1 / 30

Računalniška strojna oprema Leon KOS, LECAD

Računalniška strojna oprema Leon KOS, LECAD. Dve predavanji Arhitektura računalnika Splošno CPU, vodilo, RAM, zunanji pomnilniki,… Računalniška grafika, Vhodno-izhodne naprave, mikrokrmilniki Računalniške komunikacije in omrežja Standardi Topologija, arhitektura Internetni protokoli.

taini
Download Presentation

Računalniška strojna oprema Leon KOS, LECAD

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Računalniška strojna oprema Leon KOS, LECAD • Dve predavanji • Arhitektura računalnika • Splošno • CPU, vodilo, RAM, zunanji pomnilniki,… • Računalniška grafika, • Vhodno-izhodne naprave, • mikrokrmilniki • Računalniške komunikacije in omrežja • Standardi • Topologija, arhitektura • Internetni protokoli

  2. Arhitektura računalnika • Arhitektura - Kako je sistem zgrajen? • Obsega naprave, ki so nanj priklopljene Podaja: • Arhitekturanabora: CPU, tip, širina vodila, večopravilnost • Mikroarhitektura: RISC, CISC CPU • Konstukcijasistema: RAM ,DMA, SMP, IO naprave, …

  3. Razvoj računalnikov • Zgodovina • prehod od velikih na mikro računalnike • manjšanje velikosti (delovne postaje -> PC) • večanje hitrosti, paralelizacija • večanje zahtevnosti opravil

  4. Moore’ovzakon 1.7 billions Montecito 10 μm 13.5mm2 42millions Eksponentna rast 2,250 Število transistorjev v CPE se bo podvojilo vsakih 18 mesecev  Gordon Moore, Intel co-founder

  5. Gostota transistorjev

  6. Načrt procesorja Itanium 2

  7. Trend gostote moči

  8. Strojna oprema računalnika • Osnovne potrebe: • Vhod-Izhod • Shranjevanje in posredovanje podatkov • Procesiranje

  9. Splošen Intel PC Sistem

  10. CPU – Central Processing Unit • CPU – Osnovni del v enem kosu • Podporna vezja (mostovi) • Sestava: • ALU, FPU • Pipeline (sočasno izvajanje) • Cache (vmesni pomnilnik) L1, L2

  11. Intel Core i7 procesor Integrirana porazdelitev toplote (IHS) prenaša toploto na hladilnik Silicijeva rezina v enem kosu vsebuje več jeder (procesorjev) Substrat Nosi in skrbi za povezavo (kontate) z matično ploščo

  12. Core 2 Duo Mikroarhitektura

  13. Karakteristike CPU • Število bitov (8, 16, 32, 64, 128) • Naslovno vodilo • Podatkovno vodilo • Frekvenca

  14. Blok diagram enostavnega CPU • branje ukazov • dekodiranje (nabor) • registri (operandi) • ALU

  15. NABORCISC in RISC • Complex • Reduced

  16. Vzporednaobdelavanavečprocesorjih (CPU, GPU) • OpenMP – nitkanjenavečihjedrih • MPI – Povezovanjeprocesov (lahko na različnih računalnikih) • OpenCL, OpenACC (CUDA)– Povezava GPU in CPU s skupnim jezikom • Ozko grlo (bottleneck) • Analiza problemov glede na zahtevano opravilo. Pohitritev P=stopnjavzporednosti N= število procesorjev

  17. RAM - Random access Memory • Statični • Dinamični • Ostali: FLASH, CMOS, ROM, EEPROM,... Osnovna lastnost: • Kapaciteta • Hitrost

  18. Dinamični pomnilnik • RAS • CAS • WE • Zakasnitve v dostopu • SDRAM • DDR • RDRAM

  19. Sočasnen dostop do dinamičnega pomnilnika Double Data Rate (DDR) omogoča podvojitev hitrosti RDRAM načeloma še več

  20. BUS – Podatkovno vodilo • Vodilo CPU (address/data BUS) • Vodilo I/O naprav • Vodilo med napravami Specifikacija • električna • hitrostna

  21. Blokovna shema vodil

  22. Procesorsko vodilo • Data • Address • Control

  23. Interna vodila (v rač.) • Paralelna • ISA, EISA, VME, ... • VESA, SCSI • AGP, PCI, PCI-x • Serijska • PCIe, I²C • SAS, SATA • FireWire

  24. Zunanja vodila • Paralelna • SCSI, PATA • GPIB, PCMCIA • Centronics • Serijska • USB • Firewire • omrežja (LAN)

  25. Operacije na vodilu • Prekinitve / Interrupt • DMA Direct Memory Access prenos brez posredovanja CPU

  26. Zunanji pomnilniki • Trdi diski • kapaciteta • Hitrost • Solid State Diski • Delovanje • SATA in SAS

  27. RAID = Redundant Array of Inexpensive Disks • Nivo (Level 0) – stripping razporeditev • Nivo 1 – Zrcaljenje • Nivo 2, CRC • Nivo 3, Višja stopnja CRC • Nivo 4, Ločen disk za CRC

  28. RAID5, RAID6, ZRAID • Nivo 5 , priljubljen odpravljanje in rekonstrukcija podatkov • Nivo 6 Dvojni CRC level 5 • Kombinacije RAID10, RAID50 • ZRAID in ZFS za velike sisteme diskov

  29. Prenosni pomnilniki • DVD n*4,7GB • BlueRay 25, 50, 200GB • USB flash 64GB • tračne enote

  30. Računalniška grafika • GPU pospeševalniki(Tesla, Fermi) • 2D – bitblt • 3D • OpenGL • DirectX

More Related