Procesorius

Procesorius

Personalinis kompiuteris – paprastas ir sudėtingas įrenginys

Informacijos eros amžiuje, kai kompiuteriu kartos keiciasi kelis kartus greiciau negu žmoniu, pasidaro sunku gaudytis nemažame kompiuterius apibudinanciu parametru kiekyje. Šiame straipsnyje pasistengsiu trumpai apžvelgti svarbiausias personaliniu kompiuteriu (PK) charakteristikas. Ši karta apibudinsiu vadinamuosius IBM tipo PK. Šis pavadinimas yra kiles nuo firmos gamintojos IBM (International Business Machines), kuri pirma pradejo gaminti šio tipo kompiuterius. Pirmoji, sukurusi PK, yra APPLE firma, bet jos kompiuteriai ne tokie populiarus ir bus apžvelgti kitame straipsnyje.
Pagrindinis IBM tipo PK prrivalumas, turbut ir lemes šios klases kompiuteriu isivyravima, yra tas, kad jis yra komplektuojamas iš atskiru daliu, t.y. pagal pasirinkima galima keisti bet koki PK konfiguracijos elementa ar prideti nauja. Taigi PK ir apibudina kiekvieno kompiuterio elemento parametrai. Todel, atsivertus kainorašti ar PK dokumentacija, pamatomi kiekvienos detales duomenys. Nežinanciam tai tikra makalyne – prireikus kompiuterio, tenka konsultuotis su pardavejais, kurie retai kada objektyviai ivertina situacija ir padeda pasirinkti poreikius ir galimybes atitinkancia kaina. Pagrindine informacine eilute, kurioje sutelpa visa kompiuterio informacija, gaali atrodyti maždaug taip (pvz. Nr.1): Pentium 166 MHz Intel MMX 512k; 16MB RAM; 3,5” FDD; HDD WDAC 3,1 Gb; SVGA 1 MB; 14”/0,28 MPR II, LR; pele; klaviatura. Konfiguracija gali buti ir kitokia, taciau i šia eilute sudetos svarbiausios dalys ir išemus nors viena iš

š ju kompiuteris nebeveiks arba nebus pilnavertis. Todel, kad PK veiktu, reikia pagrindines plokštes (motherboard), centrinio procesoriaus (CPU), operatyviosios atminties (RAM), vaizdo plokštes (video card), korpuso (case), diskasukio (FDD), kietojo disko (HDD) klaviaturos (keyboard) ir monitoriaus. Šiuo metu neatsiejama butinybe darosi pele (moise) bei CD-ROM disku skaitymo irenginys. Trumpai apibudinsime kiekviena iš ju.
Pagrindine plokšte. Tai kompiuterio stuburas. Pats pavadinimas pasako, kad tai PK pagrindas, sujungiantis kitus elementus. I pagrindine plokšte galima ikišti centrini procesoriu, operatyviaja atminti, vaizdo plokšte, prijungti kietaji diska, diskasuki, klaviatura bei daug kitokiu irenginiu. Pagrindine plokšte pirmiausia apibudina procesoriu klase, kuriems ji skirta: 286, 386 (SX, DX), 486 (SX, DX), Pentium, Pentium Pro (Dual) ar Pentium II. Dažniausiai i nurodytos klases plokšte galima kišti bet kokio darbinio dažnio atitinkancios klases prrocesorius, taciau buna išimciu, todel prieš dedant ar renkantis procesoriu svarbu paskaityti pagrindines plokštes aprašyma, kuriame paprastai buna išvardint leidžiami procesoriai.
Rašydamas apie pagrindines kompiuteriu dalis, nepaminejau tokio komponento, kaip kontroleris, ir tai padariau samoningai todel, kad šiuo metu kontroleriai dažniausiai buna imontuoti pagrindines plokštes viduje. Senesnese plokštese – 286, 386 bei 486 VL-BUS – kontroleris yra kaip atskira plokšte ir jo funkcija yra ryšiu su išoriniais irenginiais (printeriu, kietuoju disku, diskasukiu bei kt.) palaikymas.
