mail: volaric.tomislav,dvasic1@gmail.com

RAČUNALNI PRAKTIKUM 1 GRAĐA RAČUNALA

Listopad 2013

Asistent: Tomislav Volarić

Asistent: Daniel Vasić

Sveučilište u Mostaru

Fakultet prirodoslovno-matematičkih i odgojnih znanosti

2

Tvrdi disk (P)-ATA lijevo i S-ATA desno

Tvrdi disk spaja se na matičnu

ploču pomoću SATA kabela ili

IDE UDMA kabelom.

?

Magnetska

ploča

Magnetska

glava

Upravljački

mehanizam

Nosač glave

Osovina

3

Osnovni dijelovi diska

Prvi tvrdi disk razvilo je poduzeće IBM 1956

IBM 350 Disk

~4,4 megabajta

pedeset 24 inčnih magnetskih ploča

5 milijuna 7-bitnih znakova

Za 350 Disk File, IBM je naplaćivao godišnju

najamninu od 35.000 USD.

4

Prvi tvrdi disk

Diskovi su dobili ime po obliku mehaničke nosive

podloge koja je u obliku diska.

Jedan disk

Višestruki disk

5

višestruki disk

Master boot record, ostatak traga 0 (Remain of track 0),

Boot Record

(sadrži informacije i datoteke potrebne za podizanje operativnog sustava)

FAT1 i FAT2

(sadrže tablice datoteka te njihovu lokaciju unutar particije),

Boot directory

(bilježi strukturu direktorija na particiji),

DATA

u njemu su pohranjeni podatci.

6

Tvrdi disk je podijeljen na logičke dijelove

1980. - prvi disk od 1 GB, IBM 3380, veličine frižidera, težak oko 250 kg, i cijene 40,000 USD.

1986. - standardizacija SCSI sučelja (Small Computer Systems

Interface)

1998. - standardizacija UltraDMA/33 i ATAPI pristupa

2002. - adresiranje preko 137 GB diskovnog prostora

2003. - uvođenje Serial ATA standarda

2005. - prvi 500 GB tvrdi disk (Hitachi)

2005. - standardizacija Serial ATA 3G

7

Povijest po godinama od 1980. do danas

2005. - uvođenje SAS standarda (Serial Attached SCSI)

2005. - Toshiba uvodi okomito zapisivanje

2006. - prvi disk od 750 GB (Seagate)

2007. - prvi disk od 1.000 GB (1 TB - terabajt) Hitachi

2008. - prvi disk od 1,5 TB (Seagate)

2009. - prvi disk od 2 TB (Western Digital)

2010. - prvi disk od 3 TB (Seagate)

8

…

Postupak priprave medija za prihvat podataka

Kontrolira ispravnost magnetskog medija i eventualni oštećeni blokovi

Oštećeni dijelovi se kasnije ne koriste

9

FORMATIRANJE

Brzina

od 5 400, 7200 ili 10 000 RPM (Rotations Per Minute –

okretaja u minuti).

Serverski diskovi rade na 15000 rpm

Toshiba je razvila 0.85 inčni tvrdi disk

Ušao u Guinnessovu knjigu rekorda kao najmanji na svijetu

Osobna računala

danas koriste 3.5" diskovi

Prijenosna računala

2.5" diskovi.

10

…

U Tajlandu je smješteno čak 45% svjetske

proizvodnje diskova.

Western Digital

Seagat

Proizvodnja diskova 11

Kapacitet diska

sposobnost diska da pohrani određenu količinu podataka

Prosječno vrijeme pristupa

vrijeme koje je potrebno tvrdom disku da učita podatak slučajno odabranog sektora

Latencija

vrijednost koja pokazuje koliko je prosječno vremena potrebno da se traženi sektor pojavi ispod glave

brzina prijenosa podataka

vrijednost koja pokazuje kolika se količina podataka može prenijeti u jednoj sekundi pod pretpostavkom da se podaci nalaze jedan pored drugoga

veličina memorijskoj spremnika (cache),

termička rekalibracija – tcal

diskovi se u radu zagrijavaju, što uzrokuje rastezanje materijala zbog čega može doći do slučaja da se glave više ne mogu precizno postaviti iznad određenog sektora

12

Pod najvažnije osobine diska spada:

VidiLab testni laboratorij

Video : kako radi tvrdi disk 13

Veliki kapacitet

Postojanost podataka

Brzi pristup podacima

14

Dobra svojstva magnetnog diska

Osjetljivost na prljavštinu i elektromagnetska polja

Ograničenje maksimalne gustoće podataka

15

Negativna svojstva

16

Ostale karakteristike tvrdih diskova

Kapacitet - mjeri se u Gigabajtima (GB).Kod starijih

diskova u Megabajtima (MB)

Brzina pristupa (Random Access Time) - mjeri se u

milisekundama (ms)

Bučnost - mjeri se u decibelima (dB)

Brzina prijenosa podataka (Transfer Rate) - mjeri se u

Megabajtima u sekundi (MB/s).

