Základní deska PC, CPU, RAM, BIOS, Sběrnice

Question 1

Základní deska (motherboard)

Answer 1

Je vícevrstvý plošný spoj osazený elektronickými součástkami a konektory.
Představuje základní HW počítače

Question 2

Hlavní úkol základní desky

Answer 2

oskytnout datové cesty
distribuovat elektrické napájení
mechanická opora pro zapojené součásti(processor, RAM) a rozšiřující karty (disky,mechaniky…)

Question 3

Formáty základních desek

Answer 3

MiniTX, MiniDTX, BTX, WTX a další… Nejrozšířenější dnes jsou microATX a ATX

Question 4

Hlavní části základní desky

Answer 4

patice procesoru 
čipová sada
bios (uefi)
sloty pro operační paměť,
konektory sběrnic (PCI, PCIe…)
regulátor napětí (pro procesor)
baterie (CMOS)
integrované prvky (grafická (v procesor, northbridge), síťová, zvuková karta)

Question 5

Procesor (CPU – Central Procesor Unit)

Answer 5

Je základní součástí počítače. Procesor je vždy složitý elektronický sekvenční integrovaný obvod a zpravidla se nachází na základní desce počítače. Základní parametr procesoru – bitová šířka (u registrů)
Jednojádrové x Vícejádrové

Question 6

Funkce procesoru

Answer 6

Procesor čte z paměti strojové instrukce a na jejich základě vykonává program
Procesor vykonávající program v nějakém vyšším programovacím jazyce by byl příliš složitý,proto má každý CPU svůj vlastní jazyk – strojový kód, do kterého jsou všechny jazyky zkompilovány před jejich spuštěním
Rodina procesorů, které zpracovávají stejný strojový kód, tvoří specifickou architekturu procesoru

Question 7

Hlavní části procesoru

Answer 7

Řadič nebo řídicí jednotka - Zajišťuje řízení činnosti procesoru v návaznosti na povely programu.
Sada registrů - Uchovává výsledky řadiče nebo řídící jednotky
- Přístup k nim je rychlejší než do paměti
ALU (Arithmetic-Logic Unit) - Provádí aritmetické a logické operace
FPU (Floating Point Unit) - Provádí operace v plovoucí desetinné čárce

Question 8

Připojení procesorů na základní desku

Answer 8

Patice neboli Socket či Slot je konektor na základní desce určený pro připojení procesorů.
PGA (Pin Grid Array – krátké piny procesoru)
- piny na procesoru, které se zastrkávají do dírek na desce (AMD - stabilnější)
LGA (Land Grid Array – dlouhé piny procesoru)
- velice male piny, které se dotýkají plošek (Intel - rychlejší)
Sloty - Sloty pro umístění procesoru – dnes nepoužívané (zastaralé)

Question 9

Technologie CPU

Answer 9

3DNow!
- Speciální instrukce pro navýšení výkonu procesoru v multimediálních aplikacích a hrách

Hyper-Threading – Intel core i3 a výše
Simuluje přítomnost dalších procesorových jader
Technologie vytváří z jednoho fyzického procesoru dvě virtuální tím, že jsou v něm aktivovány dvě řídící jednotky

TurboBoost
Dynamické přetaktování procesoru, které je v kompetenci jej samotného

Podpora virtualizace - AMD-V/Intel-VT
Hardwarová podpora pro podporu virtualizačních programů

Question 10

Operační paměť

Answer 10

Hlavní dělení:

ROM (Read Only Memory) data jsou jíž od výrobce, ale některé typy lze i přepsat
- PROM, EPROM, EEPROM (Flash pamět = SSD, flash disky, pamětové karty…)

RWM (Read Write memory) označovaná častěji jako RAM (Random Access Memory))

Question 11

Dělení podle principu činnosti

Answer 11

SRAM - Realizována bistabilným klopným obvodem – obvod, který je bud 1 nebo 0

DRAM - Realizována kondenzátorem – informace je realizována pomocí elektrického náboje, který ma tendenci se vybíjet, proto se musi periodicky provádět refresh (oživení pamětové bunky)

Question 12

RAM

Answer 12

Je volatilní (nestálá) vnitřní elektronická paměť číslicového počítače typu RWM-RAM, určená pro dočasné uložení zpracovávaných dat a spouštěného programového kódu.

Rychlejší než disk (vnější paměť)
Spojena s procesorem pomocí sběrnice
Mezi RAM a CPU se obvykle dává vyrovnávací paměť (cache – přímo pro procesor)

Operační paměti jsou standardizované organizací JEDEC
JEDEC - (Joint Electron Devices Engineering Council Solid State Technology Association)

Question 13

Typy RAM

Answer 13

Historické
DIPP, SIPP, SIMM
Současné
DIMM

Question 14

DIMM (Dual In-line Memory Module)

Answer 14

Paměťový modul paměti RAM určených pro použití v osobních počítačích, pracovních stanicích a serverech

Question 15

Rozdíl mezi SIMM a DIMM

Answer 15

• DIMM má samostatné elektrické kontakty na obou stranách modulu, zatímco SIMM je má nadbytečné
• SIMM – 32bit, zatímco DIMM - 64bit

Question 16

SDRAM

Answer 16

• je principiálně označení pro jakoukoli synchronní DRAM, tedy i její nástupce DDR, DDR2 a další, jenž jsou také synchronní DRAM paměti

