TEHNIKOVELEUILITEUZAGREBU Strunistudijraunarstva

ARHITEKTURARAUNALA

Autor:MatkoJun Datum:9.veljaa2009.

Sadraj:1. VONNEUMANNOVMODELARHITEKTURERAUNALA 2. ATMELAVRARHITEKTURA 3. ULAZNOIZLAZNIPRIJENOSPODATAKA 4. MEMORIJSKAHIJERARHIJA 5. VIRTUALNAMEMORIJA 6. INTELPENTIUM4IAMD64ARHITEKTURA 7. INTELCOREARHITEKTURA 8. AMDK10ARHITEKTURA 9. INTELNEHALEMARHITEKTURA 10. MATINEPLOEIIPSET 11. PROCESORI 12. MEMORIJE 13. GRAFIKEKARTICE 14. TVRDIDISKOVI 2 3 4 5 7 9 12 13 14 15 16 17 19 21

1

1.VONNEUMANNOVMODELARHITEKTURERAUNALAVonNeumannovmodelarhitektureraunala zajednikopohranjivanjeprogramaipodatakaumemorijuraunala slijednoizvoenjenaredbi(slijedeikorakprogramaovisioprethodnom) Aritmetikologikajedinica(ALU)sadravaoperacijezbrajanjaiposmaka.Procesorjeakumulatorski orjentiran. Naredbeprocesorasustrojne(asemblerske),onedirektnobaratajudijelovimasklopovlja(registrima, memorijskimlokacijama,ulaznoizlaznimjedinicama).Jednanaredbanajeezauzimajednurije.

Opiobliknarebe:OPERACIJSKIKOD NAINADRESIRANJA OPERANDI/ADRESEOPERANADA

NedostaciakumulatorskiorjentiraneCPUarhitekture Akumulatorjeprogramskouskogrlojersveoperacijemorajuproikroznjega. Svipodacisemorajunalazitiumemorijizbogegajekomunikacijasmemorijomintenzivnato usporavaradprocesora. RijeenjetogproblemajeuvoenjevieravnopravnihregistaraRISCarhitektura RISCarhitektura sveoperacijesemoguobavljatisasvimregistrima.Operandi,njihoveadreseirezultatisemogu nalazitiubilokojemregistru Smanjenapotrebazadohvatompodatakaizmemorije

2

2.ATMELAVRARHITEKTURA NaprednaRISCarhitektura(13116bitnanaredba,veinaseizvodiujednomciklusu) 328bitnaregistraopenamjene(registriR26R31mogusekoristitikao16bitniX,YiZpokazivai) Aritmetikologikajedinica(ALU)podravacjelobrojnomnoenjeudvaciklusa(8bit*8bit16bit), registrisumapiraniupodatkovnimemorijskiprostor Moguesuslijedeekombinacijepristupa: jedanilidva8bitnaoperanda8bitnirezultat dva8bitnaoperanda16bitnirezultat jedan16bitnioperand16bitnirezultat odvojenaprogramskaipodatkovnamemorija(8bitnadvoadresnaHarvardskaarhitektura)razlika premaVonNeumannovommodelu! Flash,EEPROMISRAMmemorijesuintegriraneuipimejeuklonjenapotrebazavanjskom memorijom instrukcijeprogramasespremajuu16bitnuprogramskumemoriju(FLASH) EEPROMmemorijasluizapolutrajnospremanjepodataka podatkovniiadresniprostorsastojiseodregistaraiSRAMmemorije ***FLASHiEEPROMnegubesadrajnakonprestankanapajanja Statusniregistar(SREG) I T H S V N Z C

IOmoguujeprekidnisustav TKoristeganaredbezaradsbitovimakaooperandIrezultat HHalfCarry(koristiseuBCDaritmetici) SBitpredznaka,S=NV Vpreljev(provjeraispravnostirezultatauaritmeticidvojnogkomplementa) NNajviibitrezultata(negativanbroj) ZRezultatjenula(zero) CPrijenos(carry)

Kazalostoga Potrebnogajeinicijaliziratiprijeprvogkoritenja(morapokazivatinamemorijskulokacijuiznad$60) Stograstepremaniimadresama Ispravnainicijalizacijapokazivaastoga: LDIR30,LOW(RAMEND) OUTSPL,R30 LDIR31,HIGH(RAMEND);moglismoponovnokoristitiregistarR30! OUTSPH,R31

3

3.ULAZNOIZLAZNIPRIJENOSPODATAKANainiprijenosapodataka: Bezuvjetni Uvjetni Prekidni Izravanpristupmemoriji(DMA) Bezuvjetni procesorneekanaspremnostvesamouzmeraspoloivipodatak,slanjapodatakajemoguesamousluaju dovoljnobrzevanjskejediniceIakosenezahtjevasinkronizacijaprijenosa(pr.PaljenjeLEDice,uzimanje trenutnogpodatkaotemperaturiIsl.) Uvjetni Procesorstalnoprovjeravaspremnostvanjskejedinice(pooling)Ipritomestalnotroisvojevrijeme(ispis podatakanaprinter,uitavanjepodatakastipkovnice,itanje/pisanjepodatanadiskIsl.) Dabisepostiglapotpunasinkronizacija,nakonprijenosatrebaprovjeritijelisignalspremnostivanjske jediniceuklonjen. Prekidni Vanjskajedinicadojavljujeprocesorukadajespremnazaprijenospodataka Nemaekanja,procesorradinekidrugiposaodoknedobijezahtjev(prekid)vanjskejedinicedaobavinjen posao AVRprekidnisustav Prekidnivektorisusmjeteninapoetkuprogramskememorije PrekidnisustavseomoguujepostavljanjemI(interruptbit)zastaviceustatusnomregistru(takoer trebaomoguitiisvakipojediniprekidkojiseeliiskoristiti) Nakonprihvatazahtjevazaprekidomizvodisenaredbakojasenalazinaadresiprekidnogvektora (lokacijipoetkaprekidnogpotprograma),usluajuviestrukogprekidaviiprioritetimajedinicasa niimbrojemprekidnogvektora(8jemoguihvanjskihpekida,INT0najveiprioritet,INT7najmanji) Prihvatomprekidaautomatskisezabranjujedaljnjeprekidanje(vierazinskiprekidnisustavje potrebnoimplementiratisoftverski!) PrincipradaAVRprekidnogsustava 1. izvodiseglavniprogram,nakrajusvakelinijeseprovjeravadaliimazahtjevazaprekidom 2. Utrenukadasepojavizahtjevzaprekidom Spremasestanjeprocesora Onemoguujeseprihvaanjenovihzahtjevazaprekidimaisteilinierazineprioriteta odreujeseadresapoetkaprekidnogpotprograma(prekidnivektor) pozivaseIizvravaprekidnipotprogram Obnavljasestanjeprocesora Vraamoseizprekidnogpotprogramauglavniprogram 3. Nastavljaseizvravanjeglavnogprograma 4

TablicavanijihprekidnihvektorazamikrokontrolerATmega128 Broj Prekidnivektor Izvor vektora 1 2 3 4 5 6 7 8 9 17 $0000 $0002 $0004 $0006 $0008 $000A $000C $000E $0010 $0020 RESET INT0 INT1 INT2 INT3 INT4 INT5 INT6 INT7 TIMER0OVF

Opisprekida

Externalpin,Poweron/Watchdogreset,JTAGAVRreset ExternalInterruptRequest0 ExternalInterruptRequest1 ExternalInterruptRequest2 ExternalInterruptRequest3 ExternalInterruptRequest4 ExternalInterruptRequest5 ExternalInterruptRequest6 ExternalInterruptRequest7 Timer/Counter0Overflow

Izravanpristupmemoriji(DMADirectMemoryAccess) PrijenospodatakaseobavljadirektnosmemorijomIbezsudjelovanjaprocesora ***Zaprijenosjednogpodatkapotrebanjejedanmemorijskiciklus!

