98
Povijesni razvoj računala Klobučar Josipa Šarić Marija Šarić Martina Viljevac Slaven

Povijesni razvoj računala

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Povijesni razvoj računala. Klobučar Josipa Šarić Marija Šarić Martina Viljevac Slaven. Uvod. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Povijesni razvoj računala

Povijesni razvoj računala

Klobučar Josipa

Šarić Marija

Šarić Martina

Viljevac Slaven

Page 2: Povijesni razvoj računala

Uvod

• Osvrnut ćemo se na vrste i povijesni razvoj raznih računalnih komponenti, s naglaskom na osnovne, temeljne komponente bez kojih računalo kao takvo ne može postojati – procesor, memorija, matična ploča, ekspanzijske kartice, optički pogoni, pogoni za pohranu podataka, itd.

Page 3: Povijesni razvoj računala

Povijesni razvoj

• Ljudi su koristili razne sustave urezivanja u drvo ili kamen kako bi brojali stoku i zemljišta.

• Prvim računalom smatra se Stonehenge (korišten je za računanje i predviđanje Mjesečevih mijena), a prvim prijenosnim računalom smatra se abak.

Page 4: Povijesni razvoj računala

Slijed razvoja računala

• mehanička računala je obilježio Pascaline koji se sastojao od zupčanika.

• logaritamska računala i njihov razvoj obilježio je matematičar lord John Napier koji je razvio metodu izračuna prirodnog logaritma

• elektromehanička računala- 1884. Herman Holerith napravio je elektromehanički stroj za obradu podataka.

Page 5: Povijesni razvoj računala

• elektronička računala: 1943. inženjeri John Eckert i John Mauchly napravili su prvo elektroničko računalo – ENIAC.

• računala s magnetnim diskovima: John Louis von Neumann uvodi binarni sustav u računala, dolazi na ideju da se instrukcije drže u memoriji računala.

Page 6: Povijesni razvoj računala

• računala s tranzistorom: 1951. Remington Rand razvio je prvu generaciju elektroničkih računala UNIVAC I (Universal Automatic Computer), koja su bila izrađena od tranzistora i obavljala tisuće računskih operacija u sekundi.

• računala sa mikroprocesorom: 1971. Intel pokreće seriju mikroprocesora, a 1981. Microsoft predstavlja svoj operativni sustav Microsoft DOS (MS-DOS).

Page 7: Povijesni razvoj računala

1.TVRDI DISK2.FLOPPY DISK3.CD DISK4.DVD DISK

Vanjska (sekundarna) memorija računala

Page 8: Povijesni razvoj računala

Tvrdi disk (engl. hard disk)

Page 9: Povijesni razvoj računala

• Jedinica za pohranu podataka u računalima

• Sastoji se od kružnih ploča u hermetičkom kućištu koje se vrte oko jedne osi pomoću elektromotora

• Svoje djelovanje temelji na fizičkim osnovama magnetskog polja

Page 10: Povijesni razvoj računala

Princip rada:• Podaci se na disk upisuju uz pomoć male

zavojnice koja je sastavni dio glave.• Magnetska površina ploče u disku je

podjeljena u puno malih magnetskih područja• Protjecanjem struje kroz zavojnicu stvora se

magnetsko polje koje se zbog blizine glave proteže i kroz magnetski materijal na površini diska

• Podaci su na disku nalaze kao niz magnetskih čestica na magnetskom sloju diska koje su smještene u koncentrične krugove.

• U današnjim tvrdnim diskovima glave za čitanje i pisanje su odvojene, za razliku od starih diskova na kojima se sve obavljalo uz pomoć jedne glave

Page 11: Povijesni razvoj računala

Dobre i loše strane

Veliki kapacitet

Postojanost podataka

Brzi pristup podacima

Osjetljivost na prljavštinu i elektromagnetska polja

Ograničenje maksimalne gustoće podataka

Page 12: Povijesni razvoj računala

Zanimljivosti

• Prvi tvrdi disk razvila je tvrtka IBM 1956. Za 350 Disk File, IBM je naplaćivao godišnju najamninu od 35.000 USD.

• Albert Fert i Peter Grünberg dobili su Nobelovu nagradu za fiziku za svoje otkriće divovskog magnetootpora (GMR) - zasebno su došli do tog otkrića 1988. godine. Ta se tehnologija danas rabi u svim tvrdim diskovima.

Page 13: Povijesni razvoj računala

Floppy disk (disketa)

Page 14: Povijesni razvoj računala

• 1. zaštitna vratašca

• 2. zaštitni oklop (s mekomtkaninom na unutrašnjoj strani)

• 3. magnetni medij s metalnim držaćem u sredini

Page 15: Povijesni razvoj računala

• Okrugla ploča od plastike prevučena magnetskim slojem, namijenjena pohrani informacija pri radu s elektroničkim računalom.

• Prve su diskete bile savitljive, promjera približno 20,3 cm (8 in), zatim 13,3 cm (5,25 in).

• Kasnije je u općenitu uporabu uvedena disketa koja je razvijena 1980., prihvaćena 1987., a promjera je približno 8,9 cm (3,5 in).

• Smještena je u nesavitljivu plastičnom kućištu u kojem se može okretati. Umetanjem diskete u disketni pogon, automatski se otvaraju vratašca na kućištu kako bi disketi mogle pristupiti glave za čitanje i upisivanje.

Page 16: Povijesni razvoj računala

• Prve su se diskete prije uporabe trebale formatirati

• Osnovne su značajke diskete gustoća magnetskog zapisa i kapacitet pohranjivanja informacija (obično 1,44 MB), te mogućnost zapisa s obiju strana diskete i visoka gustoća zapisa

Page 17: Povijesni razvoj računala

Uređaj za čitanje flopi disketa (FDD).

