View
20
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
1
1
Procesor
Centralna procesorska
jedinica (Central Processing
Unit – CPU)
2
Osnovna jedinica svakog računara je
procesor ili centralna procesorska jedinica.
U njemu se realizuju sve računske
(aritmetičke) i logičke operacije i izvršavaju
instrukcije koje su zadate programom
tokom rada računara.
Procesor definiše tip PC računara.
3
Delovi procesora:
Aritmetičko-logička jedinica (ALU - Arithmetic Logic Unit) izvodi aritmetičke i logičke operacije u računaru.
Upravljačka jedinica (CU - Control Unit) izvodi upravljačke funkcije u računaru.
Keš memorija je mala, pomoćna memorija u sastavu procesora.
Sat (clock) je minijaturni kristal koji osciluje velikom brzinom.
Registri čuvaju instrukcije i podatke sa kojima procesor trenutno obavlja operaciju.
4
Šema procesora
2
5
Karakteristike procesora su:
brzina procesora,
dužina procesorske reči,
radni takt i
interni keš.
6
Karakteristike procesora Brzina procesora je broj operacija koje procesor može da obradi u 1
sek. Izražava se u MIPS (Milion Instruction Per Second) ili u MFLOPS (Milion Floating Point Operations Per Second).
Dužina procesorske reči je broj bitova koji se jednovremeno prenosi i obradjuje unutar procesora. Danas se koriste 32-bitni i 64-bitni procesori a ranije su postojali i 8-bitni i 16-bitni procesori.
Podaci sa kojima procesor trenutno obavlja operaciju se nalaze u registrima. Pošto se u procesor odjednom prenosi onoliko bitova koliko je dužina registra, a isto toliko se odjednom i obraĎuje u procesoru, dužina procesorske reči odgovara dužini registra procesora.
Radni takt (frekfencija) je učestalost impulsa koji generiše sat (clock)-specijalno elektronsko kolo kojim se iniciraju operacije procesora. Procesor preko jedne linije na kontrolnoj magistrali dobija takt signal (pravougaone impulse odrĎene učestanosti). Učestanost tog takt signala je u stvari učestanost sistemskog takta matične ploče. Radni takt se meri u GHz.
Interni keš je keš memorija koja se nalazi u samom procesoru.
7
Pregled karakteristika nekih
procesora Intel Pentium mikroprocesor (na 200MHz) ima oko 280 MIPS-a
Intel Pentium II mikroprocesor (na 400MHz) ima oko 830 MIPS-a
Intel Pentium 4 mikroprocesor (na 1,5GHz) ima oko 1700 MIPS-a
Intel Pentium 4 mikroprocesor (na 2GHz) ima oko 3900 MIPS-a
Intel Core 2 Extreme QX9770 mikroprocesor (na 3,2GHz) ima oko
5900 MIPS-a
Današnji procesori uglavnom imaju izmedju 2 i 8 jezgara, rade na
frekvencijama od nekoliko GHz i imaju po desetak MB interne keš
memorije
8
Odnos procesor - memorija
Kada procesor zahteva neki podatak iz operativne memorije, tada se iz nje u keš memoriju, osim traženog podatka, prenosi i odreĎena količina podataka koji se nalaze iza traženog podatka. Ubrzanje rada se ostvaruje zahvaljujući tome što je velika verovatnoća da će naredni potrebni podaci biti meĎu podacima koji su već preneti u keš. Kako je keš znatno brži od operativne memorije, ovime je obezbeĎen znatno brži pristup podacima, a samim tim i brži rad celog sistema.
3
9
L1 (level 1) keš se nalazi u okviru samog procesora i radi na istom taktu kao i procesor.
L2 (level 2) keš se nalazi van procesora, ali veoma blizu njega.
L2 keš radi na taktu koji je jednak polovini takta procesora. Iako radi sporije od L1 keša, L2 keš je znatno brži od operativne memorije, tako da u velikoj meri doprinosi brzini rada sistema.
Kapacitet L2 keš memorije je znatno veći od kapaciteta L1 keš memorije.
U računarskom sistemu, poželjno je imati što više keš memorije, naročito tipa L1. U savremenim računarima, obično postoje oba tipa keš memorije.
