Technické vybavení počítačů – komponenty, periferie a základní informace o procesoru

Jaký byl historický vývoj počítačů a jaké je dělení počítačů podle generací? Nevíte? Všechny tyto informace si můžete přečíst v předešlých článcích. Nyní nastal čas podívat se na technické vybavení PC, komponenty, periferie a základní funkce a části procesoru.

Technické vybavení PC

Veškeré technické vybavení PC můžeme rozdělit do dvou kategorií – komponenty a periferie. Komponenty jsou takové součásti, které jednoduchým způsobem nemůžeme odpojit. Obvykle bývají ve skříni PC. Periferie jsou pak specifické svým snadným odpojováním a připojováním.

• Komponenty PC
  • základní deska
  • sběrnice
  • procesor
  • operační paměť
  • univerzální rozhraní
  • grafický, zvukový a síťový adaptér
  • pevný disk
  • optická jednotka
  • …

• Periferní zařízení
  • Klávesnice
  • Myš
  • Monitor
  • Tiskárna
  • Mikrofon
  • Reproduktory
  • …

Obecné rozdělení počítačů

• Osobní počítače
• Stolní počítač – desktop
• Přenosné počítače – notebook, tablet
• Chytré telefony
• Řídící počítače – servery
  • poskytování služeb v počítačové síti (souborový, aplikační, webový, poštovní)
• Průmyslové počítače
  • speciální počítače pro řízení strojů a procesů, vysoce odolné skříně – Rack
• Sálové počítače – Mainframe (především historie)
  • výkonné počítače pro bankovnictví, výzkum, armádu , velké firmy a instituce
• Superpočítače
  • desetitisíce (a více) procesorů, náročné výpočty, pro výzkum vesmíru, meteorologii, statistiku, aerodynamiku, bioinformatiku, genetiku atd.

Základní deska počítače

Jde o základní komponentu počítače, která obsahuje:

• Univerzální datová rozhraní
• Fyzické úložiště pro komponenty v počítači
• Napájecí rozhraní
• Je realizována technologií několikavrstvé desky tištěných spojů osazené polovodičovými součástkami, elektronickými obvody a konektory

Procesor

• Integrovaný obvod zajišťující funkce CPU
• Umístěn v patici na základní desce
• Provádí jednotlivé instrukce programu
• Procesor má svůj vlastní jazyk (strojový kód)
  • frekvence (rychlost) zpracování dat
    • 1 – 4… GHz
  • délka zpracované instrukce
    • 16 – 64 bitů

Základní části procesoru

• Aritmeticko-logická jednotka (ALU – Arithmetic-Logic Unit)
  • provádí s daty příslušné aritmetické a logické operace
• Řadič
  • zajišťuje řízení činnosti procesoru v návaznosti na povely programu (načítá a dekóduje instrukce)
• Registry
  • uchovávají operandy a mezivýsledky (rychlé pracovní paměti malé kapacity)

Dělení podle operandu v bitech

Šířka operandu: počet bitů , který je procesor schopen zpracovat v jednom kroku

• Pro velmi jednoduché aplikace se používají čtyřbitové nebo osmibitové procesory (pračky, mikrovlnné trouby, kalkulačky, atd.)
• Pro středně složité aplikace (programovatelné automaty, mobilní telefony, PDA, MDA, navigační systémy atd.) se využívají osmibitové nebo šestnáctibitové procesory
• Osobní počítače a laserové tiskárny obsahují 32/64-bitové procesory

Dělení podle struktury procesoru

• CISC („procesor se složitým instrukčním souborem“)
  • procesor podporuje mnoho formátů a druhů instrukcí, úspora místa v programové paměti (vyšší hustotu kódu)
  • komplikovanější dekodér instrukcí ve vlastním mikrokontroléru a pomalejší zpracování instrukcí
• RISC („procesor s redukovaným instrukčním souborem“)
  • omezení počtu a zjednodušení kódování
  • instrukcí zjednodušení instrukčního dekodéru
  • hlavní výhodou tohoto přístupu je rychlost
  • pro zakódování instrukce je ovšem potřeba více místa, musíme někdy použít dvě instrukce místo jedné

Dělení podle počtu jader

• V současnosti jde vývoj směrem k integraci více jader
• Více procesorů na jediném čipu
• Dělení na jednojádrové a vícejádrové
• Zvyšování počtu jader je vynuceno fyzikálními omezeními

Důležité pro rychlost procesoru

• Frekvence práce jádra
  • kolik milionů či miliard instrukcí je procesor schopen vykonat za sekundu
• Velikost vyrovnávací paměti procesoru (cache)
• FSB (Front Side Bus) nebo System Bus je fyzická obousměrná datová sběrnice, která přenáší veškeré informace mezi procesorem (CPU) a north bridgem

Hardware, počítačové komponenty a periferie. Studijni-svet.cz [online]. [cit. 2021-6-14]. Dostupné z: https://studijni-svet.cz/hardware-pocitacove-komponenty-a-periferie/

Komponenty a periferie počítačů. Docplayer.cz/ [online]. [cit. 2021-6-14]. Dostupné z: https://docplayer.cz/4210915-Komponenty-a-periferie-pocitacu.html

Periferie. Wikipedia.org [online]. [cit. 2021-6-14]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Periferie_(technika)