Unutar flopi diskete se nalazi kružni dio magnetizirane folije na koji se zapisuju i čitaju podaci pomoću FDD.

Zapisivanje podataka se vrši kao kod hard diska gdje

se podaci zapisuju u stazama i sektorima.

Unutar FDD-a se nalaze glave za čitanje i pisanje

podataka, te druga malo veća pomoću koje se brišu

podaci. Također postoji i motor koji miče te glave,

dok motor i sve ostale stvari kontrolira elektronika

koja se nalazi unutar FDD-a.

Page 18: Povijesni razvoj računala

• Diskete su se prestale upotrebljavati

Page 19: Povijesni razvoj računala

CD disk

Page 20: Povijesni razvoj računala

• Kompaktni disk• Optički zapis razvijen u kasnim 1970-tim godinama• Zapisivanje podataka na CD-u počinje u sredini diska i

nastavlja se prema rubu • CD-ovi su dostupni u dvije standardne veličine:

najrašireniji su promjera 120 mm, kapaciteta 74 minute i 650 MB podataka te 80 minutni za 700 MB podataka. Dostupni su i 80 mm (tzv. MiniCD-ovi) kapaciteta 21 minute i 184 MB

• Podaci na mediju pohranjeni su kao niz mikro udubina - oko 100 nm duboke i 500 nm široke, a duge oko 850 nm

• CD se čita uz pomoć 780 nm lasera fokusiranog kroz dno polikarbonskog sloja. Same udubine i izbočine ne predstavljaju jedinice i nule, već prijelaz iz udubine u “dolinu”, ili iz doline u “udubinu” simbolizira jedinicu, a ukoliko nema prijelaza , to se čita kao nula. Ovakav zapis invertiran EFM-om i CIRC-om daje pravi oblik audio podatka pohranjenog na disk. Udubljenja su bliža reflektivnoj strani tako da izobličenja i prašina na čistoj strani mogu biti zanemarena.

Page 21: Povijesni razvoj računala

• CD/RW ("Compact Disc Read/Write") je uređaj koji može snimati podatke na CD medij. Prvobitna brzina CD uređaja je bila 150 kilobajta po sekundi. Današnja čitanja CD medija je 52x odnosno 7.62 megabajta po sekundi. Pri ovakvim brzinama medij u CD uređaju se vrti na 10000 okretaja u minuti.

• Brzina pisanja na medije je obično 48x ili 52x, no to nije uvijek ostvarivo. Kada se zapisuju podaci, brzina na početku nije ista kao na kraju, obično zapisivanje krene sa neke manje brzine (npr. 16x) da bi završila imeđu 40x.

Page 22: Povijesni razvoj računala

Zanimljivosti• Predstavljanjem većih brzina često se dešavalo da

zapisivanje bude prekinuto zbog nemogućnosti blagovremenog protoka podataka (buffer underrun) prema CD/RW-u. Najčešće se radi o nekvalitetnom mediju ili sporijem računalu. Zbog toga su firme koje prave ove uređaje izumile tehniku "buffer underrun protection" koja može zaustaviti snimanje te ponovno nastaviti isto bez da CD medij bude uništen

• CD DISK je prvotno korišten samo kao medij za glazbu. Kasnije se razvio za spremanje podataka na računalu, tako da je danas standardni dio računala. Pojavom DVD-a 1996. dobili smo novi standard koji na mediju iste veličine (120 mm) čuva sadržaj 6 ili više CD-ova

Page 23: Povijesni razvoj računala

DVD disk

Page 24: Povijesni razvoj računala

• Optički disk koji se koristi kao vrsta medija za visokokvalitetno pohranjivanje podataka.

• DVD diskovi su izgledom i veličinom gotovo u potpunosti identični CD-ima.

Page 25: Povijesni razvoj računala

• DVD (engl. Digital Versatile Disc ili Digital Video Disc) uređaj služi za reprodukovanje sadržaja koji se nalaze na DVD mediju. Neki mogu samo prikazivati sadržaj, dok postoje i uređaji koji su u mogućnosti i snimati nove podatke sa računala ili s drugog DVD medija.

• Ustaljena brzina snimanja i pisanja današnjih DVD medija je 21.13 MB/s, odnosno 16 puta (16x) brže od prvobitne brzine snimanja - 1.32 MB/s.

Page 26: Povijesni razvoj računala

Zanimljivosti

• U masovnoj upotrebi uglavnom služi za pohranu filmova.

• DVD je izvorno bila kratica za digital video disc, iako neki od članova DVD Foruma tvrde da bi zapravo trebala značiti digital versatile disc (engleski: svestrani digitalni disk)

Page 27: Povijesni razvoj računala

Princip rada:

Podaci se na disk upisuju uz pomoć male zavojnice koja je sastavni dio glave.

Magnetska površina ploče u disku je podjeljena u puno malih magnetskih područja

Protjecanjem struje kroz zavojnicu stvora se magnetsko polje koje se zbog blizine glave proteže i kroz magnetski materijal na površini diska

Podaci su na disku nalaze kao niz magnetskih čestica na magnetskom sloju diska koje su smještene u koncentrične krugove.

