A. Pengumpulan informasi
B. Memproses informasi
V. Memasukkan informasi
d.Penyimpanan informasi
2. Komputer pribadi terdiri dari blok-blok:
A. Mouse
B. Papan ketik
V. Unit perangkat keras
Xerox
3. Papan ketik digunakan untuk:
A. Mengetik
B. Sebagai sandaran tangan
V. Memasukkan perintah
d.Memasukkan disk
4. Unit sistem berisi:
a.Harddisk
b.Memori
V. Papan ketik
d.Prosesor
6. Hard drive dapat berukuran sebagai berikut:
A. 1,44 MB
B. 1 GB
V. 40 GB
800 MB
7. Printer adalah:
A. Laser
B. Fotokopi
V. Tetes-jet
d.menyalin
8. Modem digunakan untuk:
A. Akses internet
B. Untuk mengirimkan informasi melalui saluran telepon
V. untuk permainan melalui jaringan lokal
g.mengubah bunyi
9. Multimedia merupakan gabungan dari:
A. Suara
B. Pencetak
V. Video
Kolonok
10. Disk adalah:
a) Magnetik
b) keras
c) lembut
d) cair
11. Komputer adalah...
A. Perangkat elektronik dengan keyboard dan layar.
B. Perangkat untuk melakukan perhitungan.
V. Perangkat universal untuk menyimpan, memproses, dan mengirimkan informasi.
d.Perangkat permainan
12. Perangkat komputer dasar minimal meliputi...
A. Monitor, keyboard, unit sistem.
B. Disk drive, printer, monitor.
V. Monitor, pencetak, papan ketik.
g.monitor, pemindai, keyboard.
13. Tentukan di grup perangkat mana perangkat input/output terdaftar
A. Pita, hard drive, mouse.
B. Monitor, pencetak, papan ketik.
V. Winchester, disk laser, floppy disk.
floppy disk, mouse, printer
14. Tentukan di grup perangkat mana perangkat input dicantumkan
A. Printer, hard drive, mouse.
B. Mouse, keyboard, joystick, pena ringan, pemindai.
V. Monitor, printer, plotter, speaker.
g.pemindai, monitor, plotter.
15. Tunjukkan kelompok perangkat manakah yang termasuk dalam memori eksternal komputer?
A. Monitor, floppy disk, mouse.
B. Floppy drive, floppy disk, RAM.
c.Pita magnetik, laser disk, floppy disk.
g.disk, monitor, harddisk.
16. Perangkat keluaran apa yang dapat digunakan untuk memperoleh salinan kertas suatu dokumen?
A. Memantau.
B. Sebuah printer.
V. Pemindai.
g.keyboard.
17. Dimana informasi disimpan (tidak hilang) setelah komputer dimatikan?
A. Dalam RAM.
B. Dalam memori permanen.
V. Di dalam prosesor.
d.Di monitor.
18. Dimana biasanya letak harddisknya?
A. Di monitor.
B. Di unit sistem.
V. Di dalam perjalanan.
d.Di dalam printer.
19. Perangkat apa yang dirancang untuk mengubah dan mentransfer informasi antar komputer jarak jauh?
A. CPU.
B. Menyetir.
V. Modem.
g.memantau
20. Memori video adalah bagian dari RAM yang dirancang untuk...
A. Menyimpan informasi teks.
B. Menyimpan informasi tentang gambar grafik di layar.
V. Penyimpanan permanen informasi grafis.
g.Penyimpanan suara.
dari mana sistem operasi dimuat?
dan boot drive
b disket boot
c partisi boot
2 nama format grafik. gambar yang digunakan pada OS Windows
sebuah pdf
b xml
c bmp
3 nama rekaman awal pada disk, di mana informasi yang diperlukan untuk bekerja dengan disk dicatat
sebuah tali sepatu
b partisi boot
c sektor boot
Program anggur dirancang untuk menjalankan fungsi:
dan untuk mengkonfigurasi dan menjalankan server ssh
b untuk menjalankan program Windows di Linux
c untuk menjalankan emulator kotak virtual
d untuk menjalankan VMware
e untuk menjalankan grafik. antarmuka gnome os linux
5 informasi yang tersisa di komputer klien web oleh program yang berjalan di sisi server web. digunakan untuk menyimpan data khusus untuk klien tertentu.
virus spyware trojan-spy.win32
b kue
pemblokir browser virus c
d spanduk virus
6 Apa nama standar memori dan teknologi yang menggandakan kecepatan transfer data antara memori dan prosesor?
dan dds
b des
dengan DDR
d dsl
7apa nama komponen perangkat lunak yang memungkinkan Anda berinteraksi dengan perangkat komputer
dan dsl
b penenun mimpi
c turunan
d bahasa dinamis
8apa nama penghalang informasi yang melarang akses ke jaringan yang dilindungi untuk semua protokol selain yang diizinkan?
sekejap
b firewall
c fragmentasi file
d kawat api
9 protokol untuk mentransfer data antar komputer. Protokol tct digunakan sebagai mekanisme transport untuk transmisi
sebuah Bluetooth
b wifi
dari ftp
d IRDA
12. Apa nama standar antarmuka dalam komunikasi nirkabel?
dan ya
b IEEE 802.11
dengan igmp
d yaitu 802.11 b/g/n
14 beri nama program untuk membuat presentasi, mirip dengan powerpoint mo
Gambaran
b terkesan
c matematika
d dasar
17 teknologi untuk mengubah beberapa alamat IP jaringan internal menjadi alamat eksternal yang digunakan untuk menghubungkan ke Internet?
