe trebale formatirati
•
Osnovne su značajke
diskete gustoća magnetskog
zapisa i kapacitet
pohranjivanja informacija
(obično 1,44 MB), te
mogućnost zapisa s obiju
strana diskete i visoka
gustoća zapisa
Uređaj za čitanje flopi disketa (FDD).
Unutar flopi diskete se nalazi kružni dio magnetizirane
folije na koji se zapisuju i čitaju podaci pomoću FDD.
Zapisivanje podataka se vrši kao kod hard diska gdje
se podaci zapisuju u stazama i sektorima.
Unutar FDD-a se nalaze glave za čitanje i pisanje
podataka, te druga malo veća pomoću koje se brišu
podaci. Također postoji i motor koji miče te glave,
dok motor i sve ostale stvari kontrolira elektronika
koja se nalazi unutar FDD-a.
•
Diskete su se prestale
upotrebljavati
CD disk
•
•
•
•
•
•
Kompaktni disk
Optički zapis razvijen u kasnim 1970-tim godinama
Zapisivanje podataka na CD-u počinje u sredini diska
i nastavlja se prema rubu
CD-ovi su dostupni u dvije standardne veličine:
najrašireniji su promjera 120 mm, kapaciteta 74
minute i 650 MB podataka te 80 minutni za 700 MB
podataka. Dostupni su i 80 mm (tzv. MiniCD-ovi)
kapaciteta 21 minute i 184 MB
Podaci na mediju pohranjeni su kao niz mikro
udubina - oko 100 nm duboke i 500 nm široke, a
duge oko 850 nm
CD se čita uz pomoć 780 nm lasera fokusiranog kroz
dno polikarbonskog sloja. Same udubine i izbočine
ne predstavljaju jedinice i nule, već prijelaz iz
udubine u “dolinu”, ili iz doline u “udubinu”
simbolizira jedinicu, a ukoliko nema prijelaza , to se
čita kao nula. Ovakav zapis invertiran EFM-om i
CIRC-om daje pravi oblik audio podatka pohranjenog
na disk. Udubljenja su bliža reflektivnoj strani tako
da izobličenja i prašina na čistoj strani mogu biti
zanemarena.
• CD/RW ("Compact Disc Read/Write") je uređaj
koji može snimati podatke na CD medij.
Prvobitna brzina CD uređaja je bila 150 kilobajta
po sekundi. Današnja čitanja CD medija je 52x
odnosno 7.62 megabajta po sekundi. Pri
ovakvim brzinama medij u CD uređaju se vrti na
10000 okretaja u minuti.
• Brzina pisanja na medije je obično 48x ili 52x,
no to nije uvijek ostvarivo. Kada se zapisuju
podaci, brzina na početku nije ista kao na kraju,
obično zapisivanje krene sa neke manje brzine
(npr. 16x) da bi završila imeđu 40x.
Zanimljivosti
• Predstavljanjem većih brzina često se
dešavalo da zapisivanje bude prekinuto
zbog nemogućnosti blagovremenog
protoka podataka (buffer underrun) prema
CD/RW-u. Najčešće se radi o nekvalitetnom
mediju ili sporijem računalu. Zbog toga su
firme koje prave ove uređaje izumile
tehniku "buffer underrun protection" koja
može zaustaviti snimanje te ponovno
nastaviti isto bez da CD medij bude uništen
• CD DISK je prvotno korišten samo kao
medij za glazbu. Kasnije se razvio za
spremanje podataka na računalu, tako da
je danas standardni dio računala. Pojavom
DVD-a 1996. dobili smo novi standard koji
na mediju iste veličine (120 mm) čuva
sadržaj 6 ili više CD-ova
DVD disk
• Optički disk koji se koristi kao vrsta
medija za visokokvalitetno
pohranjivanje podataka.
• DVD diskovi su izgledom i veličinom
gotovo u potpunosti identični CD-ima.
• DVD (engl. Digital Versatile Disc ili
Digital Video Disc) uređaj služi za
reprodukovanje sadržaja koji se nalaze
na DVD mediju. Neki mogu samo
prikazivati sadržaj, dok postoje i uređaji
koji su u mogućnosti i snimati nove
podatke sa računala ili s drugog DVD
medija.
• Ustaljena brzina snimanja i pisanja
današnjih DVD medija je
21.13 MB/s, odnosno 16 puta
(16x) brže od prvobitne brzine
snimanja - 1.32 MB/s.
Zanimljivosti
•
U masovnoj upotrebi uglavnom služi
za pohranu filmova.
• DVD je izvorno bila kratica za digital
video disc, iako neki od članova DVD
Foruma tvrde da bi zapravo trebala
značiti digital versatile disc (engleski:
svestrani digitalni disk)
Princip rada:
Podaci se na disk upisuju uz pomoć male
zavojnice koja je sastavni dio glave.
