Předpokládám, že už jste opustili stádium: "Co je to to nahoře? Jakže? To není televizor? Vždyť to tak hezky bliká. Jo monitor!! A co to vlastně je ten monitor?", přesto začnu skoro od začátku. Popisem monitoru, klávesnice reproduktorů apod. se nebudeme zabývat a podíváme se do oné záhadné bedýnky. Co se tam nachází?
Základní deska obsahuje:
CPU (Central procesor unit) - hezky česky procesor
BUS - sběrnice
Přídavné sloty
ROM paměť a CMOS paměť
Sloty na paměť
Konektory
Spousty cestiček a malých destiček
Rozšiřující karty
Zdroj
Disketová mechanika
Pevný disk
CD-ROM mechanika
Větráky
Obrázek motherboardu + popisky
A k čemu tam všechno vlastně je? Začněme, jak jinak, než od začátku.
1) Základní deska
1.1 Procesor
Provádí veškeré výpočetní operace počítače. Můžeme se setkat s různými druhy procesorů. Nejznámější jsou od firmy Intel. Ten vyrobil velké množství procesorů. Například 80286, 8086, 80486 a Pentium I, II, III, a IV. Ovšem na trhu jsou i jiné značky které vyrábějí výkonné procesory a v případě firmy AMD se jim to úspěšně daří. Výkonnost CPU značně ovlivňuje výkonnost celého počítače. Výkon procesoru ovlivňuje: a) Takt, neboli rychlost CPU. Jako když klavírista hraje do taktu, i procesor počítá "do taktu". Takt určují hodiny CPU. Ty tikají obvykle milionkrát až miliardkrát za sekundu. Takt se proto udává v megahertzích. (Mhz), či nově v gigahertzích (Ghz). 1MHz je milion "tiknutí" za sekundu, 1 Ghz je miliarda "tiknutí" za sekundu.
b) Účinnost mikrokódu . Každý procesor má své vlastní instrukce (obvykle jde o aritmetické operace jako +,-,*,/, posuny čísel, ukládání registrů a mnoho jiných, ale o těch až později), které dokáže vykonávat. Jejich vyšší účinnost zvyšuje výkon procesoru. Např. vynásobení dvou čísel může trvat 10 taktů, nebo jenom 5, což zrychlí procesor o 50%, i když rychlost procesoru bude stejná. To jak moc času to procesoru zabere záleží právě na tom, jak účinně a na kolik taktů dokáže ta dvě čísla vynásobit.
c) Šířka slova. Největší číslo, které je procesor schopen zpracovat během jedné operace. Udává se v Bitech. Obvykle se pohybuje na 64-Bitech, starší počítače mají méně. Pro pochopení již zmiňovaný příklad s násobením. Výsledek příkladu 8*5 řeknete prakticky okamžitě. Ale 18*13 vám vezme mnohem víc času. Nejdříve vynásobíte 10*13, poté 8*13 a výsledky sečtete. Teprve potom řeknete 234. Stejně pracuje i procesor. Je-li 64-Bitový (Pentium I a výše), zpracovává maximálně číslo o hodnotě 264 . Může proto sečíst dvě 64-bitová čísla během jedné operace. Zatímco procesor 32-bitový (80386DX a všechny 80486) čísla samozřejmě také sečte, ale trvá mu to déle, neboť si je musí rozdělit na 32-bitová čísla.
d) Šířka toku dat. Je sice moc hezké, když počítač dokáže zpracovat 32-bitů najednou, ale je to vcelku k ničemu, když k němu přicházejí čísla po 16-bitech. (pokud je šířka sběrnice procesoru je jen 16 bitů, pokud je šířka 32-Bitů, "běhají" po ní čísla 32-bitová).Chceme-li poslat procesoru číslo větší než 65536 (216) po 16-bitové sběrnici, zabere tento proces dva takty, zatímco na 32-bitové pouze jeden (pokud je číslo menší nebo rovno 232). Šířka toku dat je tedy největší číslo, které se dá přesunout během jedné operace.
e) Maximum RAM paměti. Kolik paměti může počítač používat. Je to spíše problém starších počítačů, které nedokázaly adresovat více než 1MB (Intel 8088, 8086 …), 16MB (80286) a to ještě jen po 64kb. Dnešních počítačů se již tento problém prakticky netýká.
