Hardware

Hardware - zkr. HW - technické vybavení počítače

von Neumannovo schéma počítače = model programovatelného počítače, navržen 1945

  • Operační paměť : slouží k uchování zpracovávaného programu, zpracovávaných dat a výsledků výpočtu
  • ALU - Arithmetic-logic Unit (aritmetickologická jednotka): jednotka provádějící veškeré aritmetické výpočty a logické operace. Obsahuje sčítačky, násobičky (pro aritmetické výpočty) a komparátory (pro porovnávání)
  • Řadič: řídící jednotka, která řídí činnost všech částí počítače. Toto řízení je prováděno pomocí řídících signálů, které jsou zasílány jednotlivým modulům. Reakce na řídící signály, stavy jednotlivých modulů jsou naopak zasílány zpět řadiči pomocí stavových hlášení
  • Vstupní zařízení: zařízení určená pro vstup programu a dat
  • Výstupní zařízení: zařízení určená pro výstup výsledků, které program zpracoval


  • Procesor = Řadič + ALU
  • CPU (Centrální procesorová jednotka) = Procesor + Operační paměť 

  • přes ALU umístí program pro provedení výpočtu do operační paměti se pomocí vstupních zařízení
  • do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí data, se kterými program bude pracovat
  • provede se výpočet v ALU, která je řízená řadičem
  • mezivýsledky jsou ukládány do paměti
  • po provedení výpočtu jsou výsledky poslány na výstupní zařízení

Pravidla:

  • Počítač se skládá z řadiče, aritmeticko-logické jednotky (ALU), paměti, vstupního a výstupního zařízení
  • Struktura počítače je nezávislá na řešeném problému 
  • V paměti jsou data uložená společně s instrukcemi programu
  • Paměť je rozdělena na buňky stejné velikosti ke kterým se přistupuje prostřednictvím adresy
  • Program je tvořen posloupností instrukcí 
  • Pořadí provádění instrukcí je sekvenční
  • Instrukce, data a adresy jsou kódovány binárně

Harvardská architektura × von Neumannova architektura

  • název odvozen od počítače Harvard MARK I (Harvardská unioverzita, 1943)
  • program na děrné pásce, data na elmech médiu
  • separované (oddělené) paměti s vlastní adresací a vlastní sběrnicí
  • zároveň může načítat program i data

Kontrolní otázky

  • Ve kterém roce bylo Von Neumannovo schéma přibližně navrženo?
  • k čemu slouží ALU?
  • Které zařízení slouží k uchování právě zpracovávaných dat a programu, která tato data zpracovává?
  • Která část výpočetního systému provádí veškeré aritmetické výpočty a logické operace.
  • Která jednotka řídí činnost všech částí počítače. 
  • Spojením ŘADIČ + ALU vznikne .......................................
  • Spojením PROCESOR + OPERAČNÍ PAMĚŤ vznikne ................................
  • Co znamená zkratka CPU?

Motherboard - základní deska

  • Kostra počítače
  • Obsahuje: čipová sada, bios, zvuková a síťová karta, patice pro CPU, sloty pro paměti, PCI-e sloty (příp PCE), SATA, řadič a konektory, atd.
  • Sběrnice - tištěné spoje s příslušnými napojeními - sloty, komunikace mezi procesorem a čipsety, pamětí apod.
  • Rozhraní (interfaces) - rozšíření fce (příp. výkonu) základní desky (standardizované konektory připájené na PCB - Printed Circuit Board, deska tištěných spojů)
  • Možnost připojení externích zařízení přes I/O back panel nebo front panel.

Charakteristika

  • základní komponenta - poskytuje univerzální datová a napájecí rozhraní
  • vzájemné propojení jednotlivých fyzických komponent počítače (procesor, operační paměť, rozšiřující karty...)
  • umožňuje napájení všech připojených komponent
  • několikavrstvá deska tištěných spojů, elektronické obvody, konektory
  • Výrobci: Gigabyte, Intel, MSI, Asus, ECS

Základní deska - parametry

  • Typ mikroprocesoru
  • Typ sběrnice a rychlost (takt)
  • Typ, rychlost a max. velikost paměťových modulů
  • Počet a typ rozšiřujících slotů (PCIExpress, ...)
  • Typ BIOSU
  • SATA, M.2
  • Integrovaná vstupně výstupní rozhraní (V/V, I/O)
  • Integrovaný USB controler
  • další integrované díly

Procesory  *

Procesor čte z operační paměti instrukce a na jejich základě vykonává program. Fyzikálně je procesor elektronický integrovaný obvod.