sebuah DNS
b http
c nat
d ip v4
18. Baterai ini menggunakan senyawa logam dengan hidrogen, bukan kadmium beracun
dan li-ion soni Ericsson
b li-polimer Nokia
c nikel logam hidrida gp
20 program apa yang memperluas kemampuan beberapa paket perangkat lunak
daftar putar
b plugin
c portabel lembut
file dpe
21 format file khusus yang dikembangkan oleh Microsoft untuk bertukar dokumen teks yang diformat
sebuah teks
b djvu
dengan rtf
d pdf
dan fb2
22 apa nama konektor untuk pemasangan pada motherboard berbagai jenis prosesor keluarga 486, pentium dan pentium pro
soket 7
b soket 478
c soket 1-8
d soket 486
23 program mana yang bukan emulator OS
dan qemu
b kotak maya
dengan live CD moba
pemutar dVMware
g anggur
24 fungsi apa yang dilakukan file dengan ekstensi vmdk?
deskripsi parameter hard disk virtual
b konfigurasi utama berkas OS virtual
c ram memori permanen
d file pertukaran mesin virtual
25 berapa periode evaluasi yang ditetapkan untuk pengguna dalam program komputer virtual pc Microsoft 2007
penggunaan gratis selama 30 hari
b bp 60 hari
dengan catu daya 10 hari
d periode penggunaan tidak ditentukan
Tidak diperlukan pembayaran saat pemasangan
untuk memproses data terstruktur tabel
2) Program aplikasi untuk mengolah tabel kode
3) Perangkat PC yang mengontrol sumber dayanya dalam proses pengolahan data tabular
4) Program sistem yang mengontrol pemrosesan data tabular
Pertanyaan 2. ET dimaksudkan untuk
1)pengolahan data numerik yang disajikan dalam bentuk tabel
2) penyimpanan dan pemrosesan data dalam jumlah besar secara teratur
3)visualisasi hubungan struktural antar data yang disajikan dalam tabel
4) mengedit informasi dalam jumlah besar
Pertanyaan 3. ET adalah
1) sekumpulan kolom dan baris bernomor yang diberi nama dengan huruf latin
2) sekumpulan baris dan kolom bernomor yang diberi nama dengan huruf latin
3) sekumpulan baris dan kolom bernomor
4) sekumpulan baris dan kolom
Pertanyaan 4. Garis ET
1) diberi nama secara sewenang-wenang oleh pengguna
2) dilambangkan dengan huruf latin
3) ditunjuk dengan huruf bahasa Rusia
4) diberi nomor
Pertanyaan 5. Kolom ET
1) ditunjuk dengan huruf bahasa Rusia
2) diberi nomor
3) dilambangkan dengan huruf latin
4) diberi nama secara sewenang-wenang oleh pengguna
Pertanyaan 6. Sel ET diidentifikasi untuk pengguna
1)alamat kata mesin OP yang dialokasikan untuk sel
2) kata kode khusus
3)dengan menentukan secara berurutan nama kolom dan nomor baris di perpotongan sel tersebut berada
4)nama yang ditentukan oleh pengguna
Pertanyaan 7. Rumus komputasi ditulis dalam sel ET
1) dalam notasi matematika biasa
2) dengan cara khusus menggunakan fungsi bawaan dan sesuai dengan aturan yang diterapkan untuk menulis ekspresi dalam bahasa pemrograman
3) sesuai dengan aturan yang diterapkan khusus untuk spreadsheet
4) menurut kaidah matematika
Soal 8. Ekspresi 3 (A1+B1) : 5 (2B1-3A2), ditulis sesuai aturan,
diterima dalam matematika, di ET, memiliki bentuk
1)3* (A1+B1)/(5*(2*B1-3*A2))
2)3(A1+B1)/5*(2B1-3A2)
3)3(A1+B1)/(5*(2B1-3A2))
4)3*(A1+B1)/5*(2*B1-3*A2)
Pertanyaan 9. Di antara yang diberikan, temukan rumus ET
2)A1=A3*B8+12
Soal 10. Penulisan rumus di ET tidak boleh mencantumkan
1) tanda-tanda operasi aritmatika
2)ekspresi numerik
3) nama sel
Pertanyaan 11. Saat memindahkan atau menyalin ke ET, referensi absolut
1) tidak berubah
2) ditransformasikan terlepas dari posisi baru rumus tersebut
3) ditransformasikan tergantung pada posisi baru rumus
Pertanyaan 12. Saat memindahkan atau menyalin tautan relatif ke ET
1) ditransformasikan tergantung pada posisi baru rumus
2) tidak berubah
3) ditransformasikan terlepas dari posisi baru rumus tersebut
4) ditransformasikan tergantung pada panjang rumus
Pertanyaan 13. Rentangnya adalah
1) sekumpulan sel yang membentuk area persegi panjang pada tabel
2) semua sel dalam satu baris
3) semua sel dalam satu kolom
4)kumpulan nilai yang valid
Pertanyaan 14. Sel yang aktif adalah sel
1) untuk menulis rumus
2) untuk menulis angka
3) untuk menulis angka, rumus, teks
4) di mana entri data dilakukan
Pertanyaan 15. Rumus apa yang didapat jika menyalin rumus dari E2 ke E4?
Pertanyaan 16. Rumus apa yang didapat jika menyalin rumus dari E2 ke E4?
Pertanyaan 17. Rumus apa yang didapat jika menyalin rumus dari E2 ke E4?
Pertanyaan 18. Berapakah nilai di sel C1 jika Anda memasukkan rumus =A1+B1 ke dalamnya?
Pertanyaan 19. Berapa nilai di sel C1 jika Anda memasukkan rumus ke dalamnya
JUMLAH(A1:B1)*2?