U današnjim tvrdnim diskovima glave za čitanje i pisanje su odvojene, za razliku od starih diskova na kojima se sve obavljalo uz pomoć jedne glave

Page 28: Povijesni razvoj računala

Dobre i loše strane

Veliki kapacitetPostojanost podataka Brzi pristup podacima

Osjetljivost na prljavštinu i elektromagnetska polja Ograničenje maksimalne gustoće podataka

Page 29: Povijesni razvoj računala

Izložene vanjske memorije na MATHOS-u• Samsung SFD321B/LFBL1 3.5" Micro

Floppy Disks • SEAGATE ST251-MCL1 42MB 5.25"/HH

MFM ST506 HARD DRIVE• DJNA-371350 IBM 13.5GB 7200RPM 2MB

3.5INCH HARD DRIVE• PLUS IMPULSE 170 HARD DRIVE• Western Digital Caviar Green

WD15EARS Hard Drive • Plextor PlexWriter 8/2/20 (CD-RW drive -

SCSI) • LG GSA-4163B DVD±RW (+R DL) / DVD-

RAM drive

Page 30: Povijesni razvoj računala

1.MREŽNE KARTICE

2.ZVUČNE KARTICE

3.GRAFIČKE KARTICE

Računalne kartice

Page 31: Povijesni razvoj računala

Mrežne kartice

Page 32: Povijesni razvoj računala

• Aktivnom mrežnom opremom smatraju se svi mrežni uređaji koji odašilju, primaju, pojačavaju ili na bilo koji drugi način rukuju električnim signalima koji se koriste za mrežnu komunikaciju.

(mrežne kartice, pojačala, koncetratori, preklopnici, usmjerivači)

Page 33: Povijesni razvoj računala

• Pasivna je mrežna oprema sva ostala oprema koja se koristi pri izgradnji mreže, poput samih kablova koje koristimo za spajanje računala s ostalom mrežnom opremom kao što su konektori, ormari za mrežnu opremu...

Page 34: Povijesni razvoj računala

Ethernet mrežne kartice

• Kako su računalne mreže danas zaista svakodnevna pojava, mnogi proizvođači matičnih ploča odlučili su Ethernet funkcionalnost integrirati s ostalom elektronikom na matičnoj ploči.

• Ponuda na tržištu ovih uređaja je veoma bogata

• 3 različita Ethernet standarda: • Ethernet (10Mbit/s) • Ethernet (100Mbit/s) • Ethernet (1000Mbit/s)

Page 35: Povijesni razvoj računala

Ethernet (10Mbit/s)

• Običan Ethernet omogućava prijenos podataka maksimalnom brzinom od 10Mbit/s. Premda bi ovo bilo dovoljno za kućnu primjenu, osjetili bismo spor prijenos velikih datoteka – primjerice, grafičkih, glazbenih ili video datoteka. Osim toga, više niti ne možete kupiti karticu koja bi podržavala samo ovaj “obični” Ethernet.

Page 36: Povijesni razvoj računala

Fast Ethernet (100Mbit/s)

• Današnji standard za primjenu u kući i u tvrtki. 100Mbit/s velika je propusnost i omogućava udoban rad, čak i kada su u igri veće datoteke. Ako na mrežnoj kartici piše 10/100 (a takve su sve danasnje mrežne kartice), to znači da može komunicirati koristeći obje brzine.

Page 37: Povijesni razvoj računala

Gigabit Ethernet (1000Mbit/s)

• Gigabitni Ethernet izuzetno je brz, no mrežna oprema je jednako tako skupa, te si ovu tehnologiju još uvijek ne mogu priuštiti sve veće tvrtke. Svoju primjenu nalazi u okruženjima u kojima je potrebna izvanredno velika propusnost u mreži.

Page 38: Povijesni razvoj računala

BEŽIČNE MREŽNE KARTICE

PC Card WLAN kartica • Namijenjena je za upotrebu u prijenosnim računalima koja mogu

primiti PC Card karticu. Interna PCI kartica • Namijenjena je bežičnom umrežavanju stolnih računala. Nemojte

se začuditi kada prvi put vidite internu WLAN karticu: u većini slučajeva radi se o posebnom adapteru pomoću kojega je PC Card kartica prilagođena za korištenje u PCI utoru stolnog računala. PC Card kartica jednostavna je umetnuta u ovaj adapter, no funkcionalnost je ista. Dakako postoje i prave PCI bežične mrežne kartice.

USB pristupni uređaj • Ako ne želimo otvarati svoje stolne računalo da bismo mu

dodavali WLAN funkcionalnost, najjednostavnije je nabaviti USB uređaj. Njegovo srce također obično čini klasična PC Card WLAN kartica,”upakirana” u kučište koje se na računalo spaja na USB port. Ovo je u svakom slučaju najbrži način da stolno računalo spojite na 802.11b bežičnu mrežu.

Page 39: Povijesni razvoj računala

Zvučne kartice

Page 40: Povijesni razvoj računala

• Prva PC računala koristila su interni zvučnik za reprodukciju zvuka, i nisu imala baš nikakvu MIDI podršku.

• Porastom potražnje za zvučnim karticama, kao i popularnosti multimedijalnih aplikacija zvučne kartice postale su sve češći dio računala, da bi danas bile sasvim uobičajena stvar i sastavni dio svake računalne konfiguracije.

• PCjr/Tandy, AdLib kartica (krajem 80-ih)• Creative Labs-ovi Sound Blasteri (16, Pro,

AWE32, AWE64, ...)

Page 41: Povijesni razvoj računala

• Osnova generiranja zvuka računalom je digitalno/analogna (D/A) pretvorba.