Magnetska površina ploče u disku je podjeljena
u puno malih magnetskih područja
Protjecanjem struje kroz zavojnicu stvora se
magnetsko polje koje se zbog blizine glave
proteže i kroz magnetski materijal na površini
diska
Podaci su na disku nalaze kao niz magnetskih
čestica na magnetskom sloju diska koje su
smještene u koncentrične krugove.
U današnjim tvrdnim diskovima glave za čitanje i
pisanje su odvojene, za razliku od starih diskova
na kojima se sve obavljalo uz pomoć jedne glave
Dobre i loše strane
Veliki
kapacitet
Postojanost
podataka
Brzi pristup
podacima
Osjetljivost na
prljavštinu i
elektromagnetska
polja
Ograničenje
maksimalne
gustoće podataka
Izložene vanjske memorije na
MATHOS-u
• Samsung SFD321B/LFBL1 3.5" Micro
Floppy Disks
• SEAGATE ST251-MCL1 42MB 5.25"/HH
MFM ST506 HARD DRIVE
• DJNA-371350 IBM 13.5GB 7200RPM 2MB
3.5INCH HARD DRIVE
• PLUS IMPULSE 170 HARD DRIVE
• Western Digital Caviar Green
WD15EARS Hard Drive
• Plextor PlexWriter 8/2/20 (CD-RW drive SCSI)
• LG GSA-4163B DVD±RW (+R DL) / DVDRAM drive
Računalne kartice
1.MREŽNE KARTICE
2.ZVUČNE KARTICE
3.GRAFIČKE KARTICE
Mrežne kartice
• Aktivnom mrežnom opremom
smatraju se svi mrežni uređaji koji
odašilju, primaju, pojačavaju ili na
bilo koji drugi način rukuju
električnim signalima koji se
koriste za mrežnu komunikaciju.
(mrežne kartice, pojačala,
koncetratori, preklopnici,
usmjerivači)
• Pasivna je mrežna oprema sva
ostala oprema koja se koristi pri
izgradnji mreže, poput samih
kablova koje koristimo za
spajanje računala s ostalom
mrežnom opremom kao što su
konektori, ormari za mrežnu
opremu...
Ethernet mrežne kartice
• Kako su računalne mreže danas
zaista svakodnevna pojava, mnogi
proizvođači matičnih ploča odlučili
su Ethernet funkcionalnost
integrirati s ostalom elektronikom na
matičnoj ploči.
• Ponuda na tržištu ovih uređaja je
veoma bogata
• 3 različita Ethernet standarda:
• Ethernet (10Mbit/s)
• Ethernet (100Mbit/s)
• Ethernet (1000Mbit/s)
Ethernet (10Mbit/s)
• Običan Ethernet omogućava
prijenos podataka maksimalnom
brzinom od 10Mbit/s. Premda bi
ovo bilo dovoljno za kućnu
primjenu, osjetili bismo spor
prijenos velikih datoteka –
primjerice, grafičkih, glazbenih ili
video datoteka. Osim toga, više
niti ne možete kupiti karticu koja
bi podržavala samo ovaj “obični”
Ethernet.
Fast Ethernet (100Mbit/s)
• Današnji standard za primjenu u
kući i u tvrtki. 100Mbit/s velika je
propusnost i omogućava udoban
rad, čak i kada su u igri veće
datoteke. Ako na mrežnoj kartici
piše 10/100 (a takve su sve
danasnje mrežne kartice), to znači
da može komunicirati koristeći
obje brzine.
Gigabit Ethernet (1000Mbit/s)
• Gigabitni Ethernet izuzetno je brz,
no mrežna oprema je jednako
tako skupa, te si ovu tehnologiju
još uvijek ne mogu priuštiti sve
veće tvrtke. Svoju primjenu nalazi
u okruženjima u kojima je
potrebna izvanredno velika
propusnost u mreži.
BEŽIČNE MREŽNE KARTICE
•
•
•
PC Card WLAN kartica
Namijenjena je za upotrebu u prijenosnim računalima koja mogu
primiti PC Card karticu.
Interna PCI kartica
Namijenjena je bežičnom umrežavanju stolnih računala.
Nemojte se začuditi kada prvi put vidite internu WLAN karticu:
u većini slučajeva radi se o posebnom adapteru pomoću kojega
je PC Card kartica prilagođena za korištenje u PCI utoru stolnog
računala. PC Card kartica jednostavna je umetnuta u ovaj
adapter, no funkcionalnost je ista. Dakako postoje i prave PCI
bežične mrežne kartice.