Pertanyaan 20. Penyortiran disebut
1) proses mencari elemen terbesar dan terkecil dari suatu array
2) proses pengurutan sebagian suatu himpunan tertentu
3) setiap proses penataan ulang
4) proses pengurutan linier suatu himpunan tertentu
tes 7 soal pilihan ganda yang mudah13. Kecepatan jam prosesor adalah:
A. jumlah operasi biner yang dilakukan oleh prosesor per satuan waktu
B. jumlah pulsa yang dihasilkan per detik yang menyinkronkan pengoperasian node komputer
C. jumlah kemungkinan akses prosesor ke RAM per unit waktu
D. kecepatan pertukaran informasi antara prosesor dan perangkat input/output
14.Tunjukkan set perangkat minimum yang diperlukan yang dirancang untuk mengoperasikan komputer:
A. printer, unit sistem, keyboard
B. prosesor, RAM, monitor, keyboard
C. prosesor, streamer, hard drive
D.monitor, unit sistem, keyboard
15. Apa itu mikroprosesor?
A. sirkuit terpadu yang menjalankan perintah yang diterima pada input dan kontrolnya
Pengoperasian komputer
B. alat untuk menyimpan data yang sering digunakan dalam bekerja
C. perangkat untuk menampilkan informasi teks atau grafik
D. perangkat untuk mengeluarkan data alfanumerik
16. Interaksi pengguna dengan lingkungan perangkat lunak dilakukan dengan menggunakan:
A.sistem operasi
B.sistem file
C.Aplikasi
D.manajer file
17. Pengguna dapat langsung mengontrol perangkat lunak menggunakan
Oleh:
A.sistem operasi
B.GUI
C.Antarmuka Pengguna
D.manajer file
18. Cara penyimpanan data pada media fisik ditentukan oleh:
A.sistem operasi
B.perangkat lunak aplikasi
C.sistem file
D.manajer file
19. Lingkungan grafis tempat objek dan kontrol sistem Windows ditampilkan,
Dibuat untuk kenyamanan pengguna:
A. antarmuka perangkat keras
B.antarmuka pengguna
C.desktop
D. antarmuka perangkat lunak
20. Kecepatan komputer tergantung pada:
A. Kecepatan jam CPU
B. ada tidaknya printer yang terhubung
C. organisasi antarmuka sistem operasi
D. kapasitas penyimpanan eksternal
Jika Anda tertarik dengan nama perangkat yang dirancang untuk menghubungkan suatu komputer dengan komputer lain, maka artikel ini pasti akan membantu Anda. Perangkat untuk menghubungkan satu komputer dengan komputer lain disebut adaptor atau kartu jaringan. Apa elemen ini? Bagaimana cara kerjanya? Fungsi apa yang dilakukan kartu jaringan? Dalam artikel ini Anda akan mendapatkan jawaban atas pertanyaan ini dan banyak pertanyaan lainnya.
Adaptor: apa itu?
Adaptor adalah perangkat periferal komputer yang bekerja langsung dengan media transmisi data. Berkat adaptor atau saat menggunakan peralatan komunikasi lain, koneksi dengan PC lain terjalin. Perangkat ini memecahkan masalah dalam memastikan keandalan pertukaran data biner, yang disajikan dalam bentuk sinyal EM yang sesuai. Data ini ditransmisikan menggunakan jalur komunikasi eksternal. Karena adaptor adalah pengontrol komputer, adaptor beroperasi di bawah kendali driver sistem operasi yang sesuai. Tergantung pada implementasinya, pembagian fungsi di antara keduanya mungkin berbeda.
Pengembangan Adaptor
Anda pasti sudah tahu kalau alat untuk menghubungkan satu komputer dengan komputer lain disebut dengan adaptor. Mari kita lihat bagaimana teknologi ini berkembang. Adaptor di jaringan lokal pertama, bersama dengan sepotong kabel koaksial, membawa seluruh rangkaian peralatan komunikasi. Berkat merekalah interaksi antar komputer terwujud. Kemudian interaksi langsung antara komputer yang berbeda digunakan. Teknologi ini masih digunakan sampai sekarang. Namun, sebagian besar standar modern juga menyediakan sejumlah perangkat komunikasi khusus, seperti switch, bridge, hub, dan router. Perangkat ini mengambil alih beberapa fungsi yang berkaitan dengan kontrol aliran data.
Asumsi yang Salah
Tak jarang Anda mendengar atau membaca bahwa perangkat yang menghubungkan satu komputer dengan komputer lain adalah prosesor. Pernyataan ini tidak benar. Perangkat untuk menghubungkan satu komputer elektronik ke komputer lainnya disebut kartu jaringan atau adaptor, dan tidak lebih. Belum diketahui secara pasti dari mana kesalahpahaman ini berasal.
Fungsi pemformatan dan pengkodean data
Fungsi adaptor adalah informasi harus dikirimkan dalam bentuk bingkai yang memiliki format tertentu. Pengkodean mengacu pada penyajian informasi menggunakan sinyal tertentu sedemikian rupa sehingga dapat diterima oleh pihak lain. Pada saat yang sama, makna yang terkandung di dalamnya tidak boleh hilang. Mari kita lihat masalah ini lebih terinci. Ada beberapa bidang layanan dalam bingkai. Bidang-bidang ini mencakup alamat PC ke mana data harus ditransfer, dan checksum setiap frame. Berdasarkan checksum akan diambil kesimpulan tentang kebenaran informasi yang diberikan. Mengenai pengkodean, kita dapat mengatakan bahwa arti dari prosedur ini adalah untuk mengatasi gangguan dan memberikan kemampuan kepada peralatan penerima untuk mengenali informasi yang diterima. Ada juga beberapa fitur teknis. Misalnya, saat menggunakan kabel broadband di jaringan lokal, adaptor tidak menggunakan modulasi sinyal, karena ini hanya diperlukan jika transmisi terjadi melalui jalur komunikasi pita sempit. Ini bisa berupa saluran telepon frekuensi suara.
Fungsi akses
Fungsi berikut hanya digunakan saat berinteraksi dengan lingkungan terjemahan data. Ini hanya digunakan ketika akses menggunakan algoritma tertentu diperlukan. Hal ini diperlukan karena pengoperasian lingkungan terjemahan data bersama. Namun, saat ini ada kecenderungan yang pasti untuk meninggalkan pendekatan ini demi saluran komunikasi individual antara komputer dan perangkat komunikasi jaringan. Prinsip serupa digunakan dalam telepon kabel.