1.2 BUS, neboli sběrnice
Představte si následující situaci: V okolí se začne rozvíjet několik měst. Vyvstanou požadavky tyto města navzájem pospojovat. Jaké máme možnosti, jak to udělat? Asi nejjednodušší by bylo spojit každé město s každým. Asi takhle:
Tento způsob najednou nevypadá zrovna jako ten nejefektivnější. Navíc s každým dalším městem, které byste chtěli připojit je spojena stavba několika dalších silnic. No tak hold budeme muset použit jiné řešení. Nejlepší bude asi udělat jednu hlavní silnici a k ní odbočky k jednotlivým městům. Tím odpadají problémy s připojením nového města, neboť se prostě jen postaví cesta k hlavní silnici. Takže takhle...
…je to mnohem efektivnější. A stejně je to i v počítači. Na každé základní desce je procesor, paměť, různé přídavné desky a karty a spousty dalších čipů, které musí mezi sebou komunikovat. Proto jsou všechny připojeny na hlavní sběrnici (anglicky BUS). Koho zajímá, co přesně ta sběrnice je, tak vězte, že ta změť čar na základní desce je BUS. Po sběrnici běhají všechny informace mezi součástmi počítače a proto je velmi důležitou součástí, která ovlivňuje výkon počítače.
Jak už bylo řečeno, podle toho, kolik má "drátů", tolika bitová je. Samozřejmě je lepší sběrnice 32-bitová, než 64-bitová, protože dokáže přenášet dvakrát tak velká čísla a tím pádem je rychlejší. Stejně jako procesor i tak i sběrnice pracuje na určité frekvenci. Ta se opět udává v megahertzích (Mhz). Dnes nejpoužívanější sběrnicí je PCI. Ta je 32-bitová a pracuje na frekvenci 33Mhz. Od toho se jmenují i PCI sloty, kterých máte na své desce několik. (Pro kompatibilitu se staršími kartami se na desce nachází i ISA sloty, ale sběrnice ISA je snes již zastaralá a nepoužívá se.)
1.3 Přídavné sloty
Slouží jako pozice k umístění dalších karet pro PC. (viz níže Rozšiřující karty) Obvykle se používá, jak již bylo řečeno v kapitole o sběrnicích, několik PCI slotů, jeden AGP pro grafiku a 2-4 sloty pro paměť. Občas se na desce objeví i ISA slot (kvůli kompatibilitě se staršími kartami).
1.4 ROM paměť a CMOS paměť
ROM pamětí je několik druhů:
ROM (Read Only Memory - neboli paměť poze ke čtení) ROM paměť se často nazývá také pevná paměť, neboť se nedá nijak měnit a je v počítači natrvalo. Slouží pouze ke čtení údajů, které do ní byly vloženy už při výrobě. V ROM paměti je programové vybavení nejnižší úrovně, které se aktivuje po zapnutí počítače. Například je to podstatná část BIOSu.
PROM (Programable Read Only Memory) je další typ ROM pamětí. Tuto paměť si uživatel může nejdříve naprogramovat a pak ji používat jako ROM.
EPROM (Eraseable Programable Read Only Memory), neboli smazatelná PROM paměť. Lze ji libovolně programovat, ale také mazat. Ovšem pouze ultrafialovým zářením.
EEPROM (Electric Eraseable PROM), neboli elektricky smazatelná PROM.
Další pojem se kterým se určitě setkáte je CMOS paměť. Zkratka je odvozena od technologie, kterou je vyráběna. (Complementary Metal Oxygen Semiconductor). Tato paměť má jednu dobrou, a jednu špatnou vlastnost. Ta dobrá je, že i při velmi malém elektrickém napětí udrží svoje informace. K jejímu napájení stačí pouhá baterie. Ta horší vlastnost je že velmi malá kapacita paměti stojí opravdu hodně. Proto se u počítačů používá k uchování základních informací o konfiguraci vašeho PC. Když počítač vypnete, je tato paměť napájena z baterie.