USB pristupni uređaj
Ako ne želimo otvarati svoje stolne računalo da bismo mu
dodavali WLAN funkcionalnost, najjednostavnije je nabaviti USB
uređaj. Njegovo srce također obično čini klasična PC Card
WLAN kartica,”upakirana” u kučište koje se na računalo spaja
na USB port. Ovo je u svakom slučaju najbrži način da stolno
računalo spojite na 802.11b bežičnu mrežu.
Zvučne kartice
• Prva PC računala koristila su interni
zvučnik za reprodukciju zvuka, i nisu imala
baš nikakvu MIDI podršku.
• Porastom potražnje za zvučnim karticama,
kao i popularnosti multimedijalnih
aplikacija zvučne kartice postale su sve
češći dio računala, da bi danas bile sasvim
uobičajena stvar i sastavni dio svake
računalne konfiguracije.
• PCjr/Tandy, AdLib kartica (krajem 80-ih)
• Creative Labs-ovi Sound Blasteri (16, Pro,
AWE32, AWE64, ...)
• Osnova generiranja zvuka računalom je
digitalno/analogna (D/A) pretvorba.
• Postoji nekoliko načina 'stvaranja'
digitalnog signala:
– FM sinteza
– Wavetable sinteza
– Sample-ovi
Povijest zvučnih kartica
• AdLib
– 8 bitna D/A pretvorba
– AD konverzije nema
– FM sinteza - istovremeno sviranje do 11
mono kanala
• Sound Blaster
– 8 bitna A/D i D/A pretvorba (8-bita na 44
kHz mono ili na 12 kHz stereo)
– FM sinteza kao i kod Adlib kartice
– dodan game port i ulaz za mikrofon
• Sound Blaster PRO
8 bitna AD i DA konverzija (8-bita na 44 kHz
mono ili na 22 kHz stereo)
FM sinteza s 22 kanala
dodan kontroler za CD-ROM
• Sound Blaster 16
– 16 bitna AD i DA konverzija na 44 kHz
– kvalitetnija FM sinteza
– mogućnost upravljanja MIDI uređajima i
podrška MPU-401 standardu
– mogućnost dodavanja DSP procesora
za kompresiju i dekompresiju u realnom
vremenu
– poseban konektor za nadogradnju na
wavetable sintezu
'low cost' kartice
Najčešće se primjenjuju za računalne igre, multimediju,
amatersku obradu zvuka, kao višekanalni mikseri
(kupnjom nekoliko jeftinih zvučnih kartica možemo
realizirati višekanalni mikser), razna mjerenja npr. u
akustici itd.
• Tehničke značajke:
– 16 bitna konverzija do 48 kHz
– FM sinteza
– softverska wavetable sinteza
– softverski 3D zvuk
– full duplex (istovremeno sviranje i snimanje
različitih signala)
– digitalni ulaz/izlaz S/PDIF
– MIDI i port za Joystick
• Prednosti:
– niska cijena
– visok omjer kvaliteta/cijena
• Nedostaci:
– loša podrška MIDI-ju
– opterećuje procesor
Profesionalne kartice
Upotreba u profesionalnim studijima.
• Tehničke značajke:
–
–
–
–
–
24 bitna konverzija do 96 kHz
wavetable sinteza
3D zvuk
digitalni ulaz/izlaz S/PDIF
MIDI port
• Prednosti:
– kvalitetna podrška MIDI-ju
– digitalni ulazi i izlazi (uklanjaju višestruke
konverzije)
– obrada zvuka (DSP procesor na kartici)
• Nedostaci:
– cijena
Grafičke kartice
• video adapter, grafiča kartica, display
adapter je kartica za proširenje čija je
funkcija prikaz slike na zaslonu.
• grafičke kartice nude i dodatne
funkcije, kao što su ubrzano
renderiranje 3D scena i 2D grafike,TVtuner adapter, MPEG-2/MPEG-4
dekodiranje, FireWire, TV izlaz,
sposobnost spajanja više monitora
(multi-monitor)
• Prva grafička kartica je razvijena od
tvrtke IMB PC 1981 godine.
MDA(Monochrome Display Adapter)
može raditi samo u tekstualnom modu
koji predstavlja 80 stupaca i 25 redaka na
(80x25) zaslonu. Ona je imala 4KB video
memorije i samo jednu boju.
Monochrome Display
Adapter
• VGA je bila široko prihvaćena, što je
dovelo do otvaranja novih tvrtki kao što
su ATI,Cirrus Logic i S3. Zatim je
razvijen SVGA(Super
VGA) standard,koji je dosegao 2 MB
video memorije i rezoluciju od
1024x768 sa 256 boja.
• 1995. su u prodaju puštene 2D/3D kartice
koje su razvili Matrox, Creative, S3, ATI i
drugi.