4.MEMORIJSKAHIJERARHIJAMemorijajepodijeljenaunekolikorazina(tobramemorijatoskuplja!)

Performansebrzihraunalanajeesuogranienepropusnou(bandwidth)ilatencijom(latency)memorije uskogrloizmeuprocesoraimemorije. Latencijasemjeriprema: Vremenupristupa(accesstime)vremenskarazlikaizmeuzahtjevaidolaskaeljenerijei Vremenuciklusa(cycletime)minimalnovrijemeizmeuzahtjevapremamemoriji Priemujevrijemeciklusaveeodvremenapristupazbogekanjanastabilizacijuadresnihlinijaizmeu pristupamemoriji. ***Od1975.godinedesktopraunalaIposluitelji(serveri)koristedinaminuradnumemoriju(DRAM)kao glavnuastatinuradnumemoriju(SRAM)kaoprirunu(cache). 5

SRAM(StaticRandomAccessMemory) Nemapotrebezaosvjeavanjemmemorijevrijemepristupajegotovojednakovremenuciklusa.Potrebnaje minimalnakoliinaenergijezaodravanjesadrajamemorijeustanjuekanja. ZbogovihkarakteristikaseSRAMkoristizaprirunu(cache)memoriju. DRAM(DynamicRandomAccessMemory) Zbogdinamikeprirodestrujnihkrugovazahtjevaseponovnozapisivanjepodatakaumemorijunakonitanja potrebaosvjeavanja(zbogkojepostojiznaajnarazlikaizmeuvremenupristupaivremenuciklusa) DRAMarhitektura Pristupanjeodreenomblokukoditanjaipisanjaizvodiseutrikoraka: 1. Pristupretku(RASRowAccessStrobe) 2. Pristupstupcu(CASColumnAccessStrobe) 3. Pretpunjenje Svakikorakunosikanjenjeodoko20nS!Zbogtogauvodimovierazinamemorijeijajesvrha Sakritilatencijukoritenjemmalihbrzihprirunihmemorija(cache). Prirunamemorija(cache) Prirunamemorijakoristipredvidivasvojstvapristupamemoriji: Vremenskulokalnostpamenjemsadrajanedavnodohvaenihstranica(jerakojememorijskalokacija dohvaena,vjerojatnojedaeopetbitidohvaenaubliskojbudunosti) Prostornulokalnostdohvatomblokovaokonedavnodohvaenihlokacija(jerakojenekamemorijska lokacijadohvaenavelikajevjerojatnostdaeilokacijadonjebitidohvaenaubliskojbudunosti) itanjepodatakaizprirunememorije Uzimaseadresaprocesoraipretraujuseadresneznake(addresstag). Ukolikojepodatakpronaen(POGODAK),vraasekopijaizprirunememorije. Ukolikopodataknijepronaen(PROMAAJ)itaseblokpodatakaizglavnememorije,vraasepodatak procesoruiosvjeavaseprirunamemorija. Zapisivanjepodatakauprirunumemoriju Ukolikojepodatakpronaen(POGODAK),podataksezapisujeiuprirunuiuradnumemoriju(Write through)ilisamouprirunumemoriju(Writeback) Ukolikopodataknijepronaen(PROMAAJ),podataksezapisujesamouradnumemoriju(NoWrite Allocate)iliseblokkojisadripodatakprethodnodohvaauprirunumemoriju(WriteAllocate) Najeekombinacijesu: WritethroughInowriteallocate WritebackIwriteallocate Nainismjetanjapodatakauprirunumemoriju Potpunoasocijativnopreslikavanje(FullyAssociative)straniceizradnememorijemoese smjestitiubilokojipodatkovniblokprirunememorije Skupnoasocijativnopreslikavanje(SetAssociative)stranicaizradnememorijesemoesmjestitiu bilokojiblokunutarskupablokovaodreenizrazomb=m%G(mrednibrojblokauradnoj memoriji,Gbrojgrupablokovauprirunojmemoriji) 6

Direktnopreslikavanje(DirectMapped)stranicaizradnememorijemoesesmjestitiutono odreenipodatkovniblokprirunememorijeodreenizrazomb=m%B(mrednibrojblokau radnojmemoriji,Bbrojblokovauprirunojmemoriji)

Primjer: Blok12semoesmjestitibilogdjekodpotpuno asocijativnogpreslikavanja,bilogdjeuskupu0 kodskupnogpreslikavanja(12%4)isamona blok4koddirektnogpreslikavanja(12%8)

Latencijaprirunememorije Latencijaprirunememorijejeodreenaizrazom:

tc+(1)tmtcvrijemepristupaprirunojmemoriji uestalostpogodaka(1uestalostpromaaja) tmcijenapromaajaizraenapotrebnimvremenom(ilibrojemciklusa) Strategijezamjeneblokova Odreujukojibloktrebazamjenitikadajememorijapuna Sluajnozamjenasluajnoodabranogretka LeastRecentlyUsed(LRU)izbacujeseblokkojemunajduljenijepristupanopriemusestanje prirunememorijetrebaauriratinakonsvakogpristupa FIFO,RoundRobinblokoviseizbacujuonimredomkakosudohvaeni(koristiseuvisoko asocijativnimprirunimmemorijama) NotLeastRecentlyUsed(NLRU)FIFOstrategijasizuzetkomnedavnodohvaenihblokova

5.VIRTUALNAMEMORIJARazloziuvoenjavirtualnememorije IstikaoIkododnosaCPUCACHE(prirunamemorija)takoikododnosaglavnememorije (DRAM)DISKjepotrebnosakritilatencijesporesekundarnememorije(harddisk).Timedobivamo prividdadiskradigotovobrzinomRAMa. Virtualnamemorijanamdajenaraspolaganjevelik(virtualni!)adresniprostornaraspolaganje procesima.

