TPIS_02

Moorův zákon
V roce 1965 Gordon Moore předpověděl, že se počet tranzistorů na jednom čipu bude s časem exponenciálně narůstat
Původní odhad, že se každý rok zdvojnásobí, později korigoval na každé dva roky. Někdy se také uvádí 18 měsíců. Podstatné však je, že se jedná o exponenciální závislost.

Architektura PC
První osobní počítač – IBM 5150 – 1981
Nejrozšířenější a stále se vyvíjející architektura
Otevřenost ⇒ základ úspěchu
První PC nebyly ani nejvýkonnější ani nejlépe navržené
Procesory Intel x86 nebyly lepší než Motorola 680x0, spíše naopak
Přesto licenční, cenová a marketingová politika IBM PC uspěla
Specifikace HW jsou otevřené a existuje nesčetně výrobců
Konkurence tlačí cenu komponent dolů a žene vývoj kupředu
Uživatel z toho profituje
Kompatibilita dílů není vždy 100% ⇒ problém výběru

Napájecí zdroj
Pevný disk
Základní deska
Paměti
Chladič
Procesor
South bridge
IDE
Grafická karta
Přídavné karty
SATA
North bridge

Klávesnice, myš
Sériový port
Zvuková karta
USB
Ethernet
CD/DVD/Blue-Ray
Paměťové karty

Parametry PC

Volba typu skříně
Podle počtu komponent, které bude obsahovat
Podle typu prostředí (nároky na chlazení, rackové provedení, …)
Podle výkonu a typu zdroje

Napájecí zdroj PC
Zdroje pro základní desky formátu AT
Historicky starší a překonaný
Mechanický vypínač 230V
Zdroje pro základní desky formátu ATX
Používá se v součastných počítačích
Zdroj je trvale připojen k síti, (de)aktivuje se „softwarově“

Dimenzování napájecího zdroje
Příklad 200W zdroje: +5V/20A +12V/8A +3,3V/12A +5V SB/1A
–5V/0,5A –12V/1A
+5V – napájení elektroniky: napájení některých částí základní desky (klávesnice), napájení sběrnice ISA a starších PCI, napájení elektroniky disků a napájení zdroje napětí 3,3V na základní desce;
+12V – napájení mechanických a výkonových částí PC: napájení pro diskové mechaniky, ventilátory. Toto napětí je přivedeno i na sběrnice ISA a PCI a na sériové porty;
+3,3V – napájení moderní elektroniky: napájení zejména PCI karet, chip-setů, I/O části procesorů. Je zdrojem napětí pro zdroj, umístěný na základní desce, vyrábějící napětí pro jádra procesoru (1,4 ÷ 2,0V);
+5V SB – pomocné napětí: používá se jako doplňkové napětí, které slouží pro zapínání/uspávání počítače. Toto napětí naměříme také
v klidovém režimu zdroje (po elektronickém vypnutí zdroje) – tzv. stand-by režimu. Spotřeba počítače je v tomto režimu asi 5 až 15W;
–5V – napětí pro ISA sběrnice: napětí, které je přiváděno na ISA sběrnice a pro starší generátory kmitočtu. Již se téměř nepoužívá;
–12V – napětí pro sériový port a sběrnice: - Pro sériový porty a sběrnice ISA a PCI (u PCI pro měřící karty). Již se téměř nepoužívá.

Spotřeba energie v PC
Procesor – 1,5 ÷ 2,8V při odběru 5 ÷ 30A dle frekvence CPU
Grafické karty
náročná na odběr elektrické energie dle výkonu
některé využívají napětí jak 5V tak i 3,3V
„rozpadání“ obrazu bývá příznakem problémů s napájením
Rozšiřující karty PCI – novější používají 3,3V, starší 5V
Přibližné odběry vybraných komponent
základní deska: +5V/10A
disketová mechanika: +5V/0,5A +12V/1A
pevný disk: +5V/0,5A +12V/1A
CD mechanika: +5V/1A +12V/1A
Maximální odběry rozšiřujících karet
ISA: +5V/2A +12V/0,175A
EISA: +5V/4,5A +12V/1,5A
PCI: +3,3V/7,6A +5V/5A +12V/0,5A

Základní deska

Základní deska

Základní deska
Patice nebo slot pro CPU – pozor při výběru, aby odpovídala CPU
L2 cache
CMOS
nastavení desky
RTC
napájení lithiovým článkem
BIOS
POST (Power-On Self Test)
rutiny BIOSu
zavádění operačního systému
realizován EEPROM – možnost upgrade

Procesor 8086

Přerušení 8086
Maskovatelné přerušení – po aktivaci přerušení se dokončí instrukce. Poté 8086 získá od obvodu 8259A na dat. sběrnici tzv. vektor přerušení (8bit kód) a na jeho základě volá obslužný program;
Nemaskovatelné přerušení – procesor při vyvolání přerušení volá rovnou obslužný program. Používá se např. při výpadku napájení. Má větší prioritu a nelze zakázat;
Softwarové přerušení – procesor při vyvolání přerušení volá rovnou obslužný program. Používá se např. při výpadku napájení. Má větší prioritu a nelze zakázat.
vnější
vnitřní

Ostatní prvky architektury 8086
I/O
přímé adresování (16 bitů)
paměťově mapované
DMA – přímý přístup do paměti
k dispozici 4 a později 8 DMA kanálů
rychlý blokový přenos dat bez účasti procesoru
Matematický koprocesor
FP aritmetika
80-ti bitové registry
zásobníkově orientované výpočty, 8 registrů
aritmetické, trigonometrické, exponenciální, logaritmické funkce