• Ove su grafičke kartice slijedile SVGA
standard,ali sa uključenim 3D funkcijama.
• 1997. 3dfx Voodoo je objavio čip grafičke
kartice, koji je jači u odnosu na ostale
potrošačke grafičke kartice
• Nakon ove kartice, u seriju 3D grafičkih
kartica su puštene Voodoo2 iz 3dfx, TNT i
TNT2 iz NVIDIE
• Od 1999 do 2002, NVIDIA
kontrolira tržištem grafičkih
kartica(preuzimanjem 3dfx-a) sa
GeForce obitelji.
• Od 2002 ATI i Nvidia su dominirali na
tržištu video kartica sa njihovim
Radeonima i GeForce-ovima.
Izložene kartice na MATHOS-u
• Trident TGUI9440-1 with 1Mb EDO-RAM60ns PCI
• ATI Rage 128 Pro 32MB AGP VGA
• Nvidia Geforce 2MX400
• HMC HM86304Q
• Realtek GTS H05U09S PCI Ethernet Card
• Puretek PT-3525 V.92
• D-Link DWL-G520 AirPlus Xtreme G
wireless PCI adapter
• ESS AudioDrive ES1868F
• Acer m5105
CPU & RAM
1. PROCESORI
2. MEMORIJA
Procesor
• CPU (central processing unit,
„središnja procesirajuća jedinica“) ili
procesor središnji je dio hardvera u
računalu koji izvršava instrukcije
zadane od strane računalnog programa
izvođenjem osnovnih radnji nad
podacima (aritmetički, logički,
izlazni/ulazni, itd).
Povijest CPU-a
•
1946. godine John Mauchly i
J. Presper Eckert s američkog
sveučilišta u Pennsylvanii
osmislili su i dizajnirali ENIAC
•
Budući da je pojam CPU-a
definiran kao uređaj za
izvršavanje instrukcija
računalnih programa, prvi
uređaji koji su se s pravom
mogli zvati CPU-om pojavili
su se s dolaskom „storedprogram“ računala (računala
koja spremaju instrukcije u
memoriju).
(ENIAC)
• Procesor kakvog
poznajemo danas svoj
začetak imao je u 70-im
godinama prošlog
stoljeća, kada su izumi
Federica Faggina
(između ostalog
korištenje
polisilicijskog zasuna
koje je omogućavalo
veći broj tranzistora na
jednoj tiskanoj pločici)
u potpunosti izmijenili
dizajn i implementaciju
CPU-a – zauvijek.
(Intel 4004)
• Faggin je bio
jedan od ljudi
zaslužnih za prvi
moderni
mikroprocesor u
povijesti: Intel
4004, izdan 1971.,
te prvi masovno
korišteni
mikroprocesor,
Intel 8080 (1974).
(Intel 8080)
• 1981. godine na tržištu
se pojavio i model
procesora 6502 tvrtke
MOS Technologies koji
je pokretao neke od
najbitnijih računala tog
vremena (Commodore
Pet, Commodore 64,
Apple II).
(Reklama za osobno računalo
Commodore Pet )
•
• 1976. godine
predstavljen je i Zilog
Z-80, najuspješniji
mikroprocesor svih
vremena.
• Kreiran i dizajniran od
strane bivših Intelovih
inženjera predvođenih
Federicom Fagginom
(Zilog Z-80)
Iste godine, Intel je
predstavio 16-bitni
procesor 8086, takta 5
MHz. 8086, kako mu i
ime govori, postao je
predvodnik Intelove
najuspješnije linije
procesora u povijesti,
x86.
• 1993. Intel je
predstavio
Pentium liniju
procesora, prve
super-skalarne
x86 procesore
koji su mogli
izvršavati više od
jedne instrukcije
po otkucaju takta.
(Intel Pentium I)
• U prosincu 1994.
relativno nepoznata
tvrtka NexGen,
kreirala je Nx586133, procesor koji je
performansama
parirao Intelovom
Pentium-133
procesoru.
• 1997. godine AMD je
predstavio svoj K6
procesor koji je imao
performanse na razini
Intelovih procesora (na
nekim poljima i bolje), no
po znatno nižoj cijeni. K6
je omogućio prodaju
kućnih računala po cijeni
nižoj od 1000 dolara u
SAD-u, te je pokrenuo
tržišno natjecanje između
Intela i AMD-a koje traje i
danas.