• Postoji nekoliko načina 'stvaranja' digitalnog signala:– FM sinteza– Wavetable sinteza– Sample-ovi

Page 42: Povijesni razvoj računala

Povijest zvučnih kartica

• AdLib– 8 bitna D/A pretvorba– AD konverzije nema– FM sinteza - istovremeno sviranje do 11

mono kanala

• Sound Blaster– 8 bitna A/D i D/A pretvorba (8-bita na 44

kHz mono ili na 12 kHz stereo)– FM sinteza kao i kod Adlib kartice– dodan game port i ulaz za mikrofon

Page 43: Povijesni razvoj računala

• Sound Blaster PRO8 bitna AD i DA konverzija (8-bita na 44 kHz mono ili na 22 kHz stereo)FM sinteza s 22 kanaladodan kontroler za CD-ROM

• Sound Blaster 16– 16 bitna AD i DA konverzija na 44 kHz– kvalitetnija FM sinteza– mogućnost upravljanja MIDI uređajima i

podrška MPU-401 standardu– mogućnost dodavanja DSP procesora

za kompresiju i dekompresiju u realnom vremenu

– poseban konektor za nadogradnju na wavetable sintezu

Page 44: Povijesni razvoj računala

Najčešće se primjenjuju za računalne igre, multimediju, amatersku obradu zvuka, kao višekanalni mikseri (kupnjom nekoliko jeftinih zvučnih kartica možemo realizirati višekanalni mikser), razna mjerenja npr. u akustici itd.

• Tehničke značajke:– 16 bitna konverzija do 48 kHz– FM sinteza– softverska wavetable sinteza– softverski 3D zvuk– full duplex (istovremeno sviranje i snimanje

različitih signala)– digitalni ulaz/izlaz S/PDIF– MIDI i port za Joystick

'low cost' kartice

Page 45: Povijesni razvoj računala

• Prednosti:– niska cijena– visok omjer kvaliteta/cijena

• Nedostaci:– loša podrška MIDI-ju– opterećuje procesor

Page 46: Povijesni razvoj računala

Upotreba u profesionalnim studijima.• Tehničke značajke:

– 24 bitna konverzija do 96 kHz– wavetable sinteza– 3D zvuk– digitalni ulaz/izlaz S/PDIF– MIDI port

• Prednosti:– kvalitetna podrška MIDI-ju– digitalni ulazi i izlazi (uklanjaju višestruke

konverzije)– obrada zvuka (DSP procesor na kartici)

• Nedostaci:– cijena

Profesionalne kartice

Page 47: Povijesni razvoj računala

Grafičke kartice

Page 48: Povijesni razvoj računala

• video adapter, grafiča kartica, display adapter je kartica za proširenje čija je funkcija prikaz slike na zaslonu.

• grafičke kartice nude i dodatne funkcije, kao što su ubrzano renderiranje 3D scena i 2D grafike,TV-tuner adapter, MPEG-2/MPEG-4 dekodiranje, FireWire, TV izlaz, sposobnost spajanja više monitora (multi-monitor)

Page 49: Povijesni razvoj računala

• Prva grafička kartica je razvijena od tvrtke IMB PC 1981 godine. MDA(Monochrome Display Adapter) može raditi samo u tekstualnom modu koji predstavlja 80 stupaca i 25 redaka na (80x25) zaslonu. Ona je imala 4KB video memorije i samo jednu boju.

Page 50: Povijesni razvoj računala

Monochrome Display Adapter

Page 51: Povijesni razvoj računala

• VGA je bila široko prihvaćena, što je dovelo do otvaranja novih tvrtki kao što su ATI,Cirrus Logic i S3. Zatim je razvijen SVGA(Super VGA) standard,koji je dosegao 2 MB video memorije i rezoluciju od 1024x768 sa 256 boja.

Page 52: Povijesni razvoj računala

• 1995. su u prodaju puštene 2D/3D kartice koje su razvili Matrox, Creative, S3, ATI i drugi.

• Ove su grafičke kartice slijedile SVGA standard,ali sa uključenim 3D funkcijama.

• 1997. 3dfx Voodoo je objavio čip grafičke kartice, koji je jači u odnosu na ostale potrošačke grafičke kartice

• Nakon ove kartice, u seriju 3D grafičkih kartica su puštene Voodoo2 iz 3dfx, TNT i TNT2 iz NVIDIE

• Od 1999 do 2002, NVIDIA kontrolira tržištem grafičkih kartica(preuzimanjem 3dfx-a) sa GeForce obitelji.

• Od 2002 ATI i Nvidia su dominirali na tržištu video kartica sa njihovim Radeonima i GeForce-ovima.

Page 53: Povijesni razvoj računala

Izložene kartice na MATHOS-u

• Trident TGUI9440-1 with 1Mb EDO-RAM-60ns PCI

• ATI Rage 128 Pro 32MB AGP VGA • Nvidia Geforce 2MX400• HMC HM86304Q • Realtek GTS H05U09S PCI Ethernet Card• Puretek PT-3525 V.92• D-Link DWL-G520 AirPlus Xtreme G

wireless PCI adapter• ESS AudioDrive ES1868F• Acer m5105

Page 54: Povijesni razvoj računala

1. PROCESORI

2. MEMORIJA

CPU & RAM

Page 55: Povijesni razvoj računala

Procesor

• CPU (central processing unit, „središnja procesirajuća jedinica“) ili procesor središnji je dio hardvera u računalu koji izvršava instrukcije zadane od strane računalnog programa izvođenjem osnovnih radnji nad podacima (aritmetički, logički, izlazni/ulazni, itd).

Page 56: Povijesni razvoj računala

Povijest CPU-a

• 1946. godine John Mauchly i J. Presper Eckert s američkog sveučilišta u Pennsylvanii osmislili su i dizajnirali ENIAC

• Budući da je pojam CPU-a definiran kao uređaj za izvršavanje instrukcija računalnih programa, prvi uređaji koji su se s pravom mogli zvati CPU-om pojavili su se s dolaskom „stored-program“ računala (računala koja spremaju instrukcije u memoriju).