7

Specifinostdiskauodnosunapoluvodikememorije: Vrijemepristupa104106sporijeodRAMmemorije,jerovisiovremenunamjetanjaglavenatraeni cilindarivremenurotacijepotrebnedatraenisektordoepodglavu OdnospropusnostiRAMDISKsliankaoiodnospropusnostiCACHERAM(samodesetakputa sporiji) Moguepoboljanjeperformansiparalelnimkoritenjemviediskova(RAIDRedundantArrayof IndependentDisks) Vrsteadresiranja Apsolutnoadresiranjeistovremenoizvoenjesamojednogprogramakojiimaneogranienpristup sklopovlju(RAM,U/Ijedinice).Adreseuprogramuoviseotomegdjeeprogrambitiuitanumemoriju. Pokazalosepogodnijimzaprogrameredanemorajupisatiprogramekojioviseomjestuumemorijigdjese nalaze,stogasekoristirelativnoadresiranje. Relativnoadresiranjeumemorijisenalazidvailivieprograma(npr.dokjedanekanadovretakUI operacije,drugiseizvodi).Svakiprogrammoraimatibazni(base)registar. ***Zatitaodmeusobnogutjecanjanezavisnihprogramajeizvedenauvoenjemgraninog(bound)registra. Virtualniadresniprostor Statikorukovanjememorijom Prisutnokodjednokorisnikihsustava.Programsedijelinaodreenibrojprogramskihipodatkovnihblokova, pritomeseuradnojmemorijinalazesamooniblokovikojisupotrebnizaizvoenjeprograma,tedio programakojiupravljapremjetanjemblokovaizmeuprimarneisekundarnememorije. Sviostaliblokovinalazeseusekundarnojmemorijiipopotrebiseprebacujuuprimarnumemoriju,tajse postupaknazivapreklapanje(overlay) Dinamikorukovanjememorijom Koristisekodviezadanihsustavajerpostupakpreklapanjanijemoguzbogvelikogbrojaprocesakojise nalaziuradnojmemorijiinemogunostiodvajanjanjihovihmemorijskihprostora(svakibiproceszahtjevao vlastitidioradnememorije). Virtualniadresniprostorstvaraprividvrlovelikememorije(238bajtova,264bajtova). Ciljjepodijelitimemorijunastranice(2k4k8k),priemuemoestopotrebnestranicepohranitiuRAM,a ostalenadiskstranienje Stranienje Adresakojugeneriraprocesorinterpretirasekaopar Straninatablicasadrifizikuadresupoetkasvakestranice StraninatablicaomoguavaspremanjestranicauRAMproizvoljnimredosljedom Stranienjeomoguavarazdvajanjeadresnihprostorapojedinihprocesa(svakiprocesimavlastitu straninutablicu)

8

Stranienjenazahtjev(DemandPaging) Upoetkusecjelokupnavirtualnamemorijanalazinadisku,aRAMistraninetablicesuprazni. Pripokretanjuprogramasvakasevirtualnaadresamapiranafizikuadresureferenciranjestranica. RadniskupstranicasepostupnopuniuRAM(zbogprostorneivremenskelokalnostipostupnose mijenja) Smjetajstraninihtablica Potrebanprostorzasmjetanjestraninihtablicaproporcionalanadresnomprostoruibrojukorisnika.Zahtjevi zaprostoromsuvelikiipreskupojekoristitiregistreistatikiram(premalomemorije!) Modernisustavvirtualnememorije Stolnaraunalaiposluiteljiimplementirajupotpunisustavstranienjanazahtjev. Vektorskasuperraunalaimplementirajuadresnutranslacijuizatitu,alineistranienjenazahtjev. Translacijaadresaizatitaadresnogprostora Translacijaadreseiprovjerapravapristupaponavljasekoddohvatasvakenaredbeipodatka,trebabitibrza(u jednomciklusu)inesmijezauzimatipunomemorije.Notranslacijaadresezahtjevajedaniliviedodatnih memorijskihciklusa. Tajproblemjerjeenuvoenjemmehanizmazapohranjivanjerezultatatranslacijezaestokoritenestranice. TajsemehanizamnazivaTLB(TranslationLocalsideBuffer)

6.INTELPENTIUM4IAMD64ARHITEKTURAIntelPentium4 Generacija(naziv) Radnitaktprocesora Brzinasabirnice Tehnologijaproizvodnje Arhitektura Vanjskasabirnica Cjevovod BrojlokacijaBTB/BHT Procesori 7.generacija(Netburst) 1.33.8GHz 4001066MT/s 0.18um65nm 32bitna Koristisezavezusmemorijom 20stanja 4096/4096 Pentium4,PentiumD,CeleronD 1.03.2GHz 8001000MT/s 0.13um65nm 64bitna(64bitnasamoakotoOS podrava,inae32) Koristisezavezusgrafikomkarticom iostalimprocesorima 12+17stanja 2048/16384 Athlon64/64FX/64X2,Sempron,Turion 64,Opteron MT/sMegatransferausekundi AMD64 8.generacija(K8iliHammer)

Vanjskasabirnica Intel(P4)Vanjskasabirnicasekoristizavezusmemorijom.Dajepropusnostod464bitnerijeipotaktu sabirniceQDR(QuadDataRate)zbogegajelokalnasabirnica(LocalBus)4putabraodstvarnebrzine.

9

Stvarnitakt(realclock) Brzinalokalnesabirnice 100MHz 133MHz 200MHz 266MHz 400MHz 533MHz 800MHz 1066MHz

Prijenospodataka 3.2GB/s 4.2GB/s 6.4GB/s 8.5GB/s

AMD64Vanjskasabirnica(HyperTransportBus)sekoristizavezusgrafikomkarticomidrugim procesorima.Brojsabirnicaipropusnostoviseoprocesorumoeihbitido3,apropusnostsekree3200 8000MB/s AMD64procesorizastolnaraunala(Athlon64/64FX/64X2,Sempron,Turion64)imajujednu HyperTransportsabirnicudokprocesorizaservere(Opteron)imajudvijeilitri. Svakiprocesorimasvojmemorijskikontroleripristupasvojimmemorijskimmodulima Memorijskikontroler AMD64imajuintegriranmemorijskikontrolernasamomprocesorskomipu,zbogega"Northbridge"ip sluisamokaovezaprocesoraigrafikekartice.Memorijskikontrolermoepogonitido4memorijska modulapokanalu,uzraspoloivadodvakanala(brojstvarnoraspoloivihmemorijskihmodulaovisio matinojploi) Ovajdizajnpojednostavljujematinuplouismanjujenjenutjecajnaperformansesustava. Intel(istarijegeneracijeAMDprocesora)memorijskikontrolerjeu"Northbridge"ipu Cjevovod(pipeline) Cjevovodjelistastanjakrozkojeinstrukcijamoraproidabisepotpunoizvrila.Duljicjevovodomoguava radnaveimfrekvencijamajerjesvakipojedinistupanjmanjikoristimanjetranzistora. IntelP420stanja(prijanjegeneracijesuimale11). AMD6412stanjazacjelobrojneinstrukcije,17stanjazafunkcijesarealnim(float)vrijednostima. Jedinicaprirunememorijeidohvata(MemoryCacheandFetchUnit) IntelP4PodatkovnavezaizmeuL2cacheaiL1podatkovnogcahceajeiroka256bitova. L1podatkovnicachejeveliine8kBili16kB,L2cachemoebiti256kB,512kB,1MBili2MB. BTB(BranchTargetBuffer)iBHT(BranchHistoryTable)imajusvakipo4096lokacija. L1instrukcijskicachepomaknutjenapozicijuizadekoderatakodasadrimikroinstrukcijei preimenovanjeu"TraceCache".OnsadrivlastitiBTBsa512lokacija. AMD64PodatkovnavezaizmeuL2cacheaiL1podatkovnogcahceajeiroka128bitova. L1instrukcijskicacheosiguravajedinicizadohvaanjejododatnih76bitova,takodamujestvarna veliina102kB(ane64kB) BTBima2048aBHTima16384lokacija. BTBjememorijamalogkapacitetakojasadrisvauoenagrananjaunutarprograma. 10

L2cachejekodviejezgrenihizvedbiInteliAMDprocesoraodvojen,ikomunikacijaizmeuL2cache memorijajemoguasamoprekoFSB(FrontSideBus)sabirnice.

