Get Started. It's Free
or sign up with your email address
Rocket clouds
Komputer by Mind Map: Komputer

1. Procesor

1.1. Sekwencyjne urządzenie cyfrowe, które pobiera dane z pamięci operacyjnej, interpretuje je i wykonuje jako rozkazy.

1.2. Cechy i typowe rozkazy

1.2.1. Cechy

1.2.1.1. Częstotliwość

1.2.1.2. Gniazdo

1.2.1.3. Pamięć cache

1.2.2. Rozkazy

1.2.2.1. Kopiowanie danych

1.2.2.1.1. z pamięci do rejestru

1.2.2.1.2. z rejestru do pamięci

1.2.2.1.3. z pamięci do pamięci (niektóre procesory)

1.2.2.1.4. (podział ze względu na sposób adresowania danych)

1.2.2.2. Działania arytmetyczne

1.2.2.2.1. Dodawanie

1.2.2.2.2. Odejmowanie

1.2.2.2.3. Porównywanie dwóch liczb

1.2.2.2.4. Dodawanie i odejmowanie jedności

1.2.2.2.5. Zmiana znaku liczby

1.2.2.3. Działania na bitach

1.2.2.3.1. Iloczyn logiczny – AND

1.2.2.3.2. Suma logiczna – OR

1.2.2.3.3. Suma modulo 2 (różnica symetryczna) – XOR

1.2.2.3.4. Negacja – NOT

1.2.2.3.5. Przesunięcie lub rotacja bitów w lewo lub w prawo

1.2.2.4. Skoki

1.2.2.4.1. Bezwarunkowe

1.2.2.4.2. Warunkowe

1.3. Architektura CPU

1.3.1. 4-bitowa

1.3.2. 8-bitowa

1.3.3. 12-bitowa

1.3.4. 16-bitowa

1.3.5. 18-bitowa

1.3.6. 24-bitowa

1.3.7. 32-bitowa

1.3.8. 36-bitowa

1.3.9. 64-bitowa

1.4. Główni producenci

1.4.1. Intel

1.4.2. AMD

1.4.3. VIA Technologies

1.5. Rodzina procesorów Intel

1.5.1. Procesory Intel® Core™

1.5.1.1. Intel® Core™ i7

1.5.1.2. Intel® Core™ i5

1.5.1.3. Intel® Core™ i3

1.5.2. Intel® Xeon®

1.5.2.1. Intel® Xeon® Scalable

1.5.2.2. Intel® Xeon® W

1.5.3. Intel Atom®

1.5.3.1. Intel Atom® C

1.5.3.2. Intel Atom® E

1.5.3.3. Intel Atom® X

1.5.4. Pentium®

1.5.5. Celeron®

1.5.6. Itanium®

1.6. Mechanizmy zaszyte w procesorach (SIMD)

1.6.1. MMX

1.6.1.1. Zestaw 57 instrukcji SIMD dla procesorów Pentium i zgodnych. Rozkazy MMX mogą realizować działania logiczne i arytmetyczne na liczbach całkowitych.

1.6.2. SSE

1.6.2.1. Nazwa zestawu instrukcji wprowadzonego w 1999 roku po raz pierwszy w procesorach Pentium III firmy Intel. SSE daje przede wszystkim możliwość wykonywania działań zmiennoprzecinkowych na 4-elementowych wektorach liczb pojedynczej precyzji (48 rozkazów). Ponadto wprowadzono jedenaście nowych rozkazów stałoprzecinkowych w zestawie MMX, a także dano możliwość wskazywania, które dane powinny znaleźć się w pamięci podręcznej.

1.6.3. SSE2

1.6.3.1. Nowe cechy:

1.6.3.1.1. działania wektorowe i skalarne na liczbach zmiennoprzecinkowych podwójnej precyzji;

1.6.3.1.2. umożliwienie wykonywania działań całkowitoliczbowych na 128-bitowych rejestrach XMM - dotychczas były to możliwe tylko dla 64-bitowych rejestrów MMX;

1.6.3.1.3. większa kontrola nad pamięcią podręczną.