(ENIAC)

Page 57: Povijesni razvoj računala

• Procesor kakvog poznajemo danas svoj začetak imao je u 70-im godinama prošlog stoljeća, kada su izumi Federica Faggina (između ostalog korištenje polisilicijskog zasuna koje je omogućavalo veći broj tranzistora na jednoj tiskanoj pločici) u potpunosti izmijenili dizajn i implementaciju CPU-a – zauvijek.

(Intel 4004)

Page 58: Povijesni razvoj računala

• Faggin je bio jedan od ljudi zaslužnih za prvi moderni mikroprocesor u povijesti: Intel 4004, izdan 1971., te prvi masovno korišteni mikroprocesor, Intel 8080 (1974).

(Intel 8080)

Page 59: Povijesni razvoj računala

(Reklama za osobno računalo Commodore Pet )

• 1981. godine na tržištu se pojavio i model procesora 6502 tvrtke MOS Technologies koji je pokretao neke od najbitnijih računala tog vremena (Commodore Pet, Commodore 64, Apple II).

Page 60: Povijesni razvoj računala

• 1976. godine predstavljen je i Zilog Z-80, najuspješniji mikroprocesor svih vremena.

• Kreiran i dizajniran od strane bivših Intelovih inženjera predvođenih Federicom Fagginom

(Zilog Z-80)

• Iste godine, Intel je predstavio 16-bitni procesor 8086, takta 5 MHz. 8086, kako mu i ime govori, postao je predvodnik Intelove najuspješnije linije procesora u povijesti, x86.

Page 61: Povijesni razvoj računala

• 1993. Intel je predstavio Pentium liniju procesora, prve super-skalarne x86 procesore koji su mogli izvršavati više od jedne instrukcije po otkucaju takta.

(Intel Pentium I)

Page 62: Povijesni razvoj računala

• U prosincu 1994. relativno nepoznata tvrtka NexGen, kreirala je Nx586-133, procesor koji je performansama parirao Intelovom Pentium-133 procesoru.

• 1997. godine AMD je predstavio svoj K6 procesor koji je imao performanse na razini Intelovih procesora (na nekim poljima i bolje), no po znatno nižoj cijeni. K6 je omogućio prodaju kućnih računala po cijeni nižoj od 1000 dolara u SAD-u, te je pokrenuo tržišno natjecanje između Intela i AMD-a koje traje i danas.

(AMD vs Intel)

Page 63: Povijesni razvoj računala

• 2001. proizvodnja procesora ostvarila je i posljednji korak prema procesorima kakve poznajemo danas. Te godine, IBM je proizveo prvi višejezgreni procesor, kreiravši dvojezgreni POWER4

(IBM POWER4)

Page 64: Povijesni razvoj računala

Zanimljivost• Za vrijeme vladavine Saddama Husseina u Iraku

embargom je bio zabranjen uvoz određenih vrsta procesora zbog straha da bi Irak uz pomoć njih razviti nuklearni program (nuklearne bombe). Irak je zaobišao embargo uvozom 4000 Sony PS2 (64-bit Emotion Engine s 294.912 MHz razvijen u suradnji Toshibe i Sony-a)

• Moderni procesor generira oko 125W po cm2, ploča na štednjaku generira između 7 i 10W topline

• Moderni tranzistori u današnjim procesorima su toliko mali (22nm) da ih na glavu pribadače stane više od 100 milijuna. Isti taj tranzistor toliko je brz da se može uključiti i isključiti preko 100 milijardi puta u sekundi. Prosječnoj osobi za jednak broj paljenja i gašenja svijetla trebalo bi više 2500 godina.

Page 65: Povijesni razvoj računala

Izloženi procesori na MATHOS-u

• Intel Pentium 1• Intel Pentium 2• Intel Celeron Pentium 3• Intel Pentium 4• AMD K6-2

Page 66: Povijesni razvoj računala

RAM - random access memory

• Memorija s nasumičnim pristupom oblik je primarne računalne memorije čijem se sadržaju može izravno pristupiti

• Računala koriste RAM za čuvanje programskog koda, aktivnih aplikacija i podataka tijekom rada programa

• Pohranjeni podaci ostaju u RAM memoriji dok ih računalo namjerno ne promijeni ili dok se ne prekine napajanje memorije električnom energijom

Page 67: Povijesni razvoj računala

Oblici RAM-a • Statični (SRAM)• Dinamički (DRAM) tipični• NVRAM

• Dual-ported RAM • Video RAM ili VRAM• WRAM (varijanta VRAM-a) netipični• MRAM• FeRAM (alternativa NVRAM-a)

Page 68: Povijesni razvoj računala

RAM moduli• Dual in-line package (DIP) – četvrtasto

kućište s dva paralelna reda nožica/konektora sa strane čipa

• Single in-line pin package (SIPP) 

• Single in-line memory module (SIMM) – tiskana pločica dizajnirana za smještaj više DIP modula; jednostrani su (DIP moduli su uglavnom s jedne strane pločice)

• Dual in-line memory module (DIMM) – tiskana pločica s DIP modulima s obje strane, na taj način štedi se prostor

• Rambus in-line memory module (RIMM) – u osnovi DIMM memorija, ali s većim brojem pinova (168 u DIMM naprema 184 u RIMM)

• Small outline DIMM (SO-DIMM) – DIMM moduli umanjenih dimenzija, koriste se za minijaturna (HTPC) računala i prijenosna računala

(DIP, SIPP, SIMM (30-pin), SIMM (72-pin), DIMM (168-pin), DDR DIMM (184-pin))