Jau gal metai kaip pasirode pagrindines plokštes su imontuotomis viduje garso kortomis (S
Sound Blaster), taciau jos didelio pasisekimo neturi. Tai rodo, kad atskiru komponentu integravimas i viena plokšte neperspektyvus.
Verta pamineti pagrindiniu plokšciu charakteristika yra spartinancioji atmintis (cache memory). Pvz. Nr.1 tokios atminties yra 512 k, t.y. 512 kilobaitu (1 baitas = 8 bitai, 1 bitas = 1 dvejetaines abeceles simbolis). Ji skirta procesoriaus ryšiui su operatyviaja atmintimi spartinti. Dažniausiai spartinanciosios atminties pagrindineje plokšteje buna 256 k. Didesni jos kiekiai reikalingi didesniems operatyviosios atminties kiekiams (>=64MB) spartinti.
Dar yra nemažai pagrindiniu plokšciu charakteristiku, priklausanciu nuo firmos gamintojos bei kitu veiksniu, bet apie juos, jei bus idomu, parašysiu kitame straipsnyje, kuri bus galima paskirti vien pagrindinems plokštems.
Centrinis procesorius. Tai kompiuterio smegenys. Centrinis procesorius (CP) atlieka visas skaiciavimo ir valdymo funkcijas, kurios vienu ar kitu budu yra nurodomos PK. Kaip jau paaiškejo iš pagrindines plokštes aprašymo, dabar yra šešios personaliniu kompiuteriu CP klases: 286, 386 (SX, DX), 486 (SX, DX), Pentium, Pentium Pro ir Pentium II. Taigi procesoriu apibudina jo klase ir kitas labai svarbus bruožas – darbinis dažnis. Svarbiausia CP greicio charakteristika yra klase, taciau ir darbinio dažnio žymus indelis. Štai didelio darbinio dažnio žemesnes klases CP gali apdoroti operacijas tokiu paciu greiciu kaip ir aukštesnes klases mažo darbinio dažnio – 5×86 (486 klases) 133 MHz = K5 (Pentium klases) 75 MHz. Taciau yra ribinis gaminamu CP darbiniu dažniu diapazonas, pvz., 486 klases darbinis diapazonas 33
3 160 MHz, Pentium – 60 233 MHz. Trys pagrindiniai CP gamintojai AMD (Advanced Microcomputer Devices), Intel ir Cyrix gamina skirtingus CP, kurie turi specifines charakteristikas bei pavadinimus, pvz., AMD – K5, Intel – Pentium, Cyrix – 6×86.
Dažnai kompiuteriu specialistai nesutaria, kurio gamintojo procesoriai geriausi greicio ir suderinamumo prasme, taciau vis dažniau dabar yra vertinami seniausios ir didžiausios firmos Intel procesoriai.
Procesoriu (kaip ir smegenis) reikia vesinti, todel ant jo yra dedamas vesintuvas (cooler). Intel firma pradejo leisti procesorius kartu su vesintuvais (Box), todel nereikia atskirai jo isigyti.
CP su raidemis MMX turi savyje išplesta rinkini komandu, kurios pagreitina darba su grafiniais vaizdais ir garsu (multimedia). Greiciausi Pentium Pro ir Pentium II procesoriai turi dar ir vidine spartinanciaja atminti, kuri buna nurodyta šalia procesoriaus (256K arba 512K).
Operatyvioji atmintis. Ši atmintis panaudojama kompiuterio veikimo metu, o išjungus kompiuteri ji išsitrina. Operatyvioji atmintis yra skirstoma pagal nuskaitymo greiti bei jungciu (”kojeliu”) skaiciu. Pagal jungciu kieki yra 30, 72 (SIMM) ir 172 jungciu (DIMM) atmintis. 30 jungciu operatyvioji atmintis yra naudojama senesnes klases kompiuteriuose (<486). 72 jungciu operatyvioji atmintis yra vyraujanti dabartiniuose kompiuteriuose. EDO raidemis pažymeta atmintis yra greitesne. Po truputeli isivyrauja DIMM atmintis, kuri Pentium ar aukštesnes klases kompiuteriuose jau turi po viena ar kelias jungtis.