CISC/RISCDekoder PrijanjegeneracijeInteliAMDprocesorasukoristilehibridnuCISC/RISCarhitekturu(jersezbog kompatibilnostiprocesoramorajupodravatiiCISCnaredbe(poznateikaox86naredbe).ZbogtogaIntelP4i AMD64procesorikoristeCISC/RISCdekoder,takodainternoradesRISCinstrukcijamaaizvanaprihvaaju samoCISCx86naredbe.ZaCISCx86instrukcijesekoristtermin"instrukcija",azainterneRISCinstrukcije sekoristitermin"mikroinstrukcija"(ops). Mikroinstrukcijenijemoguekoristitiuprogramujernijemoguezaobiidekoder,aosimtogasvakiprocesor imasvojskupmikroinstrukcijaparazliitiprocesoriistuCISCnaredburazliitodekodiraju. IntelP4dekodirajednux86instrukcijupociklusu.Ukolikosedogodidasejednanaredbadekodirauvieod 4mikroinstrukcijedekodiranjesepreusmjeravanaROMmemoriju("MicrocodeROM"ili"Microcode InstructionSequencer"MIS).Izdekoderasemikroinstrukcijealjuu"TraceCache"izkojegserazvrstavaju uredovezaizvoenje(3mikroinstrukcijepociklusu).Nakontogamikroinstrukcijeiduualokator,teu preimenovanjeregistara(AllocatorandRegisterRenamer)ukojemusealocirajupotrebniresursizaizvoenje temikroinstrukcije(nanaindaseomoguiizvoenjemikroinstrukcijaproizvoljnim("outoforder") redosljedom). AMD64koristidodatnitipinstrukcijanazvan"makrooperacija"aodnosisenanaredbukojajenastalakao rezultatdekodiranjadekodera.Kadmakrooperacijadoeuodgovarajiorganizator(scheduler)dodatnose dekodiraumikrooperacije. Organizator(Scheduler) IIntelP4iAMD64imajuorganizatorkojisortiramikroinstrukcijeprematipuirasporeujeihzaizvoenje kojiinstrukcijemoeslatiproizvoljnimredosljedom("outoforder")imesemaksimalnoiskoritava procesorskovrijeme.Dijelisesenaetiridijela: Memoryschedulerzamikroinstrukcijeizmemorijskogredamikroinstrukcija Fastschedulerzajednostavnemikroinstrukcije Slow/FPschedulerzaostale/sloenijeinstrukcijeiinstrukcijesapominimzarezom(floatingpoint) SimpleFPSchedulerzajednostavneinstrukcijekojeukljuujuvrijednostisapominimzarezom Jedinicezadodjeluiizvoenje(DispatchandExecutionUnits) IntelP4 etiriporta,ujednomciklusumogurasporeditiukupno6mikroinstrukcijazaizvoenje(odtih6 mikroinstrukcija,jedinicekojeimajuoznaku"clockx2"moguobavitidvijemikroinstrukcijeujednom ciklusu) IntelP4arhitekturaima128internihregistara. 11

AMD64 ImajednucjelobrojnuizvrnujedinicuvieodPentiumanounatotomemoeizvritijednakbrojbroj instrukcijapociklusuprocesorakaoiPentium4(maksimalno6instrukcija). AMD64arhitekturaima96internihregistara.

7.INTELCOREARHITEKTURA 8.generacijaIntelovihprocesora(BazirananaPentiumMarhitekturiiz6.generacije,P4arhitekturaje odbaenazbogvelikepotronjeinemogunostiefektivnogpoveanjabrzinetakta) Cjevovods14stanja DijeljeniL2cachekoddvojezgrenihprocesora Naprednoupravljanjepotronjomenergije

Jedinicaprirunememorijeidohvata(MemoryCacheandFetchUnit) L2cachejekodviejezgrenihprocesoraorganizirankaodijeljenamemorija,objejezgredijeleistiL2 cacheinjensadraj.Memorijasejezgramadodjeljujedinamiki.

Poboljanalogikazapredvianjedohvatapodatakatraenjemuzorakaupristupupodacima(akoje procesordohvaaoredompodatkesadresa100,102i104,odmaheuitatiipodataksadrese106)

CISC/RISCDekoder Dodanajemogunoststapanjadvijux86naredbiujednu("Macrofusion").Svojstvojeogranienona kombinacijunaredbeusporedbiiuvjetnogskoka. Dekodermoedekodiratietirimikroinstrukcije.Usvakomciklusudohvaapetx86instrukcijakako bimogaoobavitistapanjedvijeinstrukcijeukolikojetomogue. Jedinicezadodjeluiizvoenje(DispatchandExecutionUnits) Petportova,odnjihtrimoguslatimikroinstrukcije3mikroinstrukcijepociklusu Takoerkoristisvojstvopreimenovanjaregistarai"outoforder"izvoenjenaredbi. Dvosmislenostmemorije(MemoryDisambiguation) Tehnikaubrzavanjaizvravanjamemorijskiorijentiranihinstrukcija(MOI)ispitujusereferencirane memorijskelokacijeinaosnovitogaseodreujezavisnostinstrukcija(zarazlikuodprijanjiharhitekturakoje subezobziranaizvoenjeinstrukcijaproizvoljnimredoslijedom("outoforder")MOIobavljaleredom kakvimsenalazeuprogramukakonebidolodonekonzistentnostipodataka). Naprednoupravljanjeenergijom(AdvancedPowerGating) Iskljuivanjejedinica(linijebitovakodinternihsabirnica)kojeseuodreenomtrenutkunekoriste. 12

ProcesoribaziraninaCorearhitekturi PentiumDualCore(mainstream) Celeron(lowend) Xeon(serveriiradnestanice) Core2(stolnaiprijenosnaraunala) Pristupiizgradnjeviejezgrenihprocesora Jezgrenaodvojenimipovimakojisenalazeuistompakiranju(PentiumD)L2cachememorijesu odvojeneimeusobnakomunikacijajemoguasamoprekoFSB(FrontSideBus)sabirnice. ObjejezgreuistomipuL2cachedijeleobjejezgre,komunikacijaseobavljaizravnounutaripa (nemapotrebezakomunikacijomprekoFSBsabirnice)

***etverojezgreniprocesorikombinacijuobapristupaizgradnjedvijejezgreuistomipuimajuzajedniki cache,aakoelekomuniciratiscacheomdrugogparajezgri,morajukoristitiFSBsabirnicu.