Fungsi sinkronisasi dan konversi
Konversi dan sinkronisasi diperlukan untuk memberikan informasi dalam bentuk yang dapat dibaca. Berkat adaptor, informasi dapat diubah dari bentuk serial ke paralel, dan sebaliknya. Hal ini harus dilakukan karena alasan sederhana yaitu untuk menyederhanakan tugas sinkronisasi, data ditransfer secara bertahap, sedikit demi sedikit. Di komputer, semua informasi dipindahkan byte demi byte. Mengenai sinkronisasi, dapat dikatakan perlu untuk menjaga interaksi bebas konflik antara penerima dan pemancar informasi. Masalah ini berhasil diselesaikan oleh adaptor berkat penggunaan metode pengkodean khusus yang tidak menggunakan bus tambahan dengan sinyal clock. Dengan menggunakan metode ini, mudah untuk memastikan perubahan berkala pada status sinyal yang ditransmisikan. Selain masalah sinkronisasi tingkat bit, adaptor juga memecahkan masalah serupa terkait frame dan byte.
Fitur Teknik
Adaptor dibedakan berdasarkan teknologi yang digunakan dan bus data internal. Jika kita berbicara tentang bus, maka tipe berikut ditemukan di sini: EISA, ISA, MCA, PCI. Dengan teknologi jaringan, semuanya menjadi agak ambigu. Biasanya, satu adaptor hanya mendukung satu teknologi jaringan. Hal ini dicapai melalui penggunaan berbagai media transmisi data. Salah satu teknologi yang paling populer adalah Ethernet. Ini dengan mudah mendukung kabel pasangan terpilin koaksial, serat optik, dan tanpa pelindung. Jika adaptor hanya dapat mendukung satu media, maka transceiver dan konverter dapat digunakan. Apa sajakah perangkat tersebut?
Konverter dan transceiver
Transceiver juga disebut transceiver. Mereka adalah bagian dari adaptor jaringan dan merupakan perangkat terminal yang keluar dari kabel. Perlu dicatat bahwa pada awalnya transceiver terletak pada kabel. Kemudian diputuskan bahwa cara paling nyaman adalah dengan meletakkannya di adaptor. Alih-alih transceiver, konverter dapat digunakan. Ini digunakan untuk mengoordinasikan informasi ketika menggunakan media penyiaran data yang berbeda. Contohnya adalah jaringan rumah lokal yang menggunakan kabel coaxial dan twisted pair.
Kesimpulan
Tugas tersebut dapat dianggap selesai. Terminologi dasar dan fitur desain adaptor dijelaskan. Sekarang Anda seharusnya tidak memiliki pertanyaan apa pun tentang nama perangkat yang digunakan untuk menghubungkan satu PC dengan PC lainnya. Selain itu, dalam artikel ini kita melihat fungsi apa saja yang dilakukan oleh adaptor, jalur pengembangan apa yang telah mereka lalui, dan bagaimana cara meningkatkannya. Informasi yang diberikan belum cukup untuk mengkaji lebih dalam mengenai masalah ini, namun untuk kajian awal terhadap permasalahan yang berkaitan dengan konstruksi transmisi data fisik cukup sesuai.
Desain dan tujuan motherboard
Motherboard atau papan sistem adalah papan sirkuit cetak multilayer yang menjadi dasar komputer, menentukan arsitekturnya, kinerjanya dan berkomunikasi antara semua elemen yang terhubung dengannya dan mengoordinasikan pekerjaannya.
1. Perkenalan.
Motherboard adalah salah satu elemen terpenting dari sebuah komputer, menentukan tampilannya dan memastikan interaksi semua perangkat yang terhubung ke motherboard.
Motherboard berisi semua elemen utama komputer, seperti:
Kumpulan logika sistem atau chipset adalah komponen utama motherboard, yang menentukan jenis prosesor, jenis RAM, jenis bus sistem yang dapat digunakan;
Slot untuk memasang prosesor. Menentukan jenis prosesor mana yang dapat dihubungkan ke motherboard. Prosesor mungkin menggunakan antarmuka bus sistem yang berbeda (misalnya, FSB, DMI, QPI, dll.), beberapa prosesor mungkin memiliki sistem grafis terintegrasi atau pengontrol memori, jumlah “kaki” mungkin berbeda, dan seterusnya. Oleh karena itu, untuk setiap jenis prosesor perlu menggunakan slotnya sendiri untuk pemasangan. Seringkali, produsen prosesor dan motherboard menyalahgunakan hal ini, mengejar keuntungan tambahan, dan membuat prosesor baru yang tidak kompatibel dengan jenis slot yang ada, meskipun hal ini sebenarnya bisa dihindari. Akibatnya, saat memperbarui komputer, Anda tidak hanya harus mengubah prosesor, tetapi juga motherboard dengan segala konsekuensinya.
- prosesor pusat - perangkat utama komputer, yang melakukan operasi matematika, logika, dan operasi kontrol semua elemen komputer lainnya;
Pengontrol RAM (Memori Akses Acak). Sebelumnya, pengontrol RAM sudah terpasang di dalam chipset, namun sekarang sebagian besar prosesor memiliki pengontrol RAM internal, yang dapat meningkatkan kinerja secara keseluruhan dan meringankan beban pada chipset.
RAM adalah seperangkat chip untuk penyimpanan data sementara. Motherboard modern memiliki kemampuan untuk menghubungkan beberapa chip RAM secara bersamaan, biasanya empat atau lebih.