Struktura procesoru

  • Řadič(pořadí a dekódování instrukcí, komunikace s dalšími součástmi)
  • Aritmeticko - logická jednotka (obstarává většinu výpočtů)
  • Registry

Rozdělení procesorů

  • RISC (Reduced Instruction Set Computing) - procesory s redukovanou instrukční sadou
  • CISC (Complete Instruction Set Computing) - procesory s kompletní instrukční sadou

Základní charakteristiky mikroprocesoru (MP):

  • Taktovací frekvence - určuje rychlost práce, GHz. 
  • Šíře datové sběrnice - udává počet vodičů tvořících datovou sběrnici a zároveň počet bitů, které je mikroprocesor schopen najednou zpracovat (16bitový, 32bitový, 64bitový).
  • Počet jader (1 -16), počet vláken
  • Interní paměť cache - rychlá interní vyrovnávací pamět, integrovaná přímo na čipu procesoru (většinou 4-12MiB), L1, L2, L3
  • Efektivita strojového kódu - počet instrukcí potřebných pro provádění běžných operací (1 - 5 (CISC), 1 - 12 (RISC)
  • Typ patice
  • Max TDP

Paměti

slouží k ukládání dat a programů. Podle principu, jakým se uchovává jeden bit informace je lze rozdělit do tří skupin:

  • elektronický přístup - paměťová buňka je buď nabitá nebo není nabitá e. nábojem
  • magnetický přístup - magnetizace paměťové buňky, čtecí/záznamová hlava, využívá princip elmg indukce
  • optický přístup - dva různé stavy optické odrazivosti

Z hlediska využití v PC je dělíme na:

Registry

  • Paměťová místa na čipu procesoru, která jsou používaná pro krátkodobé uchování právě zpracovávaných informací.

Cache paměť

  • Je to rychlá vyrovnávací paměť (jakýsi mezisklad dat) mezi různě rychlými částmi počítače. Rychlejší zařízení čte data z cache a není brzděno pomalejším zařízením (ze kterého si cache data již načetla) a obráceně.

Operační paměť (RAM, ROM)

  • Jedná se o vnitřní paměť počítače, kterou tvoří integrované obvody. Je to síť elektrických buněk, které jsou schopny udržet informace.
  • Parametry RAM
  • velikost (2 - 16 GB)
  • typ slotu (DDR2, DDR3, DDR4)
  • frekvence
  • latence (CL) - udává délku trvání určitého paměťového procesu (hledání, čtení, zápis)
  • provozní napětí

Pevný disk, SSD disk

  • kapacita
  • rozhraní *
  • technologie flash paměti *
  • hmotnost
  • rychlost čtení/zápisu *

Jak vybrat disk?

Rozhraní a konektory

místo, kde se setkávají a přes které komunikují různá zařízení. Jsou určena jednak logicky - způsobem komunikace (tzv. protokolem), jednak fyzicky (tvarem konektoru, počtem a umístěním vývodů).*

  • sériová × paralelní
  • USB (Uniiversal Serial Bus)
  • FireWire (IEEE1394)
  • SATA
  • D-SUB (VGA)
  • DVI
  • HDMI
  • DisplayPort

Zdroj

Zdroj je součástka, bez které by celý počítač nefungoval. V dnešní době jsou prodávány jen zdroje

ATX (softwarové zapínání). Požadujeme výkonné zdroje s množstvím SATA a PCIe napájecích konektorů. Existují zdroje s aktivním a pasivním PFC (Evropská Unie nedovoluje výrobky bez PFC).

Zdroj je měnič napětí. V elektrické síti je dodáváno střídavé napětí 230V s frekvencí 50 Hz. Zdroj toto napětí převádí na stejnosměrné a to hned na několik větví - podle typu zdroje, dnes obvykle 3.3V, 5V a 12V. Komponenty počítače jako základní deska nebo grafická karta tyto napětí využívají přímo nebo je dále mění na ještě nižší podle požadavků jednotlivých komponent - například AGP verze 3.0 používá napětí 0.8V, procesory napětí kolem 1.5V atd.

Sběrnice

systémová sběrnice (CPU bus)

  • Propojuje zařízení jako jsou procesor, koprocesor, cache paměť, operační paměť, řadič cache paměti a operační paměti a některá další zařízení

rozšiřující sběrnice počítače

  • Umožňuje snadné rozšiřování o další zařízení (zvukové karty, síťové karty, řadiče disků apod.). Musí splňovat určitá přesně definovaná pravidla.