Vaizdo plokšte (korta). Ju ivairove yra tikrai didele. Ka svarbu žinoti renkantis va
aizdo plokšte? Pirmiausia reiktu žinoti, koks bus monitorius. Svarbiausia monitoriaus ir vaizdo plokštes jungtis yra vaizdo atmintis, kuri buna nurodoma prie kortos gamintojo pavadinimo. Vaizdo atmintyje yra saugomas vaizdas, kuris patenka i monitoriu. Pvz., 1 MB vaizdo atminties gali išsaugoti 640×480 tašku vaizda su ne didesniu kaip 16 777 216 atspalviu skaiciumi, 800×600 tašku vaizda su ne didesniu kaip 65 536 atspalviu skaiciumi arba 1350×768 – su 256 atspalviais. Jei jusu monitorius turi didele skiriamaja geba (pvz., 1600×1200) ir jus norite matyti daug atspalviu – aišku, kad 1 MB vaizdo atminties jums nepakaks. Taciau svarbu žinoti, kad vaizdo atmintis nepagreitina vaizdo perdavimo, o tik nusako jo kokybe. Norint dirbti su galingais grafiniais paketais, galima isigyti vaizdo plokštes su erdviniu figuru piešimo greitintuvais (3D accelerator). Plokštuminiu vaizdu greitintuvai buna sumontuoti beveik visose naujose vaizdo kortose. Greitintuvai patys nupiešia nurodoma figura, nereikalaudami CP papildomo skaiciavimo. Gaminamos vaizdo kortos ir su išejimais i TV.
Korpusas. Pagrindines yra 4 korpusu klases: stalinis (plokšcia deže, dažniausiai statoma ant stalo ir dar vadinama desktopu), mažasis bokštelis (dažniausias kospusas), vidutinis bokštelis ir didysis bokštelis. Buna ivairiu dizainu korpusu, taciau visi jie turi maitinimo bloka, jungikli ir perkrovos (reset) mygtuka.
Diskasukis. Sudaro galimybe informacija perduoti diskeliuose. Populiariausi šiuo metu yra 3.5” diskasukiai. Šiuose diskasukiuose naudojamu diskeliu talpa svyruoja nuo 750 kB iki 1.44MB. 5.25” diskeliai vis mažiau vartojami del mažesnes talpos, nepatogaus dydžio ir nepatikimumo.
Kietasis diskas. Šis irenginys – ilgalaike atmintis. Duomenu saugojimo principas paremtas magnetiniu irašu. Dar visai neseniai kietuju disku talpa matavome MB (1024 baitai = 1 KB; 1024 KB = 1 MB; 1024 MB = 1 GB), o dabar jau ne stebuklas ir 9 GB kietasis diskas. Idomumo delei galiu pasakyti, kad ikrauti Windows 95 OSR2 užima apie 135 MB, o 640 MB talpos CD-ROM enciklopediniame diske Encarta 96 yra 26 000 straipsniu, 9,5 valandos muzikos, 8000 paveiksliuku ir nuotrauku, 800 žemelapiu ir daugiau negu 100 ivairiu vaizdo ir animaciniu siužeteliu. Kietuju disku talpa labai greitai auga, nes dideja programiniu paketu apimtis ir pinga gamybos technologijos. Taciau, analizuojant kainorašti, galima nesunkiai nustatyti palankiausia kainu atžvilgiu disko talpa, kuri šiu metu yra 3,1 GB. Pagal prijungima ir duomenu perdavimo magistrale kietieji diskai gali buti skirstomi i IDE ir SCSI. Dažniausiai i PK yra dedami IDE diskai, nes jiems nereikia papildomo kontrolerio ir duomenu perdavimo greitis gali buti iki 33 MB/s. SCSI diskams yra reikalingas specialus kontroleris, jie yra 5 ar daugiau kartu brangesni už IDE, taciau duomenu nuskaitymo greitis išauga iki 40 MB/s. Kompiuterio veikimo greitis labai priklauso nuo disfaktoriaus, nes duomenu nuskaitymo greitis yra vienas pagrindiniu PK greiti ribojanciu veiksniu. Lietuvoje labiausiai paplite 2 firmu kietieji diskai – Western Digital (WDAC) ir Seagate.