1.5 Sloty na paměť
Základní paměť počítače(64Kb) bylo brzy všem, programátorům i uživatelům málo, proto se začala používat tzv.rozšířitelná paměť. Sloty slouží k jejímu instalování do počítače. Proto se dnes můžete chlubit 128 a více megabajty paměti. (Podrobnější informace v kapitole věnované struktuře paměti.)
1.6 Konektory
Jak jste rádi, když si koupíte nové zřízení, například tiskárnu, scanner nebo jen myš a máte ji kam zasunout. Já osobně tedy jsem. Ono se něco těžko strká někam, kam to nepatří. A poté to i málo kdy funguje. Od toho tu jsou konektory, které spojují příslušné zařízení s příslušným hardwarem.
1.7 Spousty cestiček a malých destiček
A jsme u toho. K čemu t tam vlastně všechno je. Většina z toho je vlastně sběrnice a její účel je vám snad už jasný. Ony cestičky jsou obvody, po kterých se přenášejí informace po desce do jejích nejrůznějších částí. Malé destičky jsou integrované obvody, nebo prostě malé procesory, která ty informace po desce zpracovávají a rozesílají správným směrem.
2) Rozšiřující karty
Pokud chceme, aby náš počítač dokázal přehrávat zvuk, aby ukazoval "něco" na obrazovce, nebo abychom se mohli připojit k internetu, potřebujeme k tomu příslušnou kartu. Sám procesor, nebo deska umí spousty krásných věciček, ale říci reproduktorům, jak mají co zahrát opravdu nezvládnou (proto na desce nejsou vstupy a výstupy na mikrofony). V této chvíli přichází na řadu zvuková karta, která si s reproduktory hravě poradí. Také proto obsahuje IO zařízení pro reproduktory. (IO je zkratka Input Output, neboli Vstup Výstup. Takže takový IO zařízení je něco jako "Vstupně-výstupní zařízení". U zvukové karty to, kam připojujete ty kabely od reproduktorů, mikrofon…)
Občas můžete narazit na takzvanou "integrovanou kartu". Je to zcela normální karta, která je ovšem součástí základní desky, takže se už nemusí kupovat. Výhodou integrovaných karet je nižší cena a nároky na místo. To se samozřejmě projeví na výkonu. U každé desky je ale možnost integrovanou kartu odpojit a nahradit ji novou.
Každá karta má také určeno, do kterého slotu se dá zasunout. Názvy jsou odvozené od jména sběrnice, na kterou se dají připojit. Dnes jsou nejčastější PCI karty. U starších karet (hlavně zvukových) se setkáváme s ISA kartami. Grafické karty mají speciální, rychlejší sběrnici zvanou AGP, která několikanásobně zvyšuje výkon grafiky.
Přehled základních karet a jejich funkcích:
Grafická karta. Ta nejdůležitější z karet na vašem počítači. Bez ní byste měli místo monitoru pouze drahou bednu, na kterou se dá něco odkládat. Grafická karta tedy zajišťuje komunikaci mezi počítačem a monitorem Obstarává i většinu funkcí zobrazení a vykreslení na obrazovku. Závisí na ní možnosti rozlišení monitoru, počtu barev apod. Grafické karty jsou v poslední době sami o sobě velmi výkonnými počítači s vlastními mikroprocesory a pamětí (důležitý údaj, který hovoří o jejím výkonu. Dnes je standardem 32MB nebo lépe 64MB I když na programování v Assembleru, kterým se chcete jistě zabývat, stačí i 64kB), které dokáží velmi zpracovat obrovské množství informací. To se týká hlavně 3D karet určených k hraní her, kde jsou nároky na grafiku velmi vysoké.
Zvuková karta. O té jsem již něco napsal. Všeobecně zpracovává zvuky a posílá je z počítače do reproduktorů, či z mikrofonu do počítače. Dost často je již integrována na základní desce (motherboardu)
Televizní karta. Ta dokáže přijímat a nahrávat to co je v televizi. Občas je přímo součástí grafické karty.