1.6.4. SSE3

1.6.4.1. Nowe rozkazy:

1.6.4.1.1. FISTTP – do konwersji liczb zmiennoprzecinkowych do całkowitych

1.6.4.1.2. ADDSUBPS, ADDSUBPD, MOVSLDUP, MOVSHDUP, MOVDDUP – do arytmetyki zespolonej

1.6.4.1.3. LDDQU – do kodowania wideo

1.6.4.1.4. HADDPS, HSUBPS, HADDPD, HSUBPD – do grafiki (SIMD FP/AOS)

1.6.4.1.5. MONITOR, MWAIT – do synchronizacji wątków

1.6.5. 3DNow!

1.6.5.1. Rozszerzenie architektury procesorów x86 stworzone przez firmę AMD w 1998 roku dla procesora AMD K6-2, znacznie zwiększające wydajność obliczeń zmiennoprzecinkowych, potrzebne do odtwarzania grafiki trójwymiarowej i multimediów.

1.6.6. 3DNow! Enhanced

1.6.6.1. wprowadzono je w pierwszej generacji procesorów Athlon i procesorach K6-2+/III+. Dodano w nim zestaw 24 nowych instrukcji, z czego 19 należy do części rozszerzania SSE (a więc procesor jest częściowo zgodny z SSE).

1.6.7. 3DNow! Professional

1.6.7.1. wprowadzono je w 2001 roku w procesorach Athlon XP. Zawiera w sobie rozszerzenie Enhanced 3DNow! i dodatkowo wprowadza 51 nowych instrukcji z technologii SSE, czyniąc tym samym procesor w 100% zgodny z intelowskim SSE.

1.7. Gniazda procesorów

1.7.1. Intel

1.7.1.1. LGA 2066

1.7.1.2. LGA 2011v3

1.7.1.3. LGA 1151

1.7.1.4. LGA 1150

1.7.1.5. LGA 2011

1.7.1.6. LGA 1155

1.7.1.7. LGA 1156

1.7.2. AMD

1.7.2.1. Socket SP3

1.7.2.2. Socket TR4

1.7.2.3. Socket G34

1.7.2.4. Socket C32

1.7.2.5. Socket FM2+

1.7.2.6. Socket FM2

1.7.2.7. Socket FM1

1.8. Pamięć CACHE procesora

1.8.1. Jest pamięcią typu SRAM (pamięć statyczna) o krótkim czasie dostępu. Zlokalizowana jest często bezpośrednio w jądrze procesora. Zastosowanie wielopoziomowej hierarchii pamięci podręcznej zmniejsza średni czas dostępu do pamięci głównej.

1.8.1.1. pamięć całkowicie skojarzeniowa (ang. fully associative),

1.8.1.2. pamięć z odwzorowaniem bezpośrednim (ang. direct-mapped),

1.8.1.3. pamięć wielodrożna (set-associative).

1.9. Radiator

1.9.1. element lub zespół elementów odprowadzających ciepło z układu, z którym się styka, do otoczenia (powietrze, woda itp.). Radiator jest specjalnie ukształtowaną bryłą z metalu (lub jego stopów) dobrze przewodzącego ciepło, o rozwiniętej powierzchni od strony zewnętrznej zazwyczaj w postaci żeber lub prętów, by zmaksymalizować przekazywanie ciepła. Radiatory wykonuje się najczęściej z aluminium lub miedzi i powszechnie są stosowane w elektronice, ze względu na dużą ilość ciepła wydzielaną z niewielkich elementów, co odpowiada ich dużej gęstości mocy.

1.10. Wentylator

1.10.1. Chłodzenie aktywne zawiera wentylator wymuszający ruch powietrza w pobliżu powierzchni radiatora, ułatwiając odprowadzanie z niego ciepła. W starszych układach płyt głównych wentylator miał stałą prędkość obrotową, w nowszych prędkość obrotowa wentylatora jest regulowana automatycznie zależnie od temperatury procesora (tzw. wentylatory PWM, podłączane poprzez złącze 4-stykowe), dzięki czemu gdy komputer nie jest obciążony, wentylator kręci się wolniej i ciszej pracuje. Prędkość wentylatora można też regulować manualnie, za pomocą regulatora obrotów lub oprogramowania. Zatrzymanie lub brak wentylatora w układzie aktywnym powoduje przegrzanie procesora i jeśli układ nie ma odpowiednich zabezpieczeń (np. w starszych procesorach lub płytach głównych), może dojść do jego uszkodzenia.