8.AMDK10ARHITEKTURA 10.generacijaAMDovihprocesorabaziranana8.generacijiK8(K9nepostoji) VezaizmeuL1instrukcijskogcacheaidekoderajeproirenasa128na256bita DodanajeL3cachememorijakojajezajednikazasvejezgre("BalancedSmartCache"),veliina memorijeovisiomodeluprocesora

Dvanezavisna64bitnamemorijskakontrolerakojiomoguujudohvaanjepodatakakojinisuna uzastopnimadresama("AMDMemoryOptimizerTechnology")

Optimizacijapotronjeenergije "IndependentDynamicCoreTechnology"omoguavaradjezgrinarazliitimfrekvencijamapriemu senaponzanapajanjejezgaradijeli "CoolCoreTechnology"omoguujeiskljuivanjeodreenihdijelovaprocesorakojisenekoriste(kod Intela"AdvancedPowerGating") 13

"DualDynamicPowerManagment"omoguavarazliitenaponenapajanjaprocesoraimemorijskog kontrolera KoritenjemHyperTransport3.0sabirnicepostojimogunostutedeenergijedinamikimmijenjanjem irineibrzineprocesora Znaenjeprveznamenkeuoznaciprocesora Serijaprocesora PhenomQuadCore(Agena) PhenomTripleCore(Toliman) AthlonDualCore(Kuma) SthlonSingleCore(Lima) SempronLESingleCore(Sparta) Prvaznamenkauoznaci 9 8 6 1 1

***SempronLE1150oznaavajednojezgreniprocesor,Phenom9500oznaavaetverojezgreniprocesor, Phenom8450oznaavatrojezgreniprocesoritd.

9.INTELNEHALEMARHITEKTURA 9.generacijaIntelovihprocesorabazirananaCorearhitekturi Corei7procesorisadvijedoosamjezgara Prvageneracijapodravabrzinedo3.2GHz Trenutnoseproizvodezastolnaraunala,oekujuseinaicezaposluitelje L2cachememorijajezasebnazasvakujezgru UvedenazajednikaL3cachememorijaveliine8MB(kaokodAMDK10)

Tehnologijaproizvodnje45nm(ubudunosti32nm) NoiteLGA1366

Memorijskikontroler Ugraenimemorijskikontroler(zarazlikuodprijanjihInteloviharhitektura)kojipodravasamoDDR3 memoriju.Sadritrimemorijskakanalatoomoguujeistovremenokomuniciranjestrimemorijskamodula(u teorijibrioddvokanalnearhitektureza50%)

14

Vanjskasabirnica "QuickpathInterconnect"(QPI)dvaodvojenapodatkovnaputa(datapath),jedanzaslanje,jedanzaprimanje podataka.Sluizakomuniciranjesipsetomilisdrugimprocesorima.EkvivalentnaHypertransportsabirnici kodAMDa.Omoguujeteoretskubrzinutransferapodatakaod12.8GB/s(prijenos216bitnapodatkapo ciklusu).ProcesorizastolnaraunalaimajujednuQPIsabirnicu,dokeinaicezaposluiteljeimatidvije nezavisneQPIsabirnice Jedinicazadodjeluiizvoenje Dodanajejojednajedinicazadodjeluisadri12izvrnihjedinica DodatniTLB(TranslationLookasideBuffer)s512unosa DodatniBTB(BranchTargetBuffer) Naprednoupravljanjeenergijom "PowerControlUnit"omoguujerazliitenaponeifrekvencijenajezgrama,jedinicamaizvanprocesora, memorijskomkontroleruprirunojmemorijiiulazno/izlaznimjedinicamatenatajnaintedienergiju (nekoritenejezgresemoguiupotpunostiugasiti!). "Turbomode" "PowerControlUnit"nasvakojjezgriimasenzorezapotronjusnageikoliinizagrijavanja,imeje omoguenoaktivnimjezgramakojesuoptereeneprivremeno"overklokiranje"(poveanjenjihovih frekvencija). "Turbomode"jedostupansamouExtremeEditionmodelimaprocesora "Hyperthreading" Hyperthreadingtehnologijaomoguavadasesvakiprocesortretirakaodvaprocesora.Ciljjeiskoritavanje nekoritenihdijelovaunutarprocesora.Nazivasejoi"SimultaneusMultiThreading"(SMT).

10.MATINEPLOEIIPSETMatinaploa(Motherboard)sluizapovezivanjesvihdijelovaPCraunala(procesor,memorija,grafika kartica...).Namatinojploisukomponenteestointegrirane(zvuna,grafika,mrenakartica,kontroleri...) ipset(Chipset)jeskupipovanamatinojploikojidefiniracjelokupneperformanseraunala. StandardizacijufunkcijaipsetajeomoguilouvoenjePCIsabirnicaikoritenjemostova("bridges") Matinaploaobinonasebiimadvamosta:"Northbridge"i"Southbridge" Northbridge NazivaseiMCH(MemoryControllerHub) Namatinojploisefizikinalazivrloblizu(iliodmahdo)procesoraizravnosupovezani. FunkcijeNorthbridgea: Memorijskikontroler(akonijeugraenuprocesor)odreujemaksimalnukoliinuivrstu memorije KontrolerAGPsabirnice(akopostojinamatinojploi) KontrolerPCIexpressX16iX1sabirnice(akopostojinamatinojploi) SueljezarazmjenupodatakasaSouthbridgeom 15

Northbridgeimavelikutjecajnaperformaseraunala. Southbridge NazivaseiICH(I/OControllerHub) PovezanjesNorthbridgeomisluizaupravljanjeulaznoizlaznimiintegriranimureajimana matinojploi(portovizatvrdediskove,USBportovi,integriranizvuk,CMOSmemorija(BIOS), kontrolerprekidaiDMA) Southbridgeimautjecajnasvojstvaikarakteristikeraunala,definirabrzinuibrojUSBportova,brojivrstu SATAiATAportovaitd. Povezivanjemostova PrijeizvedenoPCIsabirnicomjernijepostojaoproblemvelikogprijenosapodataka.PropusnostPCI sabirniceje132MB/sidjelilaseizmeusvihPCIkomponentiikomponentispojenihsaSouth bridgeom. PojavombrihgrafikihkarticaidiskovanastajeproblemuskoggrlaPCIsabirnice(samoATA133 harddiskimaprijenospodataka133MB/s!),kojijeprivremenorijeenuvoenjemAGPporta (AcceleratedGraphicsPort)kojijebioizravnospojensaSouthbridgeom. Konanorijeenjeproblemanastalojekoritenjemposebnebrzesabirnice(DedicatedBus)zaspajanje NorthbridgeiSouthbridgea.Brzinatesabirniceovisiosamomipsetuirazliitosenazivasobzirom naproizvoae(DMI,HyperTransport,QPI,Vlink). Dabisematinaploamoglaugraditiunekokuite,morabitikompatibilnasdimenzijamatogkuita. Postojinizproizvoaamatinihploa,anekiodnajpoznatijihsu:GigaByte,Abit,ECS,Asrock,Asusitd.