(AMD vs Intel)
• 2001. proizvodnja
procesora ostvarila
je i posljednji korak
prema procesorima
kakve poznajemo
danas. Te godine,
IBM je proizveo prvi
višejezgreni
procesor, kreiravši
dvojezgreni
POWER4
(IBM POWER4)
Zanimljivost
• Za vrijeme vladavine Saddama Husseina u Iraku
embargom je bio zabranjen uvoz određenih vrsta
procesora zbog straha da bi Irak uz pomoć njih
razviti nuklearni program (nuklearne bombe). Irak je
zaobišao embargo uvozom 4000 Sony PS2 (64-bit
Emotion Engine s 294.912 MHz razvijen u suradnji
Toshibe i Sony-a)
• Moderni procesor generira oko 125W po cm2, ploča
na štednjaku generira između 7 i 10W topline
• Moderni tranzistori u današnjim procesorima su
toliko mali (22nm) da ih na glavu pribadače stane
više od 100 milijuna. Isti taj tranzistor toliko je brz
da se može uključiti i isključiti preko 100 milijardi
puta u sekundi. Prosječnoj osobi za jednak broj
paljenja i gašenja svijetla trebalo bi više 2500
godina.
Izloženi procesori na MATHOS-u
•
•
•
•
•
Intel Pentium 1
Intel Pentium 2
Intel Celeron Pentium 3
Intel Pentium 4
AMD K6-2
RAM - random access memory
• Memorija s nasumičnim pristupom
oblik je primarne računalne memorije
čijem se sadržaju može izravno
pristupiti
• Računala koriste RAM za čuvanje
programskog koda, aktivnih aplikacija i
podataka tijekom rada programa
• Pohranjeni podaci ostaju u RAM
memoriji dok ih računalo namjerno ne
promijeni ili dok se ne prekine
napajanje memorije električnom
energijom
Oblici RAM-a
• Statični (SRAM)
• Dinamički (DRAM)
• NVRAM
tipični
•
•
•
•
•
netipični
Dual-ported RAM
Video RAM ili VRAM
WRAM (varijanta VRAM-a)
MRAM
FeRAM (alternativa NVRAM-a)
RAM moduli
•
Dual in-line package (DIP) – četvrtasto
kućište s dva paralelna reda
nožica/konektora sa strane čipa
•
Single in-line pin package (SIPP)
•
Single in-line memory module (SIMM) –
tiskana pločica dizajnirana za smještaj više
DIP modula; jednostrani su (DIP moduli su
uglavnom s jedne strane pločice)
•
Dual in-line memory module (DIMM) –
tiskana pločica s DIP modulima s obje
strane, na taj način štedi se prostor
•
Rambus in-line memory module (RIMM) – u
osnovi DIMM memorija, ali s većim brojem
pinova (168 u DIMM naprema 184 u RIMM)
•
Small outline DIMM (SO-DIMM) – DIMM
moduli umanjenih dimenzija, koriste se za
minijaturna (HTPC) računala i prijenosna
računala
(DIP, SIPP, SIMM (30-pin), SIMM (72-pin), DIMM (168-pin), DDR
Sučelja
TIP
GOD.
MAX.TAKT
PROPUSNOST
SABIRNICE
MAX.PROPUSN
OST
VOLTI
FPM
1990
25MHz
64 bita
200 MBps
5V
EDO
1994
40MHz
64 bita
320 MBps
5V
SDRAM
1996
133MHz
64 bita
1.1 GBps
3.3V
RDRAM
1998
400MHz (x2)
16 bita
800 MBps
2.5V
DDR SDRAM
2000
266MHz (x2)
64 bita
4.2 GBps
2.5V
DDR2 SDRAM
2003
533MHz (x2)
64 bita
8.5 GBps
1.8V
DDR3 SDRAM
2007
800MHz (x2)
64 bita
12.8 GBps
1.5V
DDR4 SDRAM
2012
1600MHz (x2)
64 bita
25.6 GBps
1.2V
Povijest
• Prvi praktični oblik RAM memorije bila
je Williamsova cijev, 1947. godine.
Podaci su se u njoj spremali u obliku
električno nabijenih točaka u katodnoj
cijevi. Kapacitet Williamsovih cijevi bio
je od nekoliko stotina do otprilike
tisuću bita
• 1968. godine Robert H. Dennard izumio je
dinamičku memoriju nasumičnog pristupa
(dynamic random-access memory, DRAM).
Njegov izum omogućavao je da se umjesto
4-6 tranzistora po bitu koristi jedan jedini
tranzistor, što je uvelike povećalo gustoću
memorije, pod cijenu postojanosti podataka
• Dennardov osnovni koncept DRAM
memorije koristi se i danas (uz poneke
manje izmjene u konstrukciji i materijalima).
Zanimljivosti
• Joint Electron Device Engineering
Council (JEDEC) nezavisno je vijeće
koje je zaduženo za standardizaciju
memorijskih modula, i svoj posao vrši
od 1958. godine.