2. Płyta główna

2.1. Format

2.1.1. Starsze formaty płyt:

2.1.1.1. Baby-AT,

2.1.1.2. Full-size AT,

2.1.1.3. LPX

2.1.2. Nowsze formaty:

2.1.2.1. ATX

2.1.2.2. Micro-ATX,

2.1.2.3. Flex-ATX,

2.1.2.4. NLX

2.1.2.5. WTX

2.2. Standardy

2.2.1. WTX

2.2.2. AT

2.2.3. Baby-AT

2.2.4. BT

2.2.5. ATX

2.2.6. EATX

2.2.7. LPX

2.3. Magistrala

2.3.1. Mostek północny jest połączony z procesorem za pomocą magistrali FSB lub łączy Hyper Transport. W nowszych rozwiązaniach układ ten zawiera podstawowy kontroler PCIe (lub w starszych rozwiązaniach – AGP), służący najczęściej do podłączenia urządzeń z rodzaju kart graficznych (także zintegrowanych), ale też wszelkich urządzeń wymieniających z procesorem lub pamięcią duże ilości danych (bardzo często zintegrowane karty sieciowe).

2.4. Magistrala procesora i pamięciowa

2.5. PCI

2.5.1. Po raz pierwszy została publicznie zaprezentowana w czerwcu 1992 r. jako rozwiązanie umożliwiające szybszą komunikację pomiędzy procesorem i kartami niż stosowane dawniej ISA. Dodatkową zaletą PCI jest to, że nie ma znaczenia czy w gnieździe jest karta sterownika dysków (np. SCSI), sieciowa czy graficzna. Każda karta, pasująca do gniazda PCI, funkcjonuje bez jakichkolwiek problemów, gdyż nie tylko sygnały, ale i przeznaczenie poszczególnych styków gniazda są znormalizowane.

2.6. AGP

2.6.1. zmodyfikowana magistrala PCI opracowana przez firmę Intel, zaprojektowana do obsługi kart graficznych. Jest to 32-bitowa magistrala PCI zoptymalizowana do szybkiego przesyłania dużych ilości danych pomiędzy pamięcią operacyjną a kartą graficzną. Wyparta została przez szybszą „magistralę” PCI Express.

2.7. ISA

2.7.1. standard magistrali oraz złącza kart rozszerzeń dla komputerów osobistych, wprowadzona w wersji ośmiobitowej, w 1981 roku wraz z wprowadzeniem komputerów IBM PC obsługiwanych przez procesory z ośmiobitową zewnętrzną szyną danych Intel 8088. Magistrala została rozszerzona do standardu 16 bitowego w komputerach IBM PC/AT wyposażonych w procesor Intel 80286. Magistrala w wersji 16 bitowej była zgodna z 8 bitową, ale większa szybkość taktowania mogła powodować niepoprawność działania kart rozszerzeń.

2.8. Porty i interfejsy na płycie głównej

2.8.1. LPT

2.8.1.1. nazwa standardu dla dwukierunkowego interfejsu komunikacyjnego używanego głównie w komputerach osobistych. IEEE 1284 jest wykorzystywany głównie do podłączenia urządzeń peryferyjnych: drukarki, skanery, plotery. Został opracowany w 1994 r. przez konsorcjum Network Printing Alliance jako standard zapewniający wsteczną kompatybilność z używanym od lat 70. jednokierunkowym portem Centronics. Zwany jest też portem LPT lub portem równoległym (błędne uproszczenie wynikające z faktu, iż zwykle jest jedynym portem równoległym wyprowadzonym na zewnątrz komputera PC).

2.8.2. COM

2.8.3. USB

2.8.3.1. czyli uniwersalna magistrala szeregowa[5][6][7][8]) – komputerowe złącze komunikacyjne (tak zwany port lub interfejs) zastępujące stare porty szeregowe i porty równoległe. Zostało opracowane przez firmy Microsoft, Intel, Compaq, IBM i DEC.