11.PROCESORI Dvaglavnaproizvoaa:InteliAMD Svakiproizvoaproizvodiprocesoresasvojomvrstomnoita(socket)kojanijekompatibilnasnoitima drugogproizvoaa. Intel:LGA775(jopoznatokaoSocket775iliSocketT)iLGA1366(jopoznatokaoSocketB) AMD:AM2iAM2+(auskorosenatrituoekujeiAM3)

LGA775 NoiteLGA775(LandGridArray)sastojiseod775kontakatazaprikljuivanjeIntelprocesora.Omoguava lakeprikljuivanjeprocesoranamatinuploukoritenjemploicezaprikljuivanjeprocesora(LoadPlate) imesesmanjujemogunostoteivanjaprocesoraprilikomugraivanja. Noitepodravabrzinuprednjesabirnicesvedo1600MT/s,tesljedeeInteloveprocesore: IntelPentium4(2.663.80GHz) IntelCeleronD(2.533.6GHz) IntelPentium4ExtremeEdition(3.23.73GHz) IntelPentiumDualCore(1.402.50GHz) IntelCore2Duo(1.63.33GHz) 16

IntelCore2Extreme(2.663.20GHz) IntelCore2Quad(2.332.83GHz) IntelXeon(1.863.40GHz) IntelCoreCeleron(1.62.00Ghz)

LGA1366 NoiteLGA1366sastojiseod1366kontakatazaprikljuivanjeIntelovihprocesoraikoristiistiprincip prikljuivanjaprocesorakaokodnoitaLGA775. Noitepodravabrzinuprednjesabirnicedo6.4GT/siInteloveprocesoreizserijeNehalem(Corei7). AM2iAM2+ NoitaAM2iAM2+sastojeseod940kontakatastimdaAM2podravabrzinuprednjesabirnicedo1GHz, aAM2+podravabrzinuprednjesabirnicedo2.6GHz. AM2podravaprocesoreAthlon64,Athlon64X2,Athlon64FX,teserijeprocesoraOpteron,Semproni Phenom. NoiteAM2+podravaprocesoreAthlon64,Athlon64X2,serijuOpteronprocesora,tePhenomprocesore PhenomX2,PhenomX3iPhenomX3.

12.MEMORIJERadnamemorijasadravainstrukcijeipodatkekojeprocesorkoristitijekomsvograda.Podaciizradne memorijesebriunakontoseraunalougasi,toznaidaonanesluizadugotrajnopohranjivanjepodataka. RadnamemorijajerealiziranakaodinamikiramDRAM DananjiaktualniprocesoriimatineploeuglavnompodravajumemorijskemoduleDDR2iDDR3 DDRmemorijeserazlikujupofrekvencijimemorijskihelija,dubinispremnikazadohvat(Prefetch buffer),latencijiipotronji SpremnikzadohvatkodDDRmemorijejedubine2bita,kodDDR2memorije4bitaakodDDR38 bitova

DDRmemorija ZarazlikuodSDRAMmemorije(kojaserijetkoiliuope)vienekoristi,DDRradnamemorijakoristirastui ipadajuibridsinkronizacijskogsignala(RisingandFallingEdgesoftheClockSignal)zaprijenospodatakai takopostieskorodvostrukubrzinu(prenosipo2bita).DDRradnamemorijaimabrzinuprijenosakojase izraunavanasljedeinain: Brzinamemorijskesabirnice(MHz)*2(dualrate)*64bitakojiseprenose/8bitova Akojebrzinasabirnice100Mhz,DDRradnamemorijaimabrzinuprijenosa:100X2X64/8=1600MB/s TakavmodulmemorijesenajeeoznaavaPC1600,astandardseoznaavaDDR200 DDR2iDDR3 ZarazlikuodDDRmemorije,DDR2memorijazavrijemejednogciklusasinkronizacijskogsignalamoe prenijeti4bita.ZbogtogasebrzinaprijenosapodatakaDDR2memorijeizraunavaposlinojformulikaoiza 17

DDRmemoriju,samotokoeficijentnije2(dualrate)nego4.IstotakoDDR3memorijazavrijemejednog sinkronizacijskogciklusamoeprenijetidvostrukoviebitovaodDDR2memorije(njih8),tetakopostiejo veebrzineprijenosa. Oznakenajeekoritenihmemorijadanas(DDR2iDDR3)injihovekarakteristike Nazivstandarda DDR2400 DDR2533 DDR2667 DDR2800 DDR21066 DDR3800 DDR31066 DDR31333 DDR31600 Brzinamemor.sabirnice 100MHz 133MHz 166MHz 200MHz 266MHz 100MHz 133MHz 166MHz 200MHz Nazivmodula PC23200 PC24200/PC24300 PC25300/PC25400 PC26400 PC28500/PC28600 PC36400 PC38500 PC310600 PC312800 Maks.Brzinaprijenosa 3200MB/s 4266MB/s 5333MB/s 6400MB/s 8533MB/s 6400MB/s 8533MB/s 10667MB/s 12800MB/s

***DDR,DDR2iDDR3nisumeusobnoizmjenjive!Umatinuplousemoeugraditisamoonavrsta memorijekojutaploapodrava.Nepodranememorijefizikinestanuuutore! ***Nekematineploepodravajudvijevrstememorijeisadrefizikeutorezaobjevrste.Tadasmijemo koristitisamomemorijujednevrste(koritenjerazliitihtipovamemorijamoedovestidooteenjamatine ploeimemorije!) Pristupanjeradnojmemorijivriseprekomemorijskogkontrolerakojimoebitiugraenuprocesorili unutarNorthbridgea.Memorijajeskontrolerompovezanaprekotriskupineveza:podatkovne,adresnei kontrolneveze.Vezazaprijenosradnogtaktamemorije(MemoryClockSignal)ukljuenajeukontrolneveze. Dualchanneltehnologija Sposobnostmemorijskihkontroleradaproirujuirinupodatkovnesabirnicesa64na128bitovatorezultira teoretskimudvostruavanjemmaksimalnepropusnostimemorije(MaximumTheoreticalTransferRate MTTR).MTTRseodreujeizrazom: (Brzinatakta)*(brojpodatakapociklusu)*(brojbitovakojiseprenose)/8 Dabismokoristilidualchanneltehnologijumoramoimatikompatibilanipsetnaploi,kompatibilanprocesor tedvailietirimemorijskamodulakojepodravataploa. Parametripristupamemoriji Proizvoaiparametrepristupamemorijioznaavajukroznizodetiriilipetoznakanpr. 2321Tili3488(manjejebolje!) Jediniceukojimasuoznakenavedenesumemorijskiciklusi(kojisudvaputaduljiodsabirnikihciklusa) Oznakeimajuslijedeeznaenje: CLtRCDtRPtRASCMD 18

CLCASLatency(brojvremenskihciklusaodzahtjevadoisporukeprvogpodatka) tRCDRAStoCASdelay(minimalnokanjenjeizmeuRASiCASsignala,odreujevrijemeizmeu aktiviranjamemorijeidohvataprvogpodatka) tRPRASprecharge(odreujekojevrijemetrebaproteiizmeuPrechargeislijedeeActivenaredbe) tRASActivetoPrechargeDelay(odreujekadmemorijamoepoetiitati(ilipisatiu)razliitiredak CMDCommandRate(vrijemeodaktiviranjamemorijskogipaprekoCS(ChipSelect)pinadotrenutka kadjemoguezadatibilokojunaredbupremamemoriji(moebiti1Tili2T))

13.GRAFIKEKARTICE Grafikakarticasluizapretvaranjepodatakaizraunalauprikaznazaslonu(monitoru) Osnovnazadaagrafikekarticejeoslobaanjeprocesoraodposlovavezanihuzgeneriranjeslikekoja seprikazujenamonitoru DvanajvanijaproizvoaagrafikihkarticasunVidiaiATI