PROM (BIOS), berisi perangkat lunak yang menguji komponen utama komputer dan mengkonfigurasi motherboard. Dan memori CMOS menyimpan pengaturan BIOS. Seringkali, beberapa chip memori CMOS dipasang untuk memulihkan fungsionalitas komputer dengan cepat dalam keadaan darurat, misalnya, upaya overclocking yang gagal;
Baterai isi ulang atau baterai yang memberi daya pada memori CMOS;
Pengontrol saluran I/O: USB, COM, LPT, ATA, SATA, SCSI, FireWire, Ethernet, dll. Saluran I/O mana yang akan didukung ditentukan oleh jenis motherboard yang digunakan. Jika perlu, pengontrol I/O tambahan dapat dipasang dalam bentuk kartu ekspansi;
Osilator kuarsa yang menghasilkan sinyal yang menyinkronkan pengoperasian semua elemen komputer;
pengatur waktu;
Pengontrol interupsi. Sinyal interupsi dari berbagai perangkat tidak langsung menuju ke prosesor, tetapi ke pengontrol interupsi, yang mengatur sinyal interupsi dengan prioritas yang sesuai ke keadaan aktif;
Konektor untuk memasang kartu ekspansi: kartu video, kartu suara, dll.;
Regulator tegangan yang mengubah tegangan asli menjadi tegangan yang diperlukan untuk memberi daya pada komponen yang terpasang pada motherboard;
Alat pemantauan yang mengukur kecepatan putaran kipas, suhu elemen utama komputer, tegangan suplai, dll.;
Kartu suara. Hampir semua motherboard memiliki kartu suara internal yang memungkinkan Anda mendapatkan kualitas suara yang layak. Jika perlu, Anda dapat memasang kartu suara terpisah tambahan untuk menghasilkan suara yang lebih baik, tetapi dalam banyak kasus hal ini tidak diperlukan;
Speaker bawaan. Terutama digunakan untuk mendiagnosis kinerja sistem. Jadi, berdasarkan durasi dan urutan sinyal suara saat komputer dihidupkan, sebagian besar kerusakan perangkat keras dapat ditentukan;
Bus adalah konduktor untuk pertukaran sinyal antar komponen komputer.
2. Papan sirkuit tercetak.
Dasar dari motherboard adalah papan sirkuit tercetak. Pada papan sirkuit tercetak terdapat jalur sinyal, sering disebut jalur sinyal, yang menghubungkan semua elemen motherboard. Jika jalur sinyal terlalu dekat satu sama lain, sinyal yang dikirimkan melalui jalur tersebut akan saling mengganggu. Semakin panjang sebuah track dan semakin tinggi kecepatan datanya, semakin besar interferensinya dengan track yang berdekatan dan semakin rentan terhadap interferensi tersebut.
Akibatnya, kegagalan fungsi dapat terjadi bahkan pada komponen komputer yang sangat andal dan mahal. Oleh karena itu, tugas utama dalam produksi papan sirkuit tercetak adalah menempatkan jalur sinyal sedemikian rupa untuk meminimalkan efek interferensi pada sinyal yang ditransmisikan. Untuk melakukan ini, papan sirkuit tercetak dibuat berlapis-lapis, sehingga sangat meningkatkan area berguna papan sirkuit tercetak dan jarak antar trek.
Biasanya, motherboard modern memiliki enam lapisan: tiga lapisan sinyal, satu lapisan ground, dan dua bidang daya.
Namun, jumlah lapisan daya dan sinyal dapat bervariasi tergantung pada fitur motherboard.
Tata letak dan panjang trek sangat penting untuk pengoperasian normal semua komponen komputer, oleh karena itu, ketika memilih motherboard, perhatian khusus harus diberikan pada kualitas papan sirkuit tercetak dan tata letak trek. Hal ini sangat penting jika Anda akan menggunakan komponen komputer dengan pengaturan dan parameter pengoperasian non-standar. Misalnya saja melakukan overclock pada prosesor atau memori.
Papan sirkuit tercetak berisi semua komponen motherboard dan konektor untuk menghubungkan kartu ekspansi dan perangkat periferal. Gambar di bawah menunjukkan diagram blok susunan komponen pada papan sirkuit tercetak.
Mari kita lihat lebih dekat semua komponen motherboard dan mulai dengan komponen utama – chipset.
3.Chipset.
Chipset atau kumpulan logika sistem adalah kumpulan chip utama pada motherboard yang memastikan berfungsinya prosesor pusat, RAM, kartu video, pengontrol periferal, dan komponen lain yang terhubung ke motherboard secara bersama-sama. Dialah yang menentukan parameter utama motherboard: jenis prosesor yang didukung, volume, saluran dan jenis RAM, frekuensi dan jenis bus sistem dan bus memori, kumpulan pengontrol periferal, dan sebagainya.
Biasanya, rangkaian logika sistem modern dibangun berdasarkan dua komponen, yang merupakan chipset terpisah yang dihubungkan satu sama lain melalui bus berkecepatan tinggi.
Namun, baru-baru ini terdapat kecenderungan untuk menggabungkan jembatan utara dan selatan menjadi satu komponen, karena pengontrol memori semakin banyak yang dibangun langsung ke dalam prosesor, sehingga menghilangkan jembatan utara, dan saluran komunikasi yang semakin cepat dengan perangkat periferal dan perluasan. kartu muncul. Dan teknologi untuk memproduksi sirkuit terpadu juga berkembang, menjadikannya lebih kecil, lebih murah, dan mengonsumsi lebih sedikit energi.
Menggabungkan jembatan utara dan selatan menjadi satu chipset memungkinkan Anda meningkatkan kinerja sistem dengan mengurangi waktu interaksi dengan perangkat periferal dan komponen internal yang sebelumnya terhubung ke jembatan selatan, namun hal ini secara signifikan memperumit desain chipset dan membuatnya lebih sulit untuk ditingkatkan. dan sedikit meningkatkan biaya motherboard.