2.8.4. Display Port

2.8.4.1. uniwersalny interfejs cyfrowy (zatwierdzony w maju 2006) opracowany przez VESA (Video Electronics Standards Association). Głównym zamierzeniem nowego standardu jest połączenie komputer-monitor lub komputer-system kina domowego (w tym projektory, wielkoformatowe wyświetlacze, telewizory itp.).

2.8.5. E-SATA

2.8.5.1. Złącze eSATA (external SATA) to zewnętrzny port SATA 3 Gbit/s, przeznaczony do podłączania zewnętrznych pamięci masowych. Główną ideą eSATA jest zapewnienie identycznej prędkości przesyłania danych w urządzeniach zewnętrznych, jaka osiągalna jest dla napędów wewnętrznych. Osiągane przez ten standard prędkości nie odbiegają od tych oferowanych przez SATA II – maksymalne przepustowości to 150 MB/s oraz 300 MB/s. Jest to prędkość znacznie większa niż maksymalna prędkość przesyłania danych przez port USB 2.0 (480 Mb/s – 60 MB/s), a porównywalna do prędkości złączy USB 3.0 (5 Gb/s – 625 MB/s)[8]. Maksymalna długość kabla eSATA może wynosić 2 metry. W przeciwieństwie do USB port eSATA nie musi zapewniać zasilania – oryginalny port eSATA był bez zasilania, dopiero port eSATAp będący w istocie hybrydą eSATA i USB dostarcza zasilanie. Porty eSATA i eSATAp są fizycznie niekompatybilne.

2.8.6. HDMI

2.8.6.1. nterfejs służący do przesyłania cyfrowego, nieskompresowanego sygnału audio i wideo. Producenci elektroniki użytkowej zaczęli stosować technologię HDMI w swoich produktach od września 2003 roku[2].

2.8.7. DVI

2.8.7.1. standard złącza pomiędzy kartą graficzną a monitorem komputera. Pojawił się w komputerach w 1999 roku[1].

2.8.8. LAN

2.8.8.1. sieć komputerowa łącząca komputery na określonym obszarze (blok, szkoła, laboratorium, biuro). Sieć LAN może być wydzielona zarówno fizycznie, jak i logicznie w ramach innej sieci. Główne różnice LAN, w porównaniu z WAN, to wyższy wskaźnik transferu danych i mniejszy obszar geograficzny. W przeszłości używane były ARCNet, Token Ring i inne standardy, ale obecnie najpopularniejszymi technologiami używanymi do budowy sieci LAN są Ethernet oraz Wi-Fi.

2.8.9. audio

2.8.9.1. Wyjście dźwięku najczęściej jack

2.9. Mostek północny

2.9.1. element niektórych współczesnych oraz starszych chipsetów, realizujący połączenia pomiędzy procesorem, pamięcią operacyjną, magistralą AGP lub PCI Express i mostkiem południowym. W większości współczesnych chipsetów, zwłaszcza w architekturze x86, większość funkcji mostka północnego została zintegrowana w samym procesorze, w wybranych modelach procesorów także łącznie z układem graficznym, co nie wyklucza pracy równoległej lub zastąpienia wbudowanego układu graficznego przez zewnętrzną kartę graficzną.

2.10. Mostek połódniowy

2.10.1. element współczesnych chipsetów, realizujący połączenie procesora do wolniejszej części wyposażenia mikrokomputera:

2.11. HBA

2.11.1. to kontroler (mostek) umożliwiający komunikację pomiędzy szyną systemową komputera, a inną szyną lub kanałem komunikacyjnym. Mówiąc prościej HBA łączy komputer (ang. host system) z siecią lub urządzeniami pamięci masowych.

2.12. CMOS

2.12.1. technologia wytwarzania układów scalonych, głównie cyfrowych, składających się z tranzystorów MOS o przeciwnym typie przewodnictwa i połączonych w taki sposób, że w ustalonym stanie logicznym przewodzi tylko jeden z nich. Dzięki temu układ statycznie nie pobiera żadnej mocy (pomijając niewielki prąd wyłączenia tranzystora), a prąd ze źródła zasilania płynie tylko w momencie przełączania – gdy przez bardzo krótką chwilę przewodzą jednocześnie oba tranzystory. Tracona w układach CMOS moc wzrasta nieliniowo wraz z częstotliwością przełączania, co wiąże się z przeładowywaniem wszystkich pojemności, szczególnie pojemności obciążających wyjścia.