Specifikacije Vrstaprocesora(GPU):RadeonHD4000serija,GeForceGTXserija... Memorija: Vrsta:GDDR3,GDDR5 Koliina:512MB,896MB,1GB... Taktjezgre:500800MHz irinamemorijskesabirnice:256,512bita Sueljezaspajanjenamatinuplou:PCIeX16 Vrsteprikljukazamonitor:VGA,DVI,HDMI,DisplayPort Hlaenje:Vodeno,Zrano Dimenzijenekekarticesutolikovelikedaponekadfizikinestanuukuite! GDDRmemorija Posebnamemorijakojaseugraujenagrafikekartice("G"unazivuGDDRpredstavlja"Graphics"),punoje brajeodmemorijekojasekoristiuraunaluiradinadrugaijemnaponu. PCIexpresssabirnica TehnikigledanoPCIexpressnijesabirnica(jerjesabirnicapodatkovniputnakojisemoespojitivie ureajakojidijeletajput),veseradioveziizmeudviju"toaka"(PointtoPointConnection) Koristiseserijskaumjestoparalelneveze(kaokodPCI)jersekodparalelnevezekoristivelikbroj vodovakojikuperazneumoveizvanjskogsvijetazbogegajemoguakomunikacijausamojednom smjeru("HalfDuplex"),zarazlikuodserijskevezekodkojejemanjibrojvodovaivezajedvosmjerna ("FullDuplex") Podaciseuprenoseprekodvaparaicakojisejonazivajuistaze(lanes).Svakastazaomoguava brzinuprijenosaod250MB/susvakomsmjeru. PCIexpresssabirnicasemoesastojatiodkombinacijevieparovastazakojomsepostiuvee performanse.Brojparovastazaje1,2,4,8,16ili32izegaidolazenazivix1,x2,x4,x8,x16ix32. Primjer:BrzinaprijenosapodatakaPCIexpresssabirnicex16iznosi4GB/s(250MB*16) ***TrenutnonajjaagrafikakarticanatrituheASUSANTGTX295sa2x896MBGDDR3memorije 19

Naprednetehnologije(SLIiCrossFire) nVidiaSLI SLIjeprvotnouvelatvrtka3DfxInteractive1998.godinesnjihovomVoodoo2grafikomkarticom. TadajekraticaSLIznailaScanLineInterleavingioznaavalatehnologijukojajeomoguavalada svakigrafikiprocesor(GraphicProcessorUnit)koristijednuskupinulinijajedangrafikiprocesor obraivaojeneparnelinije,adrugiparnelinijeslikenaekranu. nVidiaje19.travnja2001.godinekupilatvrtku3DfxInteractiveiizdalaunaprijeenutehnologijuza grafikekarticeslinuprethodnomSLIuipreimenovalajuScalableLinkInterface NainiSLIrada: SFR(SplitFrameRendering)kodSLIkonfiguracijasdvijegrafikekartice.Svakaobraujepolaslike (framea) AFR(AlternateFrameRendering)kodSLIkonfiguracijasadvijeilitrigrafikekartice(3waySLI). Svakakarticaobraujejednucijelusliku(frame).Zavrijemedokprvigrafikiprocesorobraujejednu sliku,drugiobraujeslijedeuitd. AFRiSFRkombinacijakoristisekodkonfiguracijadvijegrafikekarticeodkojihsvakanasebiimapo dvagrafikaprocesora(QuadSLIsystem).PrvipargrafikihprocesoraobraujeprvuslikuuSFRnainu radu,adrugipariduusliku. SLIAA(SLIAntiAliasing)nijeciljpoboljatiperformansegrafikekaritce(brzinuizvoenja)ve kvalitetuslike.Videigreseuovomnainuradaobinoizvodesporije.Sjednomgrafikomkarticomje moguAAodx4dox8,uSLIAAnainumoguejepostiiAAx32!(Ovajnainradanepodrava WindowsVista) SLIsemoekoristitisamonakompatibilnimmatinimploamakojeimajudvailitriPCIexpressX16 utorakojamorabitibazirananaipsetunVidie. KomunikacijaizmeukarticauspostavljenajepomouzasebnogkonektorakojisenazivaSLImost (SLIbridge).UglavnomsenekoristiPCIexpresssabirnica(koristejemodeliGeForcekarticaserija 6600,7100i7300kojenekoristeSLImost). NapoetkujezakoritenjeSLItehnologijebilonunopotrebnokoristitidvijeidentinegrafike kartice,meutim,novijeinaicepogonskihprogramapodravajuirazliitegrafikekarticekojesu baziranenaistomgrafikomprocesoru. TrostrukiSLIpodravajusamokarticeGeForce8800GTX,GeForce8800Ultra,GeForceGTX260i GeForceGTX280jertrostrukiSLIkoristidrugaijiSLImost(svakakarticakojapodravatu tehnologiju sadridvaSLIkonektora).

ATICrossFire CrossfirejetehnologijakojujerazvioATIkojaomoguavaugradnjudoetirigrafikekarticeujedno raunalokakobisepovealegrafikeperformanseraunala. PrednostCrossfiretehnologijepremaSLItehnologijijetotografikekarticeuCrossfirenainurada netrebajubitibaziranenaistomgrafikomprocesoru(alimorajubitiiziste"porodice"grafikih kartica).

20

NainiCrossFirerada: kare(Scissors)slinoSFRnainuradaSLIasamotojemoguekoristitirazliitegrafikekartice (sporijuibru)ipomoudinamikeraspodjele(engl.dynamicloadbalancing)omoguitibrojkarticida obradiveidioslike,asporijojkarticimanjidioslike. Ploice(Supertiling)ekranjepodijeljennamanjedijelovezvaneploiceveliine32x32pikselai svakagrafikakarticaobraujeodreenibrojtihploica.Takoerkoristimetodudinamikeraspodjele. AFRidentiankaoikodSLIa,jednakarticaobraujejednusliku,adrugagrafikakarticusljedeu sliku. SuperAA(AntiAliasing)istokaoikodSLIAA,poveavasekvalitetaslikeumjestopoveanja performansi(AAsemoepoveatiido14X) CrossfiresemoekoristitisamonaPCIexpresskarticamaimatinojploikojasadravadvailietiri(u sluajuCrossfireX)utorazagrafikekarticePCIEX16.Osimtogamatinaploamorabitibaziranana AMD/ATIiliIntelovomipsetu GeneracijeCrossFirea: DosadasuobjavljenetriCrossfiregeneracije:Crossfire,NativeCrossfireiCrossfireX. Crossfiregeneracijamoralajeimatijednuglavnu(master)karticuzvanuCrossfireEdition,kojaje biladrugaijaodobinihmodelaiimalajeugraendodatniipnazvancompositionengine.Osim togazaspajanjedvijukarticauCrossfirenainuradabiojepotrebanposebanvanjskikabelpomoukoje sesporedna(slave)karticaprekoDVIprikljukaspajalaskonektoromDMS59(DVIsviepinova)ilis konektoromVHDCI(VeryHighDensityCableInterconnect).Bilesupodranerezolucijedo2560x1600. NativeCrossfiregeneracijanetrebaimatiglavnukarticuivanjskikabelzaprikljuivanjekaoprva generacijaCrossfirea,vekoristimostovekaoiSLI.Zaspajanjehighendkarticapotrebnasudvamosta, jersvakagrafikakarticaimadvaCrossfirekonektora.Zamainstreamkarticekoristiseistipristupkaoi kodnVidie:karticesespajajuprekoPCIexpresssuelja,aneprekomostova. CrossfireXgeneracijabaziranajenaNativeCrossfiretehnologiji,samotoomoguavaspajanjedo etirigrafikekarticebaziranenaATI/AMDipovima.KonektoriimostovisuistikaoikodNative Crossfirea,samotopostojirazlikauspajanju. ***IusluajuSLIaiCrossFireamoguejekoristitisamojedanmonitor!