Page 69: Povijesni razvoj računala

SučeljaTIP GOD. MAX.TAKT PROPUSNOST

SABIRNICEMAX.PROPUSNOST

VOLTI

FPM 1990 25MHz 64 bita 200 MBps 5V

EDO 1994 40MHz 64 bita 320 MBps 5V

SDRAM 1996 133MHz 64 bita 1.1 GBps 3.3V

RDRAM 1998 400MHz (x2) 16 bita 800 MBps 2.5V

DDR SDRAM 2000 266MHz (x2) 64 bita 4.2 GBps 2.5V

DDR2 SDRAM 2003 533MHz (x2) 64 bita 8.5 GBps 1.8V

DDR3 SDRAM 2007 800MHz (x2) 64 bita 12.8 GBps 1.5V

DDR4 SDRAM 2012 1600MHz (x2) 64 bita 25.6 GBps 1.2V

Page 70: Povijesni razvoj računala

Povijest

• Prvi praktični oblik RAM memorije bila je Williamsova cijev, 1947. godine. Podaci su se u njoj spremali u obliku električno nabijenih točaka u katodnoj cijevi. Kapacitet Williamsovih cijevi bio je od nekoliko stotina do otprilike tisuću bita

Page 71: Povijesni razvoj računala

• 1968. godine Robert H. Dennard izumio je dinamičku memoriju nasumičnog pristupa (dynamic random-access memory, DRAM). Njegov izum omogućavao je da se umjesto 4-6 tranzistora po bitu koristi jedan jedini tranzistor, što je uvelike povećalo gustoću memorije, pod cijenu postojanosti podataka

• Dennardov osnovni koncept DRAM memorije koristi se i danas (uz poneke manje izmjene u konstrukciji i materijalima).

Page 72: Povijesni razvoj računala

Zanimljivosti

• Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) nezavisno je vijeće koje je zaduženo za standardizaciju memorijskih modula, i svoj posao vrši od 1958. godine.

• Opće pravilo s RAM memorijom je da je više uvijek bolje, ali uvijek je bolje imati manje RAM-a više brzine, nego više RAM-a manje brzine

Page 73: Povijesni razvoj računala

Izloženi RAM moduli na MATHOS-u

• Simens EDORAM 128-256kb 1980god• SIMM 256-1MB 1985.god• Hyundai PC100• JTEC PC133• Apacer DDR2• Adata DDR2

Page 74: Povijesni razvoj računala

MATIČNE PLOČE

Page 75: Povijesni razvoj računala

• Matična ploča osnovni je element ili osnovna ploča osobnog računala koji povezuje sve ostale dijelove i omogućuje njihovu međusobnu komunikaciju. Moglo bi se reći kako je ona centralni dio (kostur) sklopovlja u računalu.

Page 76: Povijesni razvoj računala

• Svi dijelovi osobnog računala ili su smješteni direktno na matičnoj ploči ili su spojeni na nju putem priključnica – unutarnjih (slotova) i vanjskih (portova). Matična ploča je osnova svake konfiguracije. Zbog toga što se sve komponente spajaju na nju, potrebno je znati sve njene karakteristike.

Page 77: Povijesni razvoj računala

Razvoj

• U početku matična ploča se sastojala od rubnih spojnika i tako bi formirali sabirnicu u čije utore bi se postavljale osnovne ploče: centralna jedinica, aritmetičko-logička jedinica, glavna memorija, ulazno/izlazna ploča, itd.

 

Page 78: Povijesni razvoj računala

• Razvojem tehnologije integriranih krugova postalo je ekonomičnije micati funkcije sa diskretnih ploča na matičnu ploču, okrupnjivati funkcije mnogih ulazno/izlaznih jedinica (tipkovnica, serijski spojevi, kontroler diskova, video izlaz) u integrirane krugove sa visokom integracijom sa kojima se podjednostavljivao sami koncept matičnih ploča.

Page 79: Povijesni razvoj računala

Karakteristike

• Glavna svojstva razlikovanja matičnih ploča su vrste procesorskog socketa, grafičkog sučelja, te različite standardizirane veličine matičnih ploča. Procesor se postavlja (instalira) ili u socket ili u slot, ovisno o njegovoj vrsti.

Page 80: Povijesni razvoj računala

• Važna karakteristika matične ploče je njen format koji joj određuje veličinu, te razmještaj i broj priključnica. Najpoznatiji format je standardni ATX (Advanced Technology Extended), veličine 305x244 mm koji je napravljen tako da što više olakša spajanje uređaja. Dijelovi ATX matične ploče su postavljeni paralelno da poboljšaju odvođenje topline.

• Manji formati poput µATX (mikroATX), flexATX i mini-ATX zadržavaju osnovne karakteristike standarnog ATX formata, ali su manji veličinom i sadrže manji broj priključnica.

Page 81: Povijesni razvoj računala

• Zastarjeli standardni oblici ploče koji se više ne proizvode, ali ih danas susrećemo u PC-u su npr. Baby-AT, Full-Size AT, LPX i WTX

Page 82: Povijesni razvoj računala

FORMAT OPIS

PC/XT Izvorni standard koga je propisao IBM za prva kućna računala, IBM-PC. Nije podlijegao zakonskoj zaštiti tako da je s vremenom napravljeno mnogo klonova IBM-PC-a.

AT form factor (Advanced Technology) Prvi 'form factor' koji je masovno korišten. Bio je nasljednik PC/XT-a. Ovaj format je bio popularan u vrijeme 386 računala. Sve do pojave ATX-a bio je glavni format za matične ploče.

Baby AT Nasljednik AT matičnih ploča, manjih dimenzija, većinom dolazio bez AGP utora.

ATX Nastao je evolucijom AT formata. ATX je najviše korišteni format kod matičnih ploča, još uvijek u aktivnoj upotrebi.

Mini-ATX Istovjetan kao i ATX, samo manjih dimenzija (za manja kućišta).