Parametry

  • základní frekvence sběrnice. Je to frekvence (rychlost komunikace), od které jsou odvozovány všechny ostatní frekvence v počítači. Na této frekvenci komunikuje procesor s pamětí
  • šířka sběrnice - 32 bitů, 64 bitů

Grafická karta, zvuková karta, síťová karta

Moderní videokarty se skládají z následujících částí: 

  • Procesor 
  • Paměť 
  • DAC převodník 
  • ROM BIOS ¨

Při práci zapisuje procesor počítače obrazová data do videopaměti. Takto zapsaná data jsou potom čtena procesorem videokarty, který na jejich základě vytváří digitální obraz.  

Síťová karta je zařízení, které umožňuje připojení počítače do počítačové sítě. Dnes bývá nejčastěji integrována přímo na základní desce. 

Mezi základní parametry každé síťové karty patří: 

  • typ sítě, pro který je daná karta určena, např. Ethernet, Fast Ethernet, Arcnet, Token ring 
  • rychlost - množství dat, které je karta do sítě schopna vyslat (ze sítě přijmout) za jednotku času (100 kb/s - 1 Gb/s)
  •  typ média - typ kabelu, který je možné k síťové kartě připojit, např. tenký koaxiální kabel, silný koaxiální kabel, kroucená dvojlinka, optický kabel 

Zvuková karta

  • rozšiřující karta počítače pro vstup a výstup zvukového signálu, ovládaná softwarově 
  • obsahuje zvukový čip, který provádí digitálně-analogový převod nahraného nebo vygenerovaného digitálního záznamu. Tento signál je přiveden na výstup zvukové karty (většinou 3,5mm jack sluchátkový).

Vstupní zařízení, výstupní zařízení

  • myš
  • klávesnice
  • skener
  • monitor
  • tiskárna 
  • reproduktory (sluchátka)

Technické parametry - NTB

viz alza.cz (například)

Procesor

Typ procesoru: Intel Core i7
Generace procesoru: Tiger Lake - 11. generace
Model procesoru: 11390H(3.4/5GHz 4jádra/8vláken)
Počet jader procesoru: 4

Displej a Grafika

Úhlopříčka displeje ["]: 15,6
Rozlišení displeje: 1920 x 1080 (Full HD)
Poměr stran: 16:9
Jas [cd/m2]: 250
Webkamera: Ano
Rozlišení webkamery: 720p
Druh grafické karty: Integrovaná
Grafická karta: Intel Iris Xe Graphics

Mechanika a disk

Optická mechanika: Bez mechaniky
Počet pevných disků: 1
Typ pevného disku: SSD
Typ SSD: M.2 PCIe/NVMe (slot)
Kapacita SSD [GB]: 512
Interní paměť [GB]: 512
TPM 2.0: Ano

Operační paměť

Velikost operační paměti [GB]: 16
Typ paměti: DDR4 SODIMM (slot)
Paměťové sloty: 2 (0 volných)
Frekvence paměti [MHz]: 3 200
Maximální operační paměť [GB]: 32

Klávesnice

Jazyk klávesnice: Český
Numerická klávesnice: Ano
Podsvícená klávesnice: Ano
Čtečka otisků prstů: Ano

Zvuk

Počet reproduktorů: 2x2 W
Výkon reproduktorů [W]: 4

Připojení a Sítě

Bluetooth verze: v5.1
Typ síťové karty: WLAN
Wi-Fi standardy: a/b/g/n/ac/ax

Baterie a napájení

Baterie: 4-článková, 54Wh
Maximální výkon napájecího zdroje [W]: 65

Rozhraní

HDMI: Ano
Podpora DisplayPort: Ano
Podpora Power Delivery: Ano  (rychlé nabíjení)
Thunderbolt 4: Ano (jeden konektor na všechno.USB4, DisplayPort 1.4 - přenos obrazu, PCIe 4.0)*
Čtečka paměťových karet: Ano
Počet USB 3.0/3.1/3.2 Gen 1 Type-A: 2

Fyzické charakteristiky a barevné provedení

Barva: Stříbrná
Výška [mm]: 17,99
Šířka [mm]: 356,06
Hloubka [mm]: 228,9
Hmotnost [kg]: 1,75



Vytvořte si webové stránky zdarma! Tento web je vytvořený pomocí Webnode. Vytvořte si vlastní stránky zdarma ještě dnes! Vytvořit stránky