Számítógép architektúrák I. gyakorlat Nagyváradi Anett anettn@morpheus.pte.hu http://morpheus.pte.hu/~anettn Boszorkány B138

Félévi beosztás Hardver ismeretek (1-2. hét) Gépszerelési gyakorlat Operációs rendszer ismertetés, hálózati ismeretek (3-4. 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, ghost-olás (12. hét) Zárthelyi dolgozat (13. hét) – gyakorlati anyagból; minimum teljesítendő : 50%; pótlás utolsó szorgalmi héten

Hardver ismeretek

Építőelemek Alaplap Merevlemez Processzor Tápegység 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. Az AMD megalakul 1969. Az AMD első chipje az Am9300 1972. Az AMD a tőzsdére megy 1975. Az AMD belép a RAM gyártásba az AM9102-vel 1981. AMD chip a Columbia űrrepülő fedélzetén 1986. A 32-bites chipek közül bemutatásra kerül a 29300-as család 1987. Az AMD kifejleszti a Sonyval a CMOS technológiát 1991. Bemutatásra kerül az AM386 mikroprocesszor család 1993. Bemutatják az első tagját az Am486-os mikroprocesszor-családnak 1997. Bemutatják az AMD-K6 processzort 1999. Bemutatják az AMD Athlon processzort 2001. Az AMD bemutatja az Athlon XP nevű processzorát 2001. Az AMD bemutatja az AMD Athlon MP dual processzorát, amit szerverekbe szán 2005. AMD Athlon 64 2007. AMD Athlon 64 X2

Processzor történet - Intel 1971. 4004 a világ első mikroprocesszora 1972. 8008 processzor megjelenése, külső adatbusza 8 bites 1974. 8080 processzor megjelenése, külső adatbusza 8 bites 1978. 8086 processzor megjelenése, külső adatbusza 16 bites bites 1982. 286 processzor megjelenése, külső adatbusza 16 bites 1985. 386™ processzor megjelenése, az első 32 bites külső adatbuszú processzor 1989. 486™ DX processzor megjelenése, külső adatbusza 32 bites felülről kompatibilis 1993. Pentium® processzor megjelenése, külső adatbusza 32 bites 1997. Pentium II processzor megjelenése, külső adatbusza 32 bites 1999. Pentium III processzor megjelenése, külső adatbusza 32bites 2000. Pentium 4 processzor megjelenése, külső adatbusza 32 bites, de létezik 64 bites változata is 2006. Pentium D (dual magos processzorok) 2007. Core 2 Duo (legújabb technológia)

Moore törvénye 1975. chipeken lévő tranzisztorok száma kétévente duplázódik

Memória ROM – read only memory RAM – random access 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 - perifé- riás 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 Soros (Serial) 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 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 hordo- zórétegben maradandó, kis tű- szerű 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.