• Opće pravilo s RAM memorijom je da je
više uvijek bolje, ali uvijek je bolje imati
manje RAM-a više brzine, nego više
RAM-a manje brzine
Izloženi RAM moduli na MATHOS-u
•
•
•
•
•
•
Simens EDORAM 128-256kb 1980god
SIMM 256-1MB 1985.god
Hyundai PC100
JTEC PC133
Apacer DDR2
Adata DDR2
MATIČNE PLOČE
• Matična ploča osnovni je element ili
osnovna ploča osobnog računala koji
povezuje sve ostale dijelove i
omogućuje njihovu međusobnu
komunikaciju. Moglo bi se reći kako je
ona centralni dio (kostur) sklopovlja u
računalu.
• Svi dijelovi osobnog računala ili su
smješteni direktno na matičnoj ploči ili
su spojeni na nju putem priključnica –
unutarnjih (slotova) i vanjskih
(portova). Matična ploča je osnova
svake konfiguracije. Zbog toga što se
sve komponente spajaju na nju,
potrebno je znati sve njene
karakteristike.
Razvoj
• U početku matična ploča se sastojala
od rubnih spojnika i tako bi formirali
sabirnicu u čije utore bi se postavljale
osnovne ploče: centralna jedinica,
aritmetičko-logička jedinica, glavna
memorija, ulazno/izlazna ploča, itd.
• Razvojem tehnologije integriranih
krugova postalo je ekonomičnije micati
funkcije sa diskretnih ploča na matičnu
ploču, okrupnjivati funkcije mnogih
ulazno/izlaznih jedinica (tipkovnica,
serijski spojevi, kontroler diskova,
video izlaz) u integrirane krugove sa
visokom integracijom sa kojima se
podjednostavljivao sami koncept
matičnih ploča.
Karakteristike
• Glavna svojstva razlikovanja matičnih
ploča su vrste procesorskog socketa,
grafičkog sučelja, te različite
standardizirane veličine matičnih ploča.
Procesor se postavlja (instalira) ili u
socket ili u slot, ovisno o njegovoj vrsti.
• Važna karakteristika matične ploče je njen
format koji joj određuje veličinu, te razmještaj i
broj priključnica. Najpoznatiji format je
standardni ATX (Advanced Technology
Extended), veličine 305x244 mm koji je
napravljen tako da što više olakša spajanje
uređaja. Dijelovi ATX matične ploče su
postavljeni paralelno da poboljšaju odvođenje
topline.
• Manji formati poput µATX (mikroATX), flexATX i
mini-ATX zadržavaju osnovne karakteristike
standarnog ATX formata, ali su manji veličinom
i sadrže manji broj priključnica.
• Zastarjeli standardni oblici ploče koji se
više ne proizvode, ali ih danas
susrećemo u PC-u su npr. Baby-AT,
Full-Size AT, LPX i WTX
FORMAT
OPIS
PC/XT
Izvorni standard koga je propisao IBM za prva kućna
računala, IBM-PC. Nije podlijegao zakonskoj zaštiti tako da
je s vremenom napravljeno mnogo klonova IBM-PC-a.
AT form factor (Advanced Technology)
Prvi 'form factor' koji je masovno korišten. Bio je
nasljednik PC/XT-a. Ovaj format je bio popularan u vrijeme
386 računala. Sve do pojave ATX-a bio je glavni format za
matične ploče.
Baby AT
Nasljednik AT matičnih ploča, manjih dimenzija, većinom
dolazio bez AGP utora.
ATX
Nastao je evolucijom AT formata. ATX je najviše korišteni
format kod matičnih ploča, još uvijek u aktivnoj upotrebi.
Mini-ATX
Istovjetan kao i ATX, samo manjih dimenzija (za manja
kućišta).
MicroATX
Isto vrijedi i za microATX, ovaj put samo još manjih
dimenzija.
FlexATX
Podstandard microATX-a, omogućuje prilagodljiv dizajn
matične ploče, namijenjen za specijalizirana računala.
LPX
Osmislio ga je Western Digital. Ovaj format koriste velike
OEM tvrtke.
Mini LPX
Umanjena verzija LPX-a
NLX
'nisko-profilna' matična ploča, iako nikad nije dostigla
neku veću popularnost
BTX (Balanced Technlogy Extended)
Najnoviji standard koga je propisao Intel, vjerojatno
nasljednik ATX-a.
MicroBTX i PicoBTX
Smanjeni BTX standardi.
Mini-ITX
Osmislila ga VIA, veoma sićušan i prilagodljiv, stavlja se u
veoma tanka kućišta.
WTX (računarstvo) (Workstation Technology
Extended)
Veliki format matičnih ploča, dizajniran za velike radne
stanice, obično imaju više utora za procesor ili hard disk.