Klaviatura. Gerai žinomas PK valdymo ir duomenu ivedimo irenginys. Manau, kad klaviaturos pasirinkimas – vartotojo skonio ir patogumo reikalas. Standartines yra 101/102 klavišu klaviaturos, sudarytos iš pagrindines ir papildomos klaviaturos. Pagrindineje klaviaturoje yra abeceles, valdantieji (kursoriaus), specialieji (ENTER, Esc ir kt.) ir funkciniai klavišai (F1, F2 ir t.t.). Pagalbineje klaviaturoje yra dubliuojami skaitmeniniai ir kai kurie specialieji klavišai patogesniam vartotojo darbui. Išleidus Windows 95 operacine sistema, klaviatura buvo papildyta dar keliais pagalbiniais klavišais, skirtais Start meniu bei pagalbinio meniu atidarymui.
Monitorius. Kaip ir televizoriu, monitoriu apibudina istrižaine. Placiausios paklausos monitoriai yra 14” ir 15” istrižaines, o apskritai istrižaine vyrauja nuo 9” iki 29”. Buna spalvoti ir nespalvoti monitoriai, taciau nespalvotu monitoriu pasirinkimas kur kas mažesnis. Monitoriaus veikimo principas yra toks pat, kaip ir televizoriaus. Monitoriuje kadru atsinaujinimo greitis yra priklausomas nuo vertikaliosios ir horizontaliosios skleistines. Maksimaliosios skleistines yra nurodomos monitoriaus dokumentacijoje. Dažniausiai prie monitoriaus yra nurodoma didžiausia horizontalioji skleistine, pvz., 70 kHz. Kuo didesne skleistine, tuo mažesnis mirgejimas. Vaizdo ryškuma veikia ir vadinamasis taško dydis. Tai mažiausias vienspalvis elementas. Taško dydis nurodomas milimetrais ir buna iki 0,25 mm. Kuo mažesnis taškas, tuo geresnis ryškumas. Monitorius yra ir pats kenksmingiausias PK elementas. Siekdama apriboti magnetiniu lauku emisija, Švedijos nacionaline matavimu ir bandymu komisija (SWEDAC) Švedijoje pardavinejamiems monitoriams ivede elektromagnetinio spinduliavimo nekenksmingumo standartus, vadinamus MPR II. Monitoriai, turintys ši sertifikata, paprastai ir pažymimi tomis raidemis
Gerokai patikimesni yra TCO’92 ir TCO’95 sertifikatai. TCO’92 sertifikatas apima elektromagnetines emisijos, energijos suvartojimo bei saugumo normas. TCO’95 sertifikatas daugiau yra skirtas viso kompiuterio standartams kontroliuoti. Taciau juo žymimi ir monitoriai. TCO’95 reglamentuoja ne tik visas minetas TCO’92 charakteristikas, bet ir ekologiškos gamybos, sunkiuju metalu kiekio irenginyje bei atgyvenusio irenginio nekenksmingumo laikymo salygas.
Saugumo standartu sertifikatu yra tikrai nemažai (Energy Star, ISO 9421 ir kt.). Didžiausius reikalavimus kelia TCO’95 sertifikatas.
Raides LR (Low Radiaton) reiškia sumažinta radiacijos emisija ir buna ant daugelio nauju monitoriu.
