Technické vybavenie osobných počítačov

VON NEUMANNOVA ARCHITEKTÚRA POČÍTAČA
CPU
Riadiaca časť
Spracovateľská
Časť (ALU)
Výstupné
zariadenie
Hlavná
(operačná)
pamäť
Vstupné
zariadenie

Desktop
Laptop
Notebook
Subnotebook
Netbook
Ultrabook
Tablet
Smartphone

KONFIGURÁCIA PC
základná doska
mikroprocesor
(Central Processing Unit, CPU)
vnútorná pamäť
zbernica s konektormi
pre pripojenie periférnych zariadení
klávesnica, myš
grafická karta, monitor
vonkajšie pamäte
zvuková karta, reproduktory, mikrofón
tlačiareň, skener
sieťová karta, modem
UPS
Centrálna jednotka
Prídavné zariadenia
Skrinka (case – desktop, tower) so zdrojom a ventilátorom

ZÁKLADNÁ DOSKA

PROCESOR (MIKROPROCESOR, CHIP, CPU)
Funkcie
riadiaca jednotka
aritmeticko-logická jednotka
Parametre
dĺžka slova (bit)
taktovacia frekvencia (GHz)
počet jadier
množina inštrukcií
Výrobcovia
Intel (Core, Xeon, Atom, Pentium, Celeron, Itanium, Quark)
AMD (FX, Athlon, Sempron, Opteron)
ARM - Smartphones

INTEGROVANÝ OBVOD - ČIP

PAMÄŤ (MEMORY)
Funkcie
uchovávanie údajov a programov
vyrovnávanie rýchlosti rôznorodých komponentov
Základné charakteristiky
fyzikálny princíp (magnetické, optické, magneto-optické, polovodičové pamäte, flash)
prístup k údajom (priamy RAM, sekvenčný)
dostupné operácie (čítanie ROM, zápis WORM, prepis RWM)
dĺžka uchovania údajov (dočasné a trvalé pamäte)
Parametre
kapacita (1 B = 8 b, 1 kB = 210 B, 1 MB = 220 B, ...)
prístupová doba (ms, ns)
rýchlosť (kb/s)

MERANIE
KAPACITY PAMÄTE

PAMÄŤOVÁ HIERARCHIA
Základné požiadavky na pamäť - čo najväčšia kapacita a čo najmenšia vybavovacia doba.
Najmä z cenových dôvodov je nutné pamäte rozdeliť do viacerých kategórií a vyrábať rôznou technológiou.
Registre
Cache
Hlavná pamäť
Vonkajšia pamäť
Nespriahnutá pamäť
Cena/bit
Vybavovacia doba
Kapacita

VNÚTORNÉ PAMÄTE

VONKAJŠIE PAMÄTE

PEVNÝ DISK

RAID
The Early 1990s
This RAID II prototype in 1992, which embodies principles of high performance and fault tolerance, was designed and built by University of Berkeley graduate students. Housing 36 320MB disk drives, its total storage was less than the disk drive in the cheapest PC only six years later. (Image courtesy of The Computer Museum History Center, www.computerhistory.org)
DISKOVÉ POLE

POROVNANIE CD A DVD

TYPY DVD

ZBERNICA (BUS)
Funkcia
prenos údajov, adries, riadiacich a synchronizačných signálov medzi jednotlivými komponentmi počítača
dátová, adresová a riadiaca zbernica
Parametre
šírka zbernice (bit)
pracovná frekvencia (MHz)
prenosová rýchlosť (MB/s-GB/s)
Najrozšírenejší typ zbernice
PCI
PCI Express

PRIPÁJANIE PERIFÉRNYCH ZARIADENÍ
K CENTRÁLNEJ ZBERNICI
Interné zariadenia
slot (zásuvka na zbernici)
prídavná karta (nosič zariadenia alebo ovládacej elektroniky)
radič (elektronické obvody zabezpečujúce prenos údajov medzi zbernicou a zariadením)
driver (softvérový ovládač zariadenia)
Externé zariadenia
vstupno-výstupné rozhrania (porty)

PRÍKLADY PRIPOJENIA PERIFÉRNYCH ZARIADENÍ

VSTUPNO-VÝSTUPNÉ ROZHRANIA
SATA, e-SATA (DVD mechaniky, pevné disky)
Bluetooth, Wi-Fi (bezkáblová komunikácia použitím rádiového prenosu – mobilné zariadenia)
HDMI (multimediálne rozhranie s vysokým rozlíšením – zvuk, video)
FireWire (externé disky, digitálne videokamery)
USB (univerzálne sériové rozhranie pre pripojenie periférnych zariadení za chodu počítača)
Typ: A, B, C
štandard, mini, mikro
verzia: 3.1, 3.0, 2.0

VSTUPNO-VÝSTUPNÉ ROZHRANIA
Staršie štandardy
sériový port (COM1, COM2 – myš, faxmodem)
paralelný port (LPT1 – tlačiareň)
PS/2 (klávesnica, myš)
game port (joystick)
IDE, SCSI (diskové rozhrania)
PCMCIA (zásuvné karty – notebooky)
IrDA (bezkáblová komunikácia použitím infračerveného žiarenia)

ČIPOVÁ SÚPRAVA (CHIPSET)
Funkcia
integrovaná skupina VLSI obvodov na základnej doske zabezpečujúca všetky vstupno-výstupné operácie a prenosy údajov
Chipset obsahuje radiče
hlavnej a sekundárnej cache pamäte, CMOS
diskového rozhrania, klávesnice a PS/2 myši
DMA (prenos dát medzi perifériami obídením CPU)
RTC (časovač - nezávislé hodiny)
Chipset definuje parametre počítača
typ procesora, hlavnej a cache pamäte
typ a maximálna taktovacia frekvencia zbernice PCI
podpora simultánneho multiprocessingu
podpora vstupno-výstupných rozhraní

SCHÉMA ZBERNICE S ČIPOVOU SÚPRAVOU

GRAFICKÝ SYSTÉM POČÍTAČA
Komponenty PC rozhodujúce pre kvalitu obrazu
CPU, RAM, zbernica, grafická karta, monitor
Parametre grafickej karty
grafický chip (výrobcovia: nVidia, AMD)
rozlišovacia schopnosť (napr. SVGA 800x600)
obnovovacia (vertikálna) frekvencia (min. 75 Hz pri CRT monitore)
typ zbernice (dnes PCI Express)
veľkosť pamäti (2-6GB)
Parametre monitora
typ obrazovky (CRT monitor, LCD (LED) panel, plazma, projektor)
veľkosť uhlopriečky (17‘‘, 19‘‘, 20‘‘, 21‘‘)
pomer obrazu (4:3, 16:9)
rozlišovacia schopnosť a frekvencia obnovovania obrazu
napr. 1920x1080 @ 60 Hz (Full HD)
PPI – pixels per inch
dotykový displej, jas, doba odozvy (cca 5 ms), spotreba, zelené režimy, zobrazovací uhol

COLOR GRAPHICS ADAPTER (CGA)
1981
16 COLORS SUPPORTED

ENHANCED GRAPHICS ADAPTER (EGA)
1984
64 COLORS SUPPORTED

VIDEO GRAPHICS ARRAY (VGA)
1987
262,144 COLORS SUPPORTED

SUPER VGA (SVGA)
1989
HIGHER RESOLUTIONS

EXTENDED GRAPHICS ARRAY (XGA)
1990 TILL TODAY
65 MILLION COLORS SUPPORTED

CRT Vs. Flat Panel