Question 17

Typy DIMM

Answer 17

SO-DIMM
DDR SDRAM
DDR2 SDRAM
DDR3 SDRAM
DDR4 SDRAM

Question 18

SO-DIMM

Answer 18

– Do nooteboku, drahé tiskárny, routery…

Question 19

SDR SDRAM

Answer 19

Single Data Rate

Propustnost max: 1,2GB/s

Question 20

DDR SDRAM

Answer 20

Dual Data Rate
Dosahuje vyššího výkonu než předchozí typ SDRAM tím, že k přenosu dat dochází při každé změně hodinového signálu, tedy při jeho nástupné i sestupné hraně
Tento přístup zvyšuje efektivní výkon téměř dvakrát bez nutnosti zvyšování frekvence sběrnice
Propustnost: max. 4,8 GB/s

Question 21

DDR2 SDRAM

Answer 21

Sběrnice, kterou DDR2 paměťové moduly používají, je taktována na dvojnásobku rychlosti paměťové buňky
Z praktického hlediska můžeme říct, že čtyři slova dat mohou být přenesena během jednoho cyklu paměťové
Propustnost: max. 8,5 GB/s

Question 22

DDR3 SDRAM

Answer 22

Hlavní rozdíl mezi DDR2 a DDR3 je v rychlosti pamětí

Propustnost: max. 12,8 GB/s

Question 23

DDR4 SDRAM

Answer 23

Opět navýšení rychlosti pamětí

Propustnost: max. 34 GB/s

Question 24

Čipová sada

Answer 24

Jsou to integrované obvody, které zprostředkovávají komunikaci

Question 25

Dělení

Answer 25

North Bridge | South Bridge

Question 26

North Bridge

Answer 26

(Severní můstek) – dnes běžně integrován v CPU Vždy umístěn „na severu – nahoře“ mezi CPU, RAM a PCI Express (dříve AGP), Obsahuje v sobě řadiče rychlých zařízení: CPU RAM Sloty pro GK

Question 27

Sought Bridge (Jižní můstek)

Answer 27

Vždy umístěn „na jihu - dole“ mezi sloty PCI a SATA konektory Zajištuje komunikaci mezi: PSI sběrnice Rozhraní (IDE, SATA, USB, Ethernet, Audio) BIOS SUPER I/O (COM, LPT, Floppy, PS/2)

Question 28

BIOS + POST + Setup

Answer 28

-

Question 29

BIOS (Basic Input-Output System)

Answer 29

Firmware (software, který slouží pro řízení vestavěného systému) počítače, který provádí základní vstupně-výstupní funkce. V současné době se využívá pouze při startu počítač pro inicializaci, zavedení OS do RAM a následnému předání řízení počítače. Nové úkoly pro BIOS přineslo ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) detekci a konfiguraci hardware řízení spotřeby energie (power managment) výměnu zařízení za běhu (hot swapping) řízení teploty (thermal managment) Výrobci BIOSu AMI, AWARD, Phoenix

Question 30

POST (Power On Self Test)

Answer 30

Diagnostický program, který kontroluje hardware v zařízení a jeho součinnost

Question 31

Beep Code

Answer 31

označení pro zvukové výstražné znamení vykonávané speakerem počítače, oznamující určitou zprávu POST na počítači

Question 32

Setup

Answer 32

Setup je prakticky to, co konfigurujeme při startu počítače – nastavení bootu, apod… Vyvolání Setupu – na každém OS může být jiné, ale často: F2, delete… Ukládání nastavení Setupu – dříve CMOS dnes EEPROM, nebo flash

Question 33

UEFI (Unified Extensibile Firmware Interface)

Answer 33

Softwarové rozhraní mezi operačním systémem a firmwarem použitého hardwaru Nahrazuje BIOS a přináší nové věci: Secure Boot GPT - náhrada MBR, která neumožnuje zavést z oddílu většího než 2TiB

Question 34

Sběrnice (Bus)

Answer 34

Zajištění přenosu dat a řídících povelů mezi dvěma a více elektronickými zařízeními

Question 35

Dělení sběrnic

Answer 35

Sériové - přenáší se na jednom vodiči a jsou rychlejší, protože mohou pracovat na vysoké frekvenci, a tím zvyšovat přenosovou rychlost Paralelní - přenáší se na více vodičích (většinou 1 byte / 1 vodič) a jsou pomalejší, protože nemohou běžet na vysoké frekvenci, kvůli nutnosti příchodu dat ve stejnou chvili (vznikají rušení) Dělení jednotlivých vodičů Řídící - starají se o kontrolní informace mezi cpu a ostatními zařízeními. Například říká, zda CPU čte nebo zapisuje do paměti. Adresové - starají se o lokaci dat, šířka je specifická procesorem Datové - starají se o přenos dat, šířka je specifická velikostí paměťového bloku Parametry přenosu - Šířka přenosu a maximální frekvence

Question 36

Typy sběrnic

Answer 36

Systémové Front Side Bus (obousměrná) - přenáší veškeré informace mezi procesorem a severním můstkem Direct Media Interface - propojení north bridge a south bridge od Intel Quick Path Interconnect - point-to-point propojení procesorů od Intel, které nahradilo FSB Flexible Display Interface - propojení GPU integrovaného na CPU s jižním můstkem, resp. hubem, kde jsou umístěny grafické výstupy Vstupně výstupní ISA (1981) – 8 bit / 16 bit, EISA (1988) – 32 bit PCI (1993) – 32 bit / 64 bit, paralelní Mini PCI – 32 bit pro notebooky AGP (1997) – 32 bit Není to sběrnice, ale dvoubodový spoj, protože umožnuje připojit pouze jedno zařízení – grafickou kartu PCIe (2003 – doposud) – rozlišujeme počet linek (1x, 4x, 8x, 16x). PCIe 4.0 má rychlost jedné linky v jednom směru 2 GB/s, je sériová na rozdíl od předchozích paralelních