Parametri osnovnih vrsta
memorija u računaru Vrsta memorije Kapacitet Kašnjenje Protok
L1 keš Nekoliko MB Oko 1 ns Nekoliko desetina GB/s
RAM memorije Nekoliko GB Nekoliko desetina ns Nekoliko GB/s
Hard-disk Nekoliko stotina GB Nekoliko ms Nekoliko stotina MB/s
USB flash memorija Nekoliko desetina GB Nekoliko stotina µs Nekoliko desetina MB/s
SSD Nekoliko stotina GB Nekoliko stotina µs Nekoliko stotina MB/s
CD 650-900 MB Desetak MB/s
DVD Oko 4,7 GB Nekoliko desetina MB/s
10
11
Gde se nalazi procesor
Procesor nije sastavni deo matične ploče.
Na matičnoj ploči se nalaze samo
konektori za njegovo priključenje
(nekoliko stotina nožica preko kojih se
povezuje na magistrale). Zbog velike
brzine rada dolazi do velikog zagrevanja
procesora, pa se na njega montira
dodatni ventilator koji ga hladi.
12
sl. Pozicija procesora na matičnoj ploči
4
13 14
Tehnologija izrade
Čipovi se prave od hiljada ili miliona
tranzistora spakovanih na malu
silicijumsku površinu
Proces se zove litografija, tj. umnožavanje
matrice na ploče od silicijuma, koje se
zovu silicijumske oblande
15
Osnovna (matična)
ploča - Motherboard
16
Osnovna (matična) ploča - Motherboard Plastična ploča na kojoj su štampana
metalna (aluminijum ili bakar) strujna
kola i na kojoj se nalaze priključna
mesta za :
mikroprocesor,
operativnu memoriju (RAM)
grafičku karticu
slotovi za dodatne kartice (zvučna
kartica, TV kartica, mrežna kartica,
modem)
kontroleri za diskove i disketne jedinice
čipset...
5
17
Matična ploča (Motherboard) je glavni deo računara koji služi za
povezivanje raznih komponenti (delova) računara i omogućava
komunikaciju izmeĎu njih.
PC je pravi modularni ureĎaj, tj. može se vršiti zamena ili dodavanje
pojedinih komponenata od kojih je sastavljen. Matična ploča je osnova tog
modularnog sistema, jer se na nju priključuju druge komponente
(memorijski moduli, procesor, kartice i sl.). Modularnost je obezbeĎena
konektorima koji se nalaze na matičnoj ploči.
Faktor oblika matične ploče odnosi se na
oblik i dimenzije matične ploče-AT, ATX,
BTX.
Neki od proizvoĎača matičnih ploča su:
Asus, Abyt, ASRock, MSI, Gygabyte, ...
.
18
Matična ploča
Gigabyte
Asus MB sa komponentama
19
Elementi matične ploče
20
Socket (utičnica, podnožje) odreĎuje koji procesor se može ugraditi u matičnu ploču. Nemoguće je staviti AMD procesor u matičnu ploču koja podržava Intel socket . Npr. Socket 8 ima otvore za 387 pinova.
BIOS: Basic Input/Output System (BIOS) ispituje hardware prilikom pokretanja računara
Memorijski slotovi: Služe kao konektor za RAM memoriju, obično ih ima više
PCI slot(en. Peripheral Component Interconnect) konektori za zvučne, TV, mrežne i nekada i grafičke karte.
AGP slot (en. Accelerated Graphics Port (AGP), konektor isključivo namenjen za grafičke karte, karakteriše ga veća brzina od PCI-a.
IDE konektori: (en. Integrated Drive Electronics (IDE), služi za spajanje hard diskova, optičkih ureĎaja (DVD/CD-ROM/RW); obično se nalaze dva konektora.
CMOS baterija: Pamti neke vitalne i osnovne postavke. U sebi sadrži i sistemski sat koji pamti tačno vreme i kada je računar ugašen
Integrisani delovi: Većina ploča danas ima već ugraĎene zvučne, mrežne pa i grafičke čipove
Naponski konektor: Preko njega matična ploča dobija struju
6
21
Sve komponente PC-ja (hard diskovi, memorije, dodatne kartice, I/O
ureĎaji) treba da rade usklaĎeno tako da svaka dobije traženu adresu,
podatak ili kontrolni signal u pravo vreme. Ulogu organizatora ovog
intenzivnog saobraćaja igra set čipova ili čipset. Matična ploča je
najvažniji deo PC-ja, a čipset je najvažniji deo matične ploče. Set čipova je
zalemljen na matičnu ploču, tj. ne može se menjati. Kvalitet čipseta igra vrlo
važnu ulogu, kako u pogledu performansi, tako i u pogledu stabilnosti rada
računara. Dva identična procesora mogu, u zavisnosti od čipseta, odraditi
isti posao za različito vreme. Izbor čipseta je odreĎen izborom matične
ploče.