14.TVRDIDISKOVIUreajizatrajnopohranjivanjepodatakauraunalu Elektromehanikiureaj,sastojiseodupravljaketehnologijeimedijazapohranjivanjepodataka NovageneracijadiskovaSSDdiskova(SolidStateDisk)bazirananaflashmemoriji.Jouvijeknisuuirokoj upotrebizbogvelikecijene. Specifikacije KapacitetuGBiTB Dvakonektoranadisku:naponskiipodatkovni(razliitizasueljaATAiSATA) Veliinacachebuffera(16MB,32MB...) Brzinavrtnjediskova(4200,5400,7200,10000okretajauminuti) Dimenzije3.5"i2.5" 21

Komponentetvrdogdiska Unutarnje(unutarzatvorenogokolopakojisenazivaiHardDriveAssembly)ivanjskenalazesenaploicis komponentamakojasenazivaupravljakaelektronikaili"logikaploa"(LogicBoard)) HardDriveAssembly(unutranjostdiska) Uunutranjostisemoenalazitinekolikoploa,nasvakojodnjihjeglavazaitanjeizapisivanjepodataka Glavezaitanjeipisanjesenalazena"ruci"(Arm),sveglavesepomiuzajednojersenalazenaistojruci Glavasepomiepomoumotorakojisepomielijevoilidesnouovisnostiosmjeruijainistrujeu magnetskompolju Logikaploa Sluizaupravljanjetvrdimdiskom.Nanjojsenalazi: Kontrolerupravljamotorimazavrtnjudiskovaipomakglava,itanjemipisanjem,prijenosom podatakapremaprocesoru... MotorDriverEnergetskiippremamotorima(strujnopojaalo),smjetenizmeukontrolerai motora CacheBuffer(RAM)meuspremnikpodatakaizmeudiskairaunala FlashROMSadrifirmwarediska(parametreiprogramkojiizvravakontroler) ATA/SATAkonverter(opcionalno)ATAdiskovikojipodravajuiSATAsuelje(ipkontroleraje namijenjenzaATAdiskove) SSDdiskovi Nemajupominihdijelova Ugraujuseukuitaod1.8",2.5"i3.5" Brisuodelektromehanikihdiskova(zasaduteoriji,trenutnidiskovinatritu(skupi!)nisupokazalipuno boljeperformanseodklasinihelektromehanikihtvrdihdiskova) RAIDtehnologija(RedundantArrayofIndependent/InexpensiveDisks) Tehnologijaspajanjatvrdihdiskovakakobiimsepovealeperformanse,pouzdanosti/ilikapacitet. OsnovneshemeRAIDpolja: JBOD(engl.Justabunchofdisks)najjednostavnijinainkombiniranjadiskovakojomsepoveava kapacitet(npr.spajanjemdvajudiskovarazliitihkapacitetaujedan),bezutjecajanapouzdanostibrzinu diskova.Kvarjednogdiskaonemoguujekoritenjecjelokupnogkapacitetadiskova,apouzdanostje manjaod pouzdanostipojedinanihdiskova. RAID0poveavabrzinudiskovatakodapojedinanezapisedijelinaviediskovakojiseistovremeno moguitatiipisati,ubrzavajuipristuponolikoputakolikoimadiskova.Koristisekonceptpodjele podatakanablokoveodreeneveliine(stripping).PouzdanostikapacitetjednakisukaoikodJBODa.U sluajukoritenjadvadiska,pojedinanidisksadravatiesvakidrugiblok. RAID1odravaidentinekopijepodatakanadvailiviediskova(mirroring)imesepoveava pouzdanost(akosepokvarijedandisk,svipodacinanjemunalazesenadrugimdiskovima).Teoretskije moguepoveatiibrzinuitanjakaokodRAID0,jersepojedinaniblokoviistovremenonalazenavie diskova,meutim,upraksitoznaidasekodsekvencijalnogitanjapodatakanekiblokovimoraju preskakati(uprimjerusdvadiska,itasesvakidrugiblok),nijemoguepostiibrzinekaokodRAID0. 22

RAID2uvodikoritenjezatitnihkodovausvrhupopravljanjaoteenjapojedinihdiskovatojezbog zahtjevnostineisplativoivrlorijetkosekoristi. RAID3iRAID4izraunavajupojednostavljenizatitnikodpomoulogikeoperacijeXOR.Usluaju poljastridiska,kodzapisivanjadvablokapodatakagenerirasetreiblokkojisesastojiodpodataka prvogidrugogbloka(XOR)isvakiodblokovasezapisujenazasebandisk.Ukolikodoedokvarajednog oddiskova,pomoupreostaladvablokazapisananaispravnimdiskovimamoeserekonstruiratitrei izgubljeniblok.RAID3koristimaleblokoveipouzdanijije,aRAID4koristiveeblokove,brije,alii manjepouzdan. RAID5izraunavadodatnukomponentu(kaoiRAID4),samotoseizraunatiblokovizapisujunasve diskoveupolju.IstojepouzdankaoiRAID4,aliimaboljeperformanse.Zbogvelikihblokovanastaju problemiuperformansamakodizraunavanjadodatnihkomponenatazamalezapise. RAID6izraunavadvijedodatnekomponente,imejeomoguenarekonstrukcijapodatakaiusluaju kvaranadvadiska.Zazaobilaenjeproblemasperformansamakodmalihzapisazahtijevajuveliku propusnost,brzprocesorivelikukoliinuprirunememorije. OsimosnovnihshemaRAIDa,postojejeikombinacijeRAIDshemakakobisedobilatoveapouzdanost. KombinacijeseoznaavajusobabrojaRAIDshemakojesekoriste,takodasedobijejedandvoznamenkasti broj. RAID10oznaavakombinacijuRAID1iRAID0shemepoboljanapouzdanost(usporedivosRAID 1)ipoboljaneperformanse(usporedivosRAID0) RAID50istiprincipkaoiRAID10,kombiniraseRAID5iRAID0shema ZaizgradnjuRAIDsustavapotrebnojeimatiRAIDkontroleribaremdvailivieidentinihtvrdihdiskova. NekematineploenasebiveimajuugraenRAIDkontrolerkojisenajeenalaziugraenunutaripseta ploe(tonijesouthbridgea)ilidolaziuoblikuzasebnogipa(kojiugraujemounekiodPCIutora)

23