Namun selama ini kebanyakan motherboard dibuat berdasarkan chipset yang terbagi menjadi dua komponen. Komponen-komponen ini disebut Jembatan Utara dan Selatan.
Nama Utara dan Selatan bersifat historis. Mereka menunjukkan lokasi komponen chipset relatif terhadap bus PCI: Utara lebih tinggi, dan Selatan lebih rendah. Mengapa jembatan? Nama ini diberikan kepada chipset berdasarkan fungsinya: mereka berfungsi untuk menghubungkan berbagai bus dan antarmuka.
Alasan pembagian chipset menjadi dua bagian adalah sebagai berikut:
1. Perbedaan mode kecepatan.
Northbridge bekerja dengan komponen tercepat dan paling haus bandwidth. Komponen-komponen ini termasuk kartu video dan memori. Namun, saat ini sebagian besar prosesor memiliki pengontrol memori internal, dan banyak yang memiliki sistem grafis internal, yang meskipun jauh lebih rendah daripada kartu video diskrit, masih sering digunakan pada komputer pribadi, laptop, dan netbook berbiaya rendah. Oleh karena itu, setiap tahun beban pada jembatan utara berkurang, sehingga mengurangi kebutuhan untuk membagi chipset menjadi dua bagian.
2. Lebih sering memperbarui standar periferal dibandingkan bagian utama komputer.
Standar bus komunikasi dengan memori, kartu video, dan prosesor lebih jarang berubah dibandingkan standar komunikasi dengan kartu ekspansi dan perangkat periferal. Hal ini memungkinkan, jika terjadi perubahan antarmuka komunikasi dengan perangkat periferal atau pengembangan saluran komunikasi baru, tidak untuk mengubah seluruh chipset, tetapi hanya mengganti jembatan selatan. Selain itu, jembatan utara bekerja dengan perangkat yang lebih cepat dan lebih kompleks daripada jembatan selatan, karena kinerja sistem secara keseluruhan sangat bergantung pada pengoperasiannya. Oleh karena itu, mengubahnya adalah pekerjaan yang mahal dan sulit. Namun meski demikian, ada kecenderungan untuk menggabungkan jembatan utara dan selatan menjadi satu sirkuit terpadu.
3.1. Fungsi utama Jembatan Utara.
Jembatan Utara, sesuai dengan namanya, menjalankan fungsi mengendalikan dan mengarahkan aliran data dari 4 bus:
- Bus komunikasi dengan prosesor atau bus sistem.
- Bus memori.
- Bus komunikasi dengan adaptor grafis.
- Bus komunikasi dengan jembatan selatan.
Jembatan utara dirancang sesuai dengan fungsi yang dijalankan. Ini terdiri dari antarmuka bus sistem, antarmuka bus komunikasi dengan jembatan selatan, pengontrol memori, dan antarmuka bus komunikasi dengan kartu grafis.
Saat ini, sebagian besar prosesor memiliki pengontrol memori internal, sehingga fungsi pengontrol memori untuk northbridge mungkin dianggap usang. Dan mengingat ada banyak jenis RAM, kami akan menyoroti artikel terpisah yang menjelaskan memori dan teknologi interaksinya dengan prosesor.
Di komputer anggaran, sistem grafis terkadang dibangun di jembatan utara. Namun, saat ini, praktik yang lebih umum adalah menginstal sistem grafis langsung ke prosesor, jadi kami juga akan menganggap fungsi northbridge ini sudah ketinggalan zaman.
Dengan demikian, tugas utama chipset adalah mendistribusikan semua permintaan dari prosesor, kartu video, dan jembatan selatan secara kompeten dan cepat, menetapkan prioritas, dan membuat antrian, jika perlu. Selain itu, hal ini harus seimbang untuk mengurangi downtime sebanyak mungkin ketika komponen komputer mencoba mengakses sumber daya tertentu.
Mari kita lihat lebih dekat antarmuka komunikasi yang ada dengan prosesor, adaptor grafis, dan jembatan selatan.
3.1.1. Antarmuka untuk komunikasi dengan prosesor.
Saat ini, ada antarmuka berikut untuk menghubungkan prosesor ke northbridge: FSB, DMI, HyperTransport, QPI.
FSB (Bus Situs Depan)- bus sistem yang digunakan untuk berkomunikasi antara prosesor pusat dan northbridge pada tahun 1990an dan 2000an. FSB dikembangkan oleh Intel dan pertama kali digunakan pada komputer berbasis prosesor Pentium.
Frekuensi operasi bus FSB adalah salah satu parameter terpenting pengoperasian komputer dan sangat menentukan kinerja seluruh sistem. Biasanya beberapa kali lebih kecil dari frekuensi operasi prosesor.
Frekuensi di mana prosesor pusat dan bus sistem beroperasi memiliki frekuensi referensi yang sama dan dihitung dalam bentuk yang disederhanakan sebagai Vп = Vo*k, di mana Vп adalah frekuensi operasi prosesor, Vo adalah frekuensi referensi, k adalah pengali. Biasanya dalam sistem modern frekuensi referensi sama dengan frekuensi bus FSB.
Kebanyakan motherboard memungkinkan Anda meningkatkan frekuensi atau pengganda bus sistem secara manual dengan mengubah pengaturan di BIOS. Pada motherboard lama, pengaturan ini diubah dengan memindahkan jumper. Meningkatkan frekuensi atau pengganda bus sistem akan meningkatkan kinerja komputer. Namun, di sebagian besar prosesor harga menengah modern, penggandanya terkunci, dan satu-satunya cara untuk meningkatkan kinerja sistem komputer adalah dengan meningkatkan frekuensi bus sistem.
Frekuensi FSB ditingkatkan secara bertahap dari 50 MHz untuk prosesor kelas Intel Pentium dan AMD K5 di awal tahun 1990an, menjadi 400 MHz untuk prosesor kelas Xeon dan Core 2 di akhir tahun 2000an. Pada saat yang sama, throughput meningkat dari 400 Mbit/s menjadi 12800 Mbit/s.