Pele. Pagal klavišu skaiciu yra 2 arba 3 klavišu peles. Treciasis (vidurinis) klavišas yra gana retai naudojamas. Peles klavišu funkcijos yra ivairios, jos priklauso nuo naudojamos programines irangos. Pagal prijungimo prie kompiuterio buda yra nuosekliojo jungimo (serial) ir PS/2 jungimo peles. Nuosekliojo jungimo peles jungiamos prie nuosekliojo perdavimo jungties (COM porto) ir naudoja vienos jungties išteklius. PS/2 prijungimo peles jungiamos tiesiai i pagrindine plokšte ir nenaudoja nuosekliosios perdavimo jungties ištekliu. Pele – greiciausiai susidevintis PK komponentas, todel norint pailginti peles veikimo laika, patartina isigyti peles padekla (mousepad) bei periodiškai pele valyti. PK visuomet yra numatytos vidines konfiguracijos pakeitimo galimybes – papildomo standartines jungtys (slots) RAM praplesti, ilgalaikes atminties irenginiams prijungti (C-ROM, kietajam diskui, diskasukiui), ivairioms papildomoms kortoms istatyti (tinklo kortoms, garso kortoms, skaneriams, modemams ir kt.). Bendravimui su išoriniais irenginiais yra nuosekliojo ir lygiagreciojo informacijos perdavimo jungtys. Vartotojas, isigijes bazini modeli, gali pritaikyti ji savo konkretiems uždaviniams spresti. Taip PK tampa universaliu irenginiu – ji galima placiai pritaikyti ivariausiose gyvenimo srityse.
PC centrinis blokas.Centrinis blokas valdo visus PK cirkuliuojančios informacijos srautus. Jį sudaro pagrindinis procesorius, pastovioji atmintis (ROM), operatyvioji atmintis (RAM), spartinančioji atmintis (Cache), ryšio tarp sisteminės magistralės ir atskirų bloko dalių bei išorinių įrenginių interfeisai, taip pat disketinių, diskinių kaupiklių bei displėjaus valdikliai.
PP yra PK “smegenys”. Jis, kaip ir ESM pagrindinis procesorius, atlieka aritmetines ir logines operacijas, valdo PK. Nuo PP priklauso ESM galimybės. MP apibudinamas “žodžio” ilgiu, matuojamu bitais, ir darbo dažniu, išreiškiamu megahercais.
Pastovioje atmintyje (ROM) yra gamintojo įrašyta PK valdymo programa BIOS, taip pat gali būti ir kitos operatoriaus darbą palengvinančios priemonės, pavyzdžiui, grafinis vartotojo interfeisas ir labiausiai paplitę programiniai paketai.
Į operatyviają atmintį (RAM) įrašomos darbo metu vartotojo naudojamos programos, PK cirkuliuojanti informacija ir darbo rezultatai.
Spartinančioji atmintis (Cache) naudojama pagreitinti informacijos cirkuliacijai tarp PP ir RAM, taip pat tarp diskinio kaupiklio ir RAM.
Informacija tarp atskirų PK dalių yra perduodama per sisteminę magistralę. Ja cirkuliuoja trijų rūšių informacija: duomenys; adresai; PK valdantys signalai. PK dalys su magistale sujungiamos interfeisais, turinčiais prievadus (Ports) – kanalus informacijai priimti ir perduoti. Kiekvienas prievadas turi savo adresą, kuriuo į jį kreipiamasi.
Per interfeisus PK palaiko ryšį su išoriniais įrenginiais, pvz., spausdintuvu, modemu, tinklu. IBM tipo PK naudojami lygiagretusis “Centronics” ir nuoseklieji interfeisai RS232 bei RS422. Nuo 1997 m.pradėtas naudoti ypač greitas nuoseklusis interfeisas IEEE 1394 ir universalusis nuoseklusis interfeisas USB (Universal Serial Bus), prie kurio galima prijungti net 127 išorinius įrenginius.
Valdikliai valdo jiems priklausnčias PK dalis.Su išore PK bendrauja per imformacijos įvedimo ir išvedimo įrenginius. Operatorius informaciją į kompiuterį įveda klaviatūra, iš disketės, disko,CD-ROM arba skeneriu skaitydamas dokumentus. PK operatorius valdo klaviatūra, sensoriniu ekranu, pelyte arba valdymo rutuliu. PK informacija operatoriui išveda į ekraną arba atspausdina popieriuje. PK su kitais kompiuteriais bendrauja per tinklo adapterį, modamą ar faksmodemą.

Literatūra:

1.Bangimantas Starkus “Personalinis Kompiuteris” 1997m. Kaunas
2.“Informatikos Skaitiniai” 1996m. Kaunas

Leave a Comment