Modem. Je karta sloužící k připojení na internet. Občas jej ovšem najdeme jako krabičku vedle počítače. Jde o externí modem, zato v počítači jde o interní modem. (Malá odbočka: Říká se, že ovlivňuje rychlost připojení k internetu. Modemy pro připojení přes telefon se standardně vyrábějí s rychlostí přenosu 56kB/s a více. Bohužel telefonní linka přenese pouze 48kB/s. 48kB je ovšem pouze krásný sen, neboť internet přes telefon chodí rychlostí kolem 4kB/s)
Možná se setkáte i s jinými kartami, ale ty se nepoužívají moc často, proto je nebudu ani zmiňovat.
3) Zdroj
Stejně jako všechny elektronické přístroje musí být nějak napájeny, tak i počítač vykazuje jistou spotřebu elektrické energie. Zdroj ji přijímá z elektrické sítě a rozesílá patřičné napětí na patřičná místa. Jen pro představu: zkuste někdy dát do harddisku o pár voltů víc než máte. To vám zbude jen díra v bedně. Naštěstí se to nemůže nikdy stát (při normálním zacházení), neboť ze zdroje vedou konektory, které prostě nejdou dát na špatné místo. U straších počítačů to někdy jde při zapojování desky, ale to způsobí jen to že se počítač nerozběhne.
Pokud zdroj nehodláte rozebírat není to součástka, která by vám měla dělat potíže.
4) Disketová mechanika
Snad nemá ani cenu rozebírat. Dávají se tam diskety, ale ty mají dost malou kapacitu a dnes se používají jen ve stavu nejvyšší nouze, kdy z ní bootujete systém, nebo když přenášíte nějakou DOSovou hru, popřípadě nějaký dokument.
Disketa v sobě obsahuje magnetický kotouč, na kterém jsou v soustředných kruzích umístěny stopy a na stopách sektory. Kapacita takovéto diskety je 1.44MB. Nevýhody jsou malá kapacita a pomalá rychlost při čtení a zapisování dat.
5) Pevný disk
Mnohem lepší a hlavně větší než disketová mechanika. Jsou zde uložena veškerá data, co na počítači máte. Fyzicky se pevný disk skládá z několika disků, takzvaných ploten, které se jsou uloženy nad sebou a točí se velkou rychlostí. Mezi nimi jsou umístěny čtecí/zapisovací hlavičky. Ty mají za úkol data číst, nebo na disk ukládat. Každá plotna se rozděluje na stopy, což jsou jakési soustředné kruhy (jako u disket). Stopy se nadále rozdělují na sektory, které se naopak shlukují do clusterů. Podrobněji si o tom asi přečtete jinde, nebo později až budu mít náladu více vysvětlovat.
Jinak stojí za zmínku, že každý disk má na svém začátku takzvaný MBR.(Master Boot Record) Je to něco jako tabulka, kde jsou uloženy informace o umístní logických disků, odkud se má načíst systém a podobně.
Na začátku disku je též takzvané FAT tabulka. Toto je nejdůležitější část disku, neboť zde je popsáno, kde na disku máte uložen jaký soubor. Stačí smazat tuto tabulku a ačkoli vaše data jsou neustále na disku, málokdo se k nim dostane. Naštěstí je tato tabulka zálohována a existuje několik cest, jak ztracená data obnovit.
Nějakej ten obrázek
6) CD-Rom mechanika
Dnes nepostradatelná součást každého počítače. Prakticky veškeré instalační programy jsou na CD a bez nich byte se dnes už neobešli. CD má kapacitu od 650MB do 700MB (disketa pouze 1,44MB) a CD-Rom mechanika je schopna číst data velmi vysokou rychlostí, oproti disketám.
Cdéčko, na rozdíl od disku má pouze jednu stopu, spirálovitě stočenou. Na tu se ukládají data směrem ze středu ven. Na rozdíl od disků se na CDéčka nedá zapisovat vícekrát. Co je jednou zapsáno, už nelze smazat.
V poslední době se objevují takzvané DVD přehrávače. Mají tu výhodu, že jsou ještě větší než CD a vejde se na ně i celovečerní film.
Nedávno se objevily též i CD-RW mechaniky. RW znamená ReWriteable. Takováto mechanika může na CD-RW médium data vypálit, po čase smazat a opět vypálit. CD-RW snese až několik desítek přepsání.