Standardne veličine matičnih
ploča
• Jedan od najvažnijih dijelova matične
ploče je sabirnica. Preko sabirnice
prenose se 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 sabirnica,
koja povezuje Northbridge i CPU, a
kako memorija ide preko Northbridge-a
FSB-ova brzina može dramatično
povećati performanse računala.
• Moderne matične ploče u pravilu
dolaze s mnoštvom integriranih
sklopova poput grafičke kartice,
mrežne kartice i zvučne kartice.
Osim FSB-a, postoje i druge sabirnice:
• Memorijska sabirnica spaja sjeverni most
(Northbridge) sa memorijom
• IDE sabirnica spaja južni most
(Southbridge) sa tvrdim diskovima ili
CD/DVD uređajima
• AGP sabirnica spaja grafičku karticu sa
memorijom i CPU
• PCI sabirnica spaja PCI slotove sa južnim
mostom (Southbridge), također PCI
sabirnicu koristi novi PCI Express (koji se
nameće kao zamjena za PCI i AGP)
Minimum koji svaka ploča zahtijeva čine:
•
•
•
•
•
socket/slot za procesor
chipset (North Bridge / South Bridge)
super I/O čip
ROM BIOS (Flash ROM)
SIMM / DIMM / RIMM socket-i za RAM
memoriju
• ISA / PCI / AGP bus slot-ove
• regulator napona na procesoru
• baterija
Chipset
Glavni dio koji veže sve ostale dijelove sa procesorom, te šalje
glavnom procesoru (CPU) informacije ostalim dijelovima.
Sastoji se od dva dijela:
• NorthBridge: NorthBridge je direktno povezan sa
procesorom preko FSB-a (engl. Front Side Bus ili
sabirnica) što omogućava brzu dostupnost podataka iz
memorije i grafičke kartice. Od njega najviše ovise
performanse matične ploče. Integriran je na matičnu
ploču, što znači da se ne može mijenjati, ali njegova
voltaža i performanse se mogu mijenjati kroz BIOS ili
softverski.
• Southbridge: Southbridge je sporiji od Northbridge-a, te
sve informacije 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.
Socket
Socket određuje koji se procesor može ugraditi u
matičnu ploču. Nemoguće je staviti AMD procesor
u matičnu ploču koja podržava Intel socket (i
čipset). Najkorišteniji socketi danas su:
• 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
•
•
•
•
•
•
3) BIOS (engl. Basic Input/Output System – BIOS) –
kontrolira osnovne funkcije računala i svaki put
provjerava svoje stanje prilikom paljenja računala.
4) Memorijski slotovi – Služe kao dom za RAM
memoriju, obično ih ima više.
5) PCI utor (Peripheral Component Interconnect) –
konektori za zvučne, TV, mrežne, i nekada i grafičke
kartice.
6) AGP utor (Accelerated Graphics Port – AGP) –
konektor isključivo namijenjen za grafičke kartice,
karakterizira ga veća brzina od PCI-a.
7) IDE konektori (Integrated Drive Electronics – IDE)
– služi za spajanje PATA hard diskova, optičkih
uređaja (DVD/CD-ROM/RW); obično se nalaze dva
konektora.
8) SATA konektori (Serial Advanced Technology
Attachment – SATA) – nešto novijeg datuma nego
PATA, služi kao spojnica između SATA hard diskova
i logično donosi bolje mogućnosti; sama spojnica je
nešto manja i praktičnija.
•
•
•
•
•
•
9) USB priključci (engl. Universal Serial Bus – USB) –
služi za priključivanje vanjskih uređaja (printera,
memorijskih stickova itd.). Najnoviji standard je USB
3.0.
10) Legacy konektori – riječ je o zastarjelim
konektorima (serijskom i paralelnom), ali su još
uvijek tu radi podrške starim uređajima iako se sve
manje koriste. Odlikuje ih mala brzina.
11) Konektori za periferije – konektori za miš i
tastaturu su također vrlo stari i nisu se previše
mijenjali. Danas se miševi i tastature sve više
proizvode za USB standard.
12) CMOS baterija – pamti neke vitalne i osnovne
postavke. U sebi sadrži i sistemski sat koji pamti
točno vrijeme i kada je računalo ugašeno
13) Integrirani dijelovi – većina ploča danas ima već
ugrađene zvučne, mrežne pa i grafičke čipove.
14) Naponski konektor – preko njega matična ploča
dobiva struju (od napojne jedinice), te je
raspodjeljuje ostalim dijelovima na matičnoj ploči.