MicroATX Isto vrijedi i za microATX, ovaj put samo još manjih dimenzija.

FlexATX Podstandard microATX-a, omogućuje prilagodljiv dizajn matične ploče, namijenjen za specijalizirana računala.

LPX Osmislio ga je Western Digital. Ovaj format koriste velike OEM tvrtke.

Mini LPX Umanjena verzija LPX-a

NLX 'nisko-profilna' matična ploča, iako nikad nije dostigla neku veću popularnost

BTX (Balanced Technlogy Extended) Najnoviji standard koga je propisao Intel, vjerojatno nasljednik ATX-a.

MicroBTX i PicoBTX Smanjeni BTX standardi.

Mini-ITX Osmislila ga VIA, veoma sićušan i prilagodljiv, stavlja se u veoma tanka kućišta.

WTX (računarstvo) (Workstation Technology Extended)

Veliki format matičnih ploča, dizajniran za velike radne stanice, obično imaju više utora za procesor ili hard disk.

Page 83: Povijesni razvoj računala

Standardne veličine matičnih ploča

Page 84: Povijesni razvoj računala

• Jedan od najvažnijih dijelova matične ploče je sabirnica. Preko sabirnice prenose se svi podaci, te tako komponente međusobno komuniciraju.

• Brzina sabirnice se mjeri u MHz-ima (megahercima). Što je veća brzina to se više podataka istovremeno može prenijeti.

Page 85: Povijesni razvoj računala

• Najbitnija sabirnica je FSB sabirnica, koja povezuje Northbridge i CPU, a kako memorija ide preko Northbridge-a FSB-ova brzina može dramatično povećati performanse računala.

• Moderne matične ploče u pravilu dolaze s mnoštvom integriranih sklopova poput grafičke kartice, mrežne kartice i zvučne kartice.

Page 86: Povijesni razvoj računala

Osim FSB-a, postoje i druge sabirnice:• Memorijska sabirnica spaja sjeverni most

(Northbridge) sa memorijom• IDE sabirnica spaja južni most

(Southbridge) sa tvrdim diskovima ili CD/DVD uređajima

• AGP sabirnica spaja grafičku karticu sa memorijom i CPU

• PCI sabirnica spaja PCI slotove sa južnim mostom (Southbridge), također PCI sabirnicu koristi novi PCI Express (koji se nameće kao zamjena za PCI i AGP)

Page 87: Povijesni razvoj računala

Minimum koji svaka ploča zahtijeva čine:

• socket/slot za procesor• chipset (North Bridge / South Bridge)• super I/O čip• ROM BIOS (Flash ROM)• SIMM / DIMM / RIMM socket-i za RAM

memoriju• ISA / PCI / AGP bus slot-ove• regulator napona na procesoru• baterija

Page 89: Povijesni razvoj računala
Page 90: Povijesni razvoj računala

ChipsetGlavni dio koji veže sve ostale dijelove sa procesorom, te šalje

glavnom procesoru (CPU) informacije ostalim dijelovima. Sastoji se od dva dijela:

• NorthBridge: NorthBridge je direktno povezan sa procesorom preko FSB-a (engl. Front Side Bus ili sabirnica) što omogućava brzu dostupnost podataka iz memorije i grafičke kartice. Od njega najviše ovise performanse matične ploče. Integriran je na matičnu ploču, što znači da se ne može mijenjati, ali njegova voltaža i performanse se mogu mijenjati kroz BIOS ili softverski.

 • Southbridge: Southbridge je sporiji od Northbridge-a, te

sve informacije iz procesor-a idu prvo preko Northbridge-a pa tek onda na Southbridge koji je sabirnicama spojen na PCI, USB, zvučni čip, SATA i PATA konektore itd.

Page 91: Povijesni razvoj računala

Socket

Socket određuje koji se procesor može ugraditi u matičnu ploču. Nemoguće je staviti AMD procesor u matičnu ploču koja podržava Intel socket (i čipset). Najkorišteniji socketi danas su:

• Socket 478 – stariji Pentium i Celeron procesori

• Socket LGA775 – novi Intel Pentium 4 procesori

• Socket A – stari AMD Athlon procesori• Socket 754 – AMD Sempron i neki AMD Athlon

procesori• Socket 939 – brzi i jako korišteni AMD Athlon

64-bitni procesori• Socket AM2 – zamjena za socket 754 i 939,

koristi DDR2 memoriju

Page 92: Povijesni razvoj računala

• 3) BIOS (engl. Basic Input/Output System – BIOS) – kontrolira osnovne funkcije računala i svaki put provjerava svoje stanje prilikom paljenja računala.

• 4) Memorijski slotovi – Služe kao dom za RAM memoriju, obično ih ima više.

• 5) PCI utor (Peripheral Component Interconnect) – konektori za zvučne, TV, mrežne, i nekada i grafičke kartice.

• 6) AGP utor (Accelerated Graphics Port – AGP) – konektor isključivo namijenjen za grafičke kartice, karakterizira ga veća brzina od PCI-a.

• 7) IDE konektori (Integrated Drive Electronics – IDE) – služi za spajanje PATA hard diskova, optičkih uređaja (DVD/CD-ROM/RW); obično se nalaze dva konektora.

• 8) SATA konektori (Serial Advanced Technology Attachment – SATA) – nešto novijeg datuma nego PATA, služi kao spojnica između SATA hard diskova i logično donosi bolje mogućnosti; sama spojnica je nešto manja i praktičnija.

Page 93: Povijesni razvoj računala

• 9) USB priključci (engl. Universal Serial Bus – USB) – služi za priključivanje vanjskih uređaja (printera, memorijskih stickova itd.). Najnoviji standard je USB 3.0.