Čipset
22
Severni most (Northbridge) se nalazi bliže procesoru i
često ima hladnjak, dok je Južni (Southbridge)
pozicioniran izmeĎu PCI slotova i slotova za memoriju!!!
ProizvoĎač čipsetova je obično nezavistan od proizvoĎača
matičnih ploča. Neki od proizvoĎača čipsetova su: nVidia,
Intel, AMD, Via, Ati i drugi. PC računari imaju otvorenu
arhitekturu, pri čemu svaki korisnik može da ga konfiguriše
za sopstvene potrebe.
23
Slotovi su standardna priključna mesta
na matičnoj ploči u koja se postavljaju
dodatni ureĎaji u vidu kartica. Postoji
više tipova slotova za proširenje
sistema:
ISA (International Standard
Asociation) slot-najstariji slot
PCI (Peripheral Component
Interconnect) slot-za različite dodatne
kartice-mrežna kartica, zvučna kartica,
FM kartica, TV kartica, ...
Stariji slot za grafičku karticu AGP
(The Accelerated Graphics Port )
PCI Express
Slotovi
24
7
25
Noviji slot za grafičku karticu je PCIe (Peripheral Component
Interconnect Express)
26
Slotovi za memoriju-SIMM, DIMM i RIMM (obično piše na samoj matičnoj ploči)
27
Magistrala (bus)
28
Magistrala (bus)
je komunikacioni put, odnosno električna kola
pomoću kojih se razmenjuju informacije meĎu
komponentama. U funkcionalnom pogledu
magistrala se sastoji od 3 skupa linija
(provodnika) koji čine podmagistrale:
1. kontrolna magistrala
2. adresna magistrala
3. magistrala podataka
8
29
Magistrala podataka koristi se za razmenu podataka izmeĎu
procesora i memorijskih lokacija. Dužina podataka koji se prenosi
magistralom ne mora biti jednaka dužini procesorske reči.
Adresna magistrala prenosi adrese koje generiše procesor, kojima
se specifikuje memorijske lokacije na koje se upisuju podaci ili sa
kojih se čitaju podaci radi obrade.
Kontrolna magistrala služi za prenos upravljačkih i kontrolnih
signala od procesora ka komponentama i obrnuto.
30
Na koji način se vrši razmena
podataka meĎu komponentama
Kada se podatak pošalje magistralom podataka,
istovremeno se adresnom magistralom šalje adresa komponente ili memorijske lokacije kojoj je podatak upućen.
Kada komponenta prepozna svoju adresu na adresnoj magistrali, ona zna da treba da preuzme podatak sa magistrale podataka.
Kada procesor traži podatak od komponente ili memorijske lokacije, on šalje adresu komponente adresnom magistralom, a kontrolnom magistralom upućuje signal da se traženi podatak pošalje magistralom podataka
31
Za priključenje bilo kog ureĎaja na računar potrebno je da budu ispunjena
dva uslova:
• Prvi je da priključenje bude korektno u pogledu elektrotehnike, tj. da ne
doĎe do varničenja i pregorevanja računara ili nekog njegovog dela i/ili
ureĎaja koji se priključuje. Ovaj problem se obično rešava
priključivanjem na standardne priključke (portove) ili pomoću posebnog
elementa, koji se, s jedne strane standardno ugraĎuje u računar,a s
druge strane se ureĎaj priključuje na priključak. Ovakav element za
povezivanje naziva se kontroler.
• Drugi uslov je postojanje posebnog programa (veznika-drajvera) koji će
omogućiti prepoznavanje komandi koje stignu u kontroler i njihovo
izvršavanje na priključenom ureĎaju.
• Kod uobičajenih ureĎaja (diskovi, diskete, CD ureĎaji) kontroleri su
standardizovani i integrisani u matičnu ploču.
Kontroleri
Recommended