Bus FSB digunakan pada prosesor Atom, Celeron, Pentium, Core 2, dan Xeon hingga tahun 2008. Saat ini bus ini telah digantikan oleh bus sistem DMI, QPI dan Hyper Transport.
Transportasi Hiper– bus point-to-point berkecepatan tinggi universal dengan latensi rendah, digunakan untuk menghubungkan prosesor dengan northbridge. Bus HyperTransport bersifat dua arah, yaitu jalur komunikasinya sendiri dialokasikan untuk pertukaran di setiap arah. Selain itu, ia bekerja menggunakan teknologi DDR (Double Data Rate), mentransmisikan data baik naik maupun turunnya pulsa clock.
Teknologi tersebut dikembangkan oleh konsorsium HyperTransport Technology yang dipimpin oleh AMD. Perlu dicatat bahwa standar HyperTransport bersifat terbuka, yang memungkinkan berbagai perusahaan untuk menggunakannya di perangkat mereka.
Versi pertama HyperTransport diperkenalkan pada tahun 2001, dan memungkinkan pertukaran dengan kecepatan 800 MT/s (800 Mega Transaksi per detik atau 838860800 pertukaran per detik) dengan throughput maksimum 12,8 GB/s. Namun sudah pada tahun 2004, modifikasi baru bus HyperTransport (v.2.0) dirilis, memberikan 1,4 GTr/s dengan throughput maksimum 22,4 GB/s, yang hampir 14 kali lebih besar dari kemampuan bus FSB.
Pada tanggal 18 Agustus 2008, modifikasi 3.1 dirilis, beroperasi pada kecepatan 3,2 GTr/s, dengan throughput 51,6 GB/s. Saat ini merupakan versi tercepat dari bus HyperTransport.
Teknologi HyperTransport sangat fleksibel dan memungkinkan Anda memvariasikan frekuensi bus dan kedalaman bitnya. Hal ini memungkinkan untuk digunakan tidak hanya untuk menghubungkan prosesor dengan northbridge dan RAM, tetapi juga pada perangkat yang lambat. Pada saat yang sama, kemungkinan mengurangi kapasitas bit dan frekuensi menghasilkan penghematan energi.
Frekuensi clock bus minimum adalah 200 MHz, sedangkan data akan ditransfer dengan kecepatan 400 MTr/s, berkat teknologi DDR, dan lebar bit minimum adalah 2 bit. Dengan parameter minimum, throughput maksimum adalah 100 MB/s. Semua frekuensi dan kedalaman bit yang didukung berikut ini merupakan kelipatan dari frekuensi clock minimum dan kedalaman bit hingga kecepatan - 3,2 GTr/s, dan kedalaman bit - 32 bit, untuk revisi HyperTransport v 3.1.
DMI (Antarmuka Media Langsung)– bus serial titik-ke-titik yang digunakan untuk menghubungkan prosesor dengan chipset dan untuk menghubungkan jembatan selatan chipset dengan jembatan utara. Dikembangkan oleh Intel pada tahun 2004.
Untuk komunikasi antara prosesor dan chipset, biasanya digunakan 4 saluran DMI, memberikan throughput maksimum hingga 10 GB/s untuk revisi DMI 1.0, dan 20 GB/s untuk revisi DMI 2.0 yang diperkenalkan pada tahun 2011. Sistem seluler hemat dapat menggunakan bus dengan dua saluran DMI, yang mengurangi throughput hingga setengahnya dibandingkan dengan opsi 4 saluran.
Seringkali, dalam prosesor yang menggunakan komunikasi dengan chipset melalui bus DMI, bersama dengan pengontrol memori, pengontrol bus PCI Express terpasang, yang memastikan interaksi dengan kartu video. Dalam hal ini, jembatan utara tidak diperlukan, dan chipset hanya menjalankan fungsi berinteraksi dengan kartu ekspansi dan perangkat periferal. Dengan arsitektur motherboard ini, saluran berkecepatan tinggi tidak diperlukan untuk berinteraksi dengan prosesor, dan bus DMI memiliki bandwidth lebih dari cukup.
QPI (Interkoneksi Jalur Cepat)– bus serial point-to-point yang digunakan untuk mengkomunikasikan prosesor satu sama lain dan dengan chipset. Diperkenalkan oleh Intel pada tahun 2008 dan digunakan pada prosesor HiEnd seperti Xeon, Itanium dan Core i7.
Bus QPI bersifat dua arah, yaitu untuk pertukaran pada setiap arah terdapat saluran tersendiri yang masing-masing terdiri dari 20 jalur komunikasi. Oleh karena itu, setiap saluran berukuran 20-bit, yang payloadnya hanya berjumlah 16 bit. Bus QPI beroperasi pada kecepatan 4,8 dan 6,4 GTr/s, dengan throughput maksimum masing-masing 19,2 dan 25,6 GB/s.
Kami meninjau secara singkat antarmuka utama untuk menghubungkan prosesor ke chipset. Selanjutnya, kita akan melihat antarmuka untuk menghubungkan North Bridge ke adaptor grafis.
3.1.2. Antarmuka untuk komunikasi dengan adaptor grafis.
Pada awalnya, bus ICA, VLB, dan kemudian PCI digunakan untuk berkomunikasi dengan prosesor grafis, tetapi dengan cepat bandwidth bus ini tidak lagi cukup untuk bekerja dengan grafis, terutama setelah penyebaran grafis tiga dimensi, yang mana membutuhkan daya yang sangat besar untuk perhitungan dan bandwidth bus yang tinggi untuk tekstur transmisi dan parameter gambar.
Bus umum digantikan oleh bus AGP khusus, yang dioptimalkan untuk bekerja dengan pengontrol grafis.