PRIKLJUČAK (KONEKTOR)
PRIMJER
OPIS
Tipkovnica i miš, PS/2
PS/2 portovi su 6 – pinski
konektori, preko kojih se na
matičnu ploču spajaju tipkovnica
i miš. Konektor za tipkovnicu je
označen ljubičastom bojom ili
odgovarajućim simbolom, dok je
konektor za miš zelene boje ili
označen odgovarajućim
simbolom.
Serijski (COM) port
Serijski (COM) port je 9 – pinski
konektor koji služi za
priključivanje vanjskih uređaja:
npr. modema, uređaja za
neprekidno napajanje (UPS) i
slično. Obično je označen žutosmeđom bojom ili odgovarajućim
simbolom.
Paralelni (LPT) port
Paralelni (LPT) port je 25 – pinski
konektor, prvenstveno
namijenjen spajanju pisača na
PC. Vremenom se njegova
primjena i proširila na druge
uređaje, kao što su npr. skener.
Danas se ovaj port češće
zamjenjuje bržim USB 2.0 i IEEE
– 1394 (FireWire) portovima.
Lako je uočljiv na ploči jer se
ističe svojom veličinom, a
označen je ružičastom bojom ili
odgovarajućom simbolom.
USB port
USB (Universal Serial Bus) je sabirnica za vanjske
uređaje, stvorena da omogući Plug and Play
kompatibilnost.
Game port (MIDI port)
Game ili MIDI (engl. Musical Instrument Digital
Interface) port je 15 – pinski konektor,
namijenjen spajanju dodataka koji služe za
igranje na PC – iju (gamepad, joystick itd.) i
glazbenih instrumenata. Obično je označen
žutom bojom.
VGA port
VGA port je 15 – pinski konektor namijenjen
prvenstveno spajanju monitora na PC.
Označen je tamno plavom bojom ili
odgovarajućim simbolom.
Audio konektori
Audio konektori predviđeni su za spajanje
audio izlaznih i ulaznih uređaja, kao što su
npr. zvučnici i mikrofon. Osim ovih
standardnih (3,5 mm) konektora, postoje i
digitalni i optički audio konektori.
LAN konektor
LAN konektor služi za spajanje PC – ija u
mrežu, odnosno za umetanje mrežnog kabla.
Ovaj konektor podsjeća na telefonsku
utičnicu, samo je širi.
IEEE (FireWire)
Ovaj standard se pojavio u drugoj polovini
1995. godine, kao rezultat potrebe brzog
prijenosa velikog broja podataka kod
korištenja modernih multimedijalnih uređaja.
Podržava prijenos do 400 Mbps. Iako je do
sada postojao samo u PCI izvedbi, sve češće
je integriran na samoj matičnoj ploči.
PCI slotovi
Namijenjeni su karticama za nadogradnju .
Nalaze se s lijeve stražnje strane matične
ploče i okomito su postavljeni u odnosu na
spomenuti ploču. Ona obično sadrži 3 – 7 PCI
slotova i obično su bijele boje.
AGP slot
Namijenjen je isključivo grafičkim
karticama. Na ploči se nalazi samo jedan
ovakav slot i postavljen je paralelno s PCI
slotovima. Postoji AGP, AGP x 2, AGP x 4 i
AGP x 8. Vrlo je važno razlikovati ove
slotove i njima pripadajuće kartice. AGP i
AGP x 2 rade na naponu od 3,3 V, dok AGP
x 4 i AGP x 8 rade na nižem naponu (1,5 V).
FDD konektor
FDD konektor (34 – pinski konektor za
disketnu jedinicu) je namijenjen spajanju
disketnog drive-a. Na matičnoj ploči je
obično označen crnom bojom.
IDE konektor
Koristi se za spajanje tvrdih diskova na PC
obično se naziva IDE (engl. Integrated Drive
Electronics) ili ATA (engl. AT Attachment).
Međutim, danas se IDE konektori koriste i
za spajanje CD i DVD uređaja, kao i drugih
pogona za medije vanjske memorije.
Slotovi za DDR SDRAM
memorijske module
Iako u postojećim kućnim i poslovnim
konfiguracijama često susrećemo SDR RAM
i RIMM memorijske module, u novije vrijeme
proizvođači su fokusirani na DDR iz dva
osnovna razloga: brzina i cijena. Slotovi su
postavljeni do socketa za procesor, okomito
na PCI i AGP slotove.
Konektor za napajanje
Preko ovog konektora omogućuju se
naponi neophodni za rad komponenti. Osim
standardnog konektora, u posljednje
vrijeme se često koristi i dodatni konektor
za napajanje.
Izložene matične ploče na
MATHOS-u
•
•
•
•
•
386
MBO slot 1
GA-486TA
Asus P5B-VM
Socket 370 Intel P3 Pentium 3 E206922
Ps-1
• MVP4BS7
KRAJ

similar documents