2.13. Złącza

2.13.1. Ped

2.13.1.1. rozwiązanie firmy Asus, dokładnie PCI Express to najnowszy standard obsługi wejścia/wyjścia, opracowany w miejsce magistrali PCI. Zapewnia prędkość przesyłania danych na poziomie 4-krotnie większym niż w AGP 8x.

2.13.2. FireWire

2.13.2.1. FireWire to standard łącza szeregowego umożliwiającego szybką komunikację i synchroniczne usługi w czasie rzeczywistym. Opracowany w roku 1995 dla komputerów osobistych i cyfrowych urządzeń optycznych. Rozwijany przez firmę Apple Inc. Jest zdefiniowany w dokumencie IEEE 1394.

2.14. Chipset

2.14.1. grupa specjalistycznych układów scalonych, które są przeznaczone do wspólnej pracy. Mają zazwyczaj zintegrowane oznaczenia i zwykle sprzedawane są jako jeden produkt. W komputerach termin chipset jest powszechnie używany w odniesieniu do specjalistycznego układu scalonego lub zestawu układów płyty głównej komputera lub karty rozszerzeń.

2.15. BIOS

2.15.1. podstawowy system wejścia-wyjścia) – zapisany w pamięci stałej zestaw podstawowych procedur pośredniczących pomiędzy systemem operacyjnym, a sprzętem. Posiada on własną pamięć konfiguracji, w której znajdują się informacje dotyczące daty, czasu oraz danych na temat wszystkich urządzeń zainstalowanych w komputerze. Jest to program zapisany w pamięci ROM płyty głównej oraz innych kart rozszerzeń takich jak np. karta graficzna. Oryginalny BIOS firmy IBM wyróżnia zawarcie w nim języka programowania ROM Basic.

2.16. Urządzenia wejścia wyjścia

2.16.1. Monitor

2.16.2. Skaner

2.16.3. Urządzenia drukujące

3. Pamięć

3.1. Parametry

3.1.1. Zestawienie alfabetyczne podstawowych parametrów pamięci z pominięciem rozróżnienia na typ i rodzaj pamięci: czas cyklu (ang. cycle time) – najkrótszy czas jaki musi upłynąć pomiędzy dwoma żądaniami dostępu do pamięci, czas dostępu (ang. access time), czas oczekiwania CAS (ang. CAS latency) gęstość zapisu (ang. computer storage density) – ilości informacji, jaką można zapisać na określonej długości ścieżki, ilość, pojemność, wielkość – liczba danych jaką może przechować pamięć, w zależności od rodzaju i przeznaczenia wyrażana w bitach lub bajtach, liczba cylindrów, ścieżek na każdej powierzchni roboczej dysku (zob. CHS), liczba głowic odczytu/zapisu – od kilkunastu do kilkudziesięciu, pobór mocy – podawany w watach, prędkość obrotowa dysku – parametr dysków twardych (ang. hard drive) wyrażany w liczbie obrotów na minutę, średni czas dostępu (ang. average access time) – średni czas po jakim urządzenie udostępnia dane, dla dysków jest sumą średniego czasu poszukiwania (ang. average seek time) potrzebnego do umieszczenia głowicy w wybranym cylindrze oraz, opóźnienia rotacyjnego potrzebnego do umieszczenia głowicy nad odpowiednim sektorem (ang. rotational latency) szybkość transmisji (ang. transfer speed) – liczbą bitów (bajtów) jaką można przesłać w jednostce czasu pomiędzy pamięcią a innym urządzeniem, zasilanie – wyrażane w woltach [V].

3.2. Rodzaje pamięci w komputerze

3.2.1. rejestry procesora, rozmiar rzędu kilkudziesięciu do kilkuset bajtów pamięć podręczna procesora pierwszego poziomu (cache L1), wbudowana w procesor, rozmiar od 4 do 64 kB pamięć podręczna procesora drugiego poziomu (cache L2), rozmiar od 128 kB do 24 MB pamięć RAM, rozmiar obecnie (2017r.) od kilku GB (dawniej od kilku kB) do kilkuset GB plik wymiany (swap) na dysku twardym, rozmiar rzędu kilkudziesięciu MB do kilku GB (definiowany przez użytkownika lub automatycznie przez system operacyjny)

3.3. Cache

3.3.1. mechanizm, w którym część spośród danych zgromadzonych w źródłach o długim czasie dostępu i niższej przepustowości jest dodatkowo przechowywana w pamięci o lepszych parametrach. Ma to na celu poprawę szybkości dostępu do tych informacji, które przypuszczalnie będą potrzebne w najbliższej przyszłości.