Otpornost na stres (G-Shock Rating)

17

Što znači defragmentacija tvrdog

diska?

Ugradnja sedam ploča u jedan 3,5-inčni disk

ostvarena je punjenjem kućišta diskova helijem

Helij je rjeđi od zraka u klasičnim diskovima te

predstavlja manji otpor na mehaničke dijelove diska i s

većom toplinskom vodljivosti nudi bolje hlađenje.

Kapacitet i do 7 TB

Helijski diskovi 18

Solid-State Drive

• Nemaju pokretnih dijelova

• Nema vibracije i buke

• Mala potrošnja struje

SSD diskovi 19

Solid-State Drive

Pojam solid-state označava upotrebu isključivo

elektroničkih elemenata i sklopova

način zapisa na ovim uređajima potpuno drugačiji od onog na klasičnim tvrdim diskovima

magnetno zračenje uopće nema utjecaja na SSD-ove

Za zapis informacija se koriste dvije vrste memorija:

NAND flash i DRAM

20

Razlika između tvrdih diskova i SSD - ova

seek time - vrijeme koje je potrebno mehanizmu glave koja čita

podatke da se pozicionira iznad staze u kojoj se nalazi traženi

podatak

rotational latency - ako se traženi sektor na disku ne nalazi točno

ispod glave u traženom trenutku (ove dvije karakteristike uzimaju od 5

do 20ms)

Spin-up - vrijeme koje je potrebno da bi diskovi iz stanja mirovanja

došli na potreban broj okretaja (čekanje čak do nekoliko sekundi)

21

Sve ove karakteristike ne postoje na SSD-ovima, pa je pristup informacijama višestruko brži, gotovo trenutan i to od trenutka uključivanja uređaja.

Veličina jedinica

radi jednostavnosti je zadržana kompatibilnost s

postojećim kućištima

oznake veličine (eng. Form factor) od 5.25, 3.5, 2.5

i 1.8 inča.

22

"klasični" SSD veličine 2.5''

Base-board SSD s vidljivim

podatkovnim (SATA) kabelom

Kapacitet

Kapacitetom SSD-ovi još nisu dostigli klasične

diskove

Brojke se danas kreću se od 50GB do 256GB sve

preko je preskupo

U osobna se računala obično stavlja jedan SSD na

kojem se nalazi operativni sustav i programi, a

podaci se drže na "običnim" diskovima.

23

Sučelja kojima se SSD spaja na

računalo

ista kao i za klasične tvrde diskove

uglavnom mogu naći Serial ATA (SATA), Serial

attached SCSI (SAS), PCI Express i USB sučelja

24

Video: Kako ugraditi Hard diska u računalo 25

Video: Kako spojiti Hard disk s matičnom pločom 26

Dio računala na koji je vezana većina dijelova

računala

Procesor

Radna memorija

Utori za dodatne kartice

priključci za periferne uređaje

Matična ploča

27

28

Najpoznatiji proizvođači matičnih ploča su

- Abit, Asus, Biostar, DFI, ECS, Epox, FIC, Iwill,

Aopen, MSI …)

Poznati proizvođači

29

30

Video: Ugradnja matične ploče u računalo

Kako ugraditi matičnu ploču u kućište

31

Služe za pohranu podataka u binarnom obliku (0 i

1)

Svako slovo, broj i znak ima svoj jedinstveni kôd

dužine 8 bitova (0 i 1)

Tablica sa svim kôdovima naziva se kôdna tablica

(ASCII)

Memorije računala

32

Memorije se mogu podijeliti prema nekoliko kriterija:

trajnost zapisa podataka bez napajanja

privremene – RAM memorija

trajne – ROM, tvrdi disk, CD, DVD, USB flash disk

tehnologija zapisa podataka

optičke, magnetske, poluvodičke

mjesto i funkcija

unutarnje i vanjske

Vrste memorija

Ugradnja optičkog pogona 33

34

Sve vrste memorija imaju zajedničke opće karakteristike:

kapacitet – količina podataka koje memorija može pohraniti

bit – 0 ili 1 - 1b

bajt – 8 bitova - 1B

kilobajt – 1024 bajtova – 1KB - (cache)

megabajt – 1024 KB - 1MB – (disketa 1.44 MB, RAM, USB flash)

gigabajt – 1024 MB - 1GB – (tvrdi disk, RAM))

terabajt – 1024 GB - 1TB – (tvrdi disk)

…

35

brzina

vrijeme koje je potrebno da se pronađe neki

sadržaj u memoriji i prenese do željenog

mjesta

vrijeme pristupa podacima

vrijeme od trenutka kad je poznata adresa

memorijske lokacije do trenutka kad je sadržaj

pronađen

…

Hijerarhija memorija

36

Memorija u koju se podaci upisuju samo jednom

i to prilikom izrade u tvornici

Pohrana podataka važnih za rad računala (podaci u

vezi prikaza slova na zaslonu, o dijelovima operacijskog sustava itd.)