• 10) Legacy konektori – riječ je o zastarjelim konektorima (serijskom i paralelnom), ali su još uvijek tu radi podrške starim uređajima iako se sve manje koriste. Odlikuje ih mala brzina.

• 11) Konektori za periferije – konektori za miš i tastaturu su također vrlo stari i nisu se previše mijenjali. Danas se miševi i tastature sve više proizvode za USB standard.

• 12) CMOS baterija – pamti neke vitalne i osnovne postavke. U sebi sadrži i sistemski sat koji pamti točno vrijeme i kada je računalo ugašeno

• 13) Integrirani dijelovi – većina ploča danas ima već ugrađene zvučne, mrežne pa i grafičke čipove.

• 14) Naponski konektor – preko njega matična ploča dobiva struju (od napojne jedinice), te je raspodjeljuje ostalim dijelovima na matičnoj ploči.

Page 94: Povijesni razvoj računala

PRIKLJUČAK (KONEKTOR) PRIMJER OPIS

Tipkovnica i miš, PS/2

PS/2 portovi su 6 – pinski konektori, preko kojih se na matičnu ploču spajaju tipkovnica i miš. Konektor za tipkovnicu je označen ljubičastom bojom ili odgovarajućim simbolom, dok je konektor za miš zelene boje ili označen odgovarajućim simbolom.

Serijski (COM) port

Serijski (COM) port je 9 – pinski konektor koji služi za priključivanje vanjskih uređaja: npr. modema, uređaja za neprekidno napajanje (UPS) i slično. Obično je označen žuto-smeđom bojom ili odgovarajućim simbolom.

Paralelni (LPT) port

Paralelni (LPT) port je 25 – pinski konektor, prvenstveno namijenjen spajanju pisača na PC. Vremenom se njegova primjena i proširila na druge uređaje, kao što su npr. skener. Danas se ovaj port češće zamjenjuje bržim USB 2.0 i IEEE – 1394 (FireWire) portovima. Lako je uočljiv na ploči jer se ističe svojom veličinom, a označen je ružičastom bojom ili odgovarajućom simbolom.

Page 95: Povijesni razvoj računala

USB portUSB (Universal Serial Bus) je sabirnica za vanjske uređaje, stvorena da omogući Plug and Play kompatibilnost.

Game port (MIDI port)

Game ili MIDI (engl. Musical Instrument Digital Interface) port je 15 – pinski konektor, namijenjen spajanju dodataka koji služe za igranje na PC – iju (gamepad, joystick itd.) i glazbenih instrumenata. Obično je označen žutom bojom.

VGA port

VGA port je 15 – pinski konektor namijenjen prvenstveno spajanju monitora na PC. Označen je tamno plavom bojom ili odgovarajućim simbolom.

Audio konektori

Audio konektori predviđeni su za spajanje audio izlaznih i ulaznih uređaja, kao što su npr. zvučnici i mikrofon. Osim ovih standardnih (3,5 mm) konektora, postoje i digitalni i optički audio konektori.

LAN konektor

LAN konektor služi za spajanje PC – ija u mrežu, odnosno za umetanje mrežnog kabla. Ovaj konektor podsjeća na telefonsku utičnicu, samo je širi.

IEEE (FireWire)

Ovaj standard se pojavio u drugoj polovini 1995. godine, kao rezultat potrebe brzog prijenosa velikog broja podataka kod korištenja modernih multimedijalnih uređaja. Podržava prijenos do 400 Mbps. Iako je do sada postojao samo u PCI izvedbi, sve češće je integriran na samoj matičnoj ploči.

PCI slotovi

Namijenjeni su karticama za nadogradnju . Nalaze se s lijeve stražnje strane matične ploče i okomito su postavljeni u odnosu na spomenuti ploču. Ona obično sadrži 3 – 7 PCI slotova i obično su bijele boje.

Page 96: Povijesni razvoj računala

AGP slot

Namijenjen je isključivo grafičkim karticama. Na ploči se nalazi samo jedan ovakav slot i postavljen je paralelno s PCI slotovima. Postoji AGP, AGP x 2, AGP x 4 i AGP x 8. Vrlo je važno razlikovati ove slotove i njima pripadajuće kartice. AGP i AGP x 2 rade na naponu od 3,3 V, dok AGP x 4 i AGP x 8 rade na nižem naponu (1,5 V).

FDD konektor

FDD konektor (34 – pinski konektor za disketnu jedinicu) je namijenjen spajanju disketnog drive-a. Na matičnoj ploči je obično označen crnom bojom.

IDE konektor

Koristi se za spajanje tvrdih diskova na PC obično se naziva IDE (engl. Integrated Drive Electronics) ili ATA (engl. AT Attachment). Međutim, danas se IDE konektori koriste i za spajanje CD i DVD uređaja, kao i drugih pogona za medije vanjske memorije.

Slotovi za DDR SDRAM memorijske module

Iako u postojećim kućnim i poslovnim konfiguracijama često susrećemo SDR RAM i RIMM memorijske module, u novije vrijeme proizvođači su fokusirani na DDR iz dva osnovna razloga: brzina i cijena. Slotovi su postavljeni do socketa za procesor, okomito na PCI i AGP slotove.

Konektor za napajanje

Preko ovog konektora omogućuju se naponi neophodni za rad komponenti. Osim standardnog konektora, u posljednje vrijeme se često koristi i dodatni konektor za napajanje.

Page 97: Povijesni razvoj računala

Izložene matične ploče na MATHOS-u• 386• MBO slot 1 • GA-486TA• Asus P5B-VM• Socket 370 Intel P3 Pentium 3 E206922

Ps-1• MVP4BS7

Page 98: Povijesni razvoj računala

KRAJ