3.4. ROM

3.4.1. MROM

3.4.2. PROM

3.4.2.1. programowalna pamięć jednokrotnego zapisu. Pierwsze pamięci tego typu były programowane przez przepalenie cieniutkich drucików wbudowanych w strukturę (tak zwane przepalanie połączeń), które zazwyczaj przeprowadza się w programatorach.

3.4.3. EPROM

3.4.3.1. rodzaj pamięci cyfrowej w postaci układu scalonego, przechowującej zawartość także po odłączeniu zasilania. Wykorzystuje specjalnie skonstruowany tranzystor MOS z dwiema bramkami: sterującą, normalnie połączoną elektrycznie z resztą układu i bramką pamiętającą, odizolowaną od reszty układu.

3.4.4. EEPROM

3.4.4.1. Pamięć EEPROM w odróżnieniu od pamięci EPROM może być kasowana tylko przy użyciu prądu elektrycznego. Liczba zapisów i kasowań jest ograniczona; w zależności od typu i producenta pamięci wynosi od 10 000 do 1 000 000 cykli. Po przekroczeniu tej wartości pamięć ulega uszkodzeniu. Liczba odczytów pamięci EEPROM jest natomiast nieograniczona.

4. Dysk twardy

4.1. napęd dysku twardego, HDD (z ang. hard disk drive) – pamięć masowa wykorzystująca nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa „dysk twardy” wynika z zastosowania twardego materiału jako podłoża dla właściwego nośnika, w odróżnieniu od dysku miękkiego, w którym nośnik magnetyczny nanoszono na podłoże elastyczne[1].

5. Zasilacze

5.1. urządzenie służące do przetwarzania napięcia przemiennego dostarczanego z sieci energetycznej (100–127 V w Ameryce Północnej, części Ameryki Południowej, Japonii i Tajwanie; 220–240 V w pozostałej części świata) na niskie stabilizowane napięcia stałe, niezbędne do pracy pozostałych komponentów komputera. Niektóre zasilacze posiadają przełącznik zmieniający napięcie wejściowe pomiędzy 230 V i 115 V, inne mogą pracować w szerokim zakresie napięcia zasilania.

6. Obudowa

6.1. najczęściej metalowa (stalowa lub aluminiowa) zamknięta skrzynka w formie prostopadłościanu z elementami plastikowymi, umożliwiająca umieszczenie i zamocowanie najważniejszych elementów komputera. Niektóre obudowy posiadają wbudowany zasilacz komputera lub filtry kurzu.

7. Karty rozszerzeń

7.1. Karta graficzna

7.1.1. karta rozszerzeń komputera odpowiedzialna za renderowanie grafiki i jej konwersję na sygnał zrozumiały dla wyświetlacza[1].

7.2. karta muzyczna

7.2.1. omputerowa karta rozszerzeń umożliwiająca rejestrację, przetwarzanie i odtwarzanie dźwięku; słuchanie muzyki. Najbardziej znaną grupą kart dźwiękowych jest seria Sound Blaster firmy Creative Labs.

7.3. inne

8. Napędy

8.1. zip

8.1.1. rodzaj napędu i nośnika danych używanego głównie do tworzenia kopii zapasowej danych i archiwizacji plików.

8.2. dyskietek

8.2.1. urządzenie do przenoszenia danych z systemów komputerowych na taśmę magnetyczną w celu archiwizacji. Obecnie najbardziej popularne napędy wykorzystują taśmy umieszczone w specjalnych kasetach.

8.3. optyczne

8.3.1. Napęd optyczny (ang. Optical Disc Drive, ODD) – urządzenie, które za pomocą wiązki lasera odczytuje lub zapisuje dane na tzw. nośnikach optycznych.