Kapacitet ROM-a mjeri se u kilobajtima (npr. 128 kB).

Postoji nekoliko vrsta ROM-a s obzirom na mogućnost

brisanja podataka:

PROM

EPROM

EAPROM

i Flash memorija tj. BIOS (engl. Basic Input/Output System)

ROM memorija

BIOS memorija

37

smještena je u obliku tankih pločica na matičnoj ploči

upisno-ispisna memorija u koju se podaci mogu upisivati, čitati i

brisati koliko puta želimo

pamti podatke do trenutka dok ih korisnik ne promijeni ili dok se ne

prekine napajanje električnom energijom.

Ram memorija

38

Prema načinu rada postoje dvije vrste RAM

memorije:

Statička (SRAM)

skuplja je proizvodnja (viša cijena)

podaci se mogu čuvati duže vrijeme bez osvježavanja

brza memorija

Dinamička (DRAM)

jeftinija je proizvodnja (niža cijena),

potrebno je neprestano osvježavanje sadržaja pa se troši

dio vremena

radna memorija najčešće je izvedena kao dinamička

…

Video: Ugradnja memorije u računalo 39

Sabirnica

Set čipova ugrađenih u matičnu ploču koji prenose

podatke od ulaznih uređaja do procesora i od

procesora do izlaznih uređaja.

Međusobno se razlikuju:

po količini bita i megabajta podataka koje mogu

propustiti u sekundi

po radnom taktu.

40

Ugradnja grafičke kartice 41

Ugrađuje se na matičnu ploču u rezervirano

podnožje

Sastoji od dvaju dijelova

kontrolno-upravljačkog

aritmetičko-logičkog

Najpoznatiji proizvođači

Intel

AMD

Procesor

42

Povijesni razvoj procesora

Postoji sedam generacija procesora:

I.generacija (1978.-81.) - 29 000.

II.generacija (1984.) - 134 000.

III.generacija (1988.) - 275 000.

IV.generacija (1990.-91.) - 1 200 000.

V.generacija (1993.-97.) - 3 500 000.

Povijesni razvoj procesora

Poboljšana V.generacija (1997.-98.) - 6 000 000.

VI.generacija (1995.-98.) - 9 300 000.

VII.generacija ( 1995.-2005.) - 22 000 000.

45

Ugradnja procesora na matičnu ploču

46

Hladnjak procesora

Video: Ugradnja procesora 47

Video: Sastavljanje računala za 10 sekundi 48

Matematički koprocesor

Čip koji umjesto

procesora obavlja

matematičke operacije

i funkcije nad

podacima.

Računala s ugrađenim

koprocesorima znatno

su brža. 49

Mooreov zakon

50

Gordon Moore

Osnivač tvrtke Intel

Uočio je 1965. godine da se gustoća

tranzistora približno udvostručuje svake godine

Priključivanje power i reset tipke na matičnu ploču 51

Ugradnja napajanja 52

Opis konfiguracije PC-a*

Tvrdi disk 500 GB , 3.5" ,

SATA

DVD pisac, SATA, crni

Maticna ploca B75,

Socket H2(1155)

Memorija 4 GB DDR3, 1333

MHz, DIMM

Napajanje Corsair 500W

Kuciste Gigabyte

53

Graficka kartica ATI Radeon

7850 1 GB , PCI Express

Procesor Intel Core i5 3450,

3100 MHz , Ivy Bridge,

Socket 1155

Monitor Samsung 24”

Miš Logitech G400

Tipkovnica Logitech K200

Zvučnici Logitech S220, 2.1

*podaci preuzeti sa stranice www.hgshop.hr (listopad 2012), cijena 7.299,00 Kn

Intel® B75

Express

Chipset

54

Literatura i dodatni sadržaj

Dodatni sadržaji na internetu: http://computer.howstuffworks.com/motherboard.htm

http://computer.howstuffworks.com/microprocessor.htm

http://computer.howstuffworks.com/build-a-computer1.htm

http://www.youtube.com/user/pcityourself

55