AGP (Port Grafis yang Dipercepat)– bus 32-bit khusus untuk bekerja dengan adaptor grafis, dikembangkan pada tahun 1997 oleh Intel.
Bus AGP beroperasi pada frekuensi clock 66 MHz dan mendukung dua mode operasi: dengan memori DMA (Direct Memory Access) dan memori DME (Direct in Memory Execute).
Dalam mode DMA, memori utama dianggap sebagai memori yang terpasang pada adaptor video, dan dalam mode DME, memori kartu video, yang, bersama dengan memori utama, berada dalam satu ruang alamat, dan memori utama dianggap sebagai memori utama. adaptor video dapat mengakses memori internal dan memori utama komputer.
Kehadiran mode DME memungkinkan untuk mengurangi jumlah memori yang terpasang pada adaptor video dan dengan demikian mengurangi biayanya. Mode bekerja dengan memori DME disebut tekstur AGP.
Namun, bandwidth bus AGP tidak lagi cukup untuk beroperasi dalam mode DME, dan produsen mulai meningkatkan jumlah memori internal. Segera, peningkatan memori internal berhenti membantu dan bandwidth bus AGP menjadi tidak mencukupi.
Versi pertama bus AGP, AGP 1x, beroperasi pada frekuensi clock 66 MHz dan memiliki kecepatan transfer data maksimum 266 MB/s, yang tidak cukup untuk pengoperasian penuh dalam mode DME dan tidak melebihi kecepatannya. pendahulunya, bus PCI (PCI 2.1 - 266 MB/s). Oleh karena itu, bus segera diperbaiki dan mode transmisi data pada tepi dan penurunan pulsa clock diperkenalkan, yang, pada frekuensi clock yang sama yaitu 66 MHz, memungkinkan diperolehnya throughput sebesar 533 MB/s. Mode ini disebut AGP 2x.
Revisi pertama AGP 1.0 di pasaran mendukung mode operasi AGP 1x dan AGP 2x.
Pada tahun 1998, revisi baru bus diperkenalkan - AGP 2.0, mendukung mode operasi AGP 4x, di mana 4 blok data ditransfer per siklus clock, sebagai hasilnya, throughput mencapai 1 GB/s.
Pada saat yang sama, frekuensi jam bus referensi tidak berubah dan tetap sama dengan 66 MHz, dan untuk memungkinkan transmisi empat blok data dalam satu siklus clock, sinyal tambahan diperkenalkan yang berjalan secara sinkron dengan frekuensi jam referensi, namun dengan frekuensi 133 MHz. Data ditransmisikan berdasarkan naik turunnya pulsa clock dari sinyal tambahan.
Pada saat yang sama, tegangan suplai dikurangi dari 3,3 V menjadi 1,5 V, akibatnya, kartu video yang dirilis hanya untuk revisi AGP 1.0 tidak kompatibel dengan kartu video AGP 2.0 dan revisi bus AGP selanjutnya.
Pada tahun 2002, bus AGP revisi 3.0 dirilis. Frekuensi referensi bus tetap tidak berubah, namun pulsa clock tambahan, yang dipicu secara sinkron dengan frekuensi referensi, sudah 266 MHz. Pada saat yang sama, 8 blok ditransfer per 1 siklus clock frekuensi referensi, dan kecepatan maksimum adalah 2,1 GB/s.
Namun, terlepas dari semua perbaikan pada bus AGP, adaptor video berkembang lebih cepat dan membutuhkan bus yang lebih bertenaga. Jadi bus AGP digantikan oleh bus PCI express.
PCI ekspres adalah bus dua arah serial point-to-point yang dikembangkan pada tahun 2002 oleh grup nirlaba PCI-SIG, yang mencakup perusahaan seperti Intel, Microsoft, IBM, AMD, Sun Microsystems, dan lainnya.
Tugas utama yang dihadapi bus PCI express adalah mengganti bus grafis AGP dan bus PCI universal paralel.
Revisi bus PCI express 1.0 beroperasi pada frekuensi clock 2,5 GHz, sedangkan total throughput satu saluran adalah 400 MB/s, karena untuk setiap 8 bit data yang ditransfer terdapat 2 bit layanan dan busnya dua arah, yaitu Artinya, pertukaran di kedua arah terjadi secara bersamaan. Bus biasanya menggunakan beberapa saluran: 1, 2, 4, 8, 16 atau 32, tergantung pada bandwidth yang dibutuhkan. Jadi, bus berbasis PCI express secara umum adalah sekumpulan saluran transfer data serial independen.
Jadi, saat menggunakan bus PCI express, bus 16 saluran biasanya digunakan untuk berkomunikasi dengan kartu video, dan bus saluran tunggal digunakan untuk berkomunikasi dengan kartu ekspansi.
Total throughput maksimum teoritis dari bus 32 saluran adalah 12,8 GB/s. Pada saat yang sama, tidak seperti bus PCI, yang membagi bandwidth antara semua perangkat yang terhubung, bus PCI express dibangun berdasarkan prinsip topologi “bintang” dan setiap perangkat yang terhubung diberikan kepemilikan tunggal atas seluruh bandwidth bus.
Dalam revisi PCI express 2.0 yang diperkenalkan pada 15 Januari 2007, bandwidth bus ditingkatkan 2 kali lipat. Untuk satu saluran bus, total throughput adalah 800 MB/s, dan untuk bus 32 saluran – 25,6 GB/s.
Dalam revisi PCI express 3.0 yang disajikan pada bulan November 2010, throughput bus meningkat 2 kali lipat, dan jumlah transaksi maksimum meningkat dari 5 menjadi 8 miliar, dan throughput maksimum meningkat 2 kali lipat, berkat perubahan dalam prinsip pengkodean informasi, dimana setiap 129 bit data hanya terdapat 2 bit layanan, yaitu 13 kali lebih kecil dibandingkan pada revisi 1.0 dan 2.0. Jadi, untuk satu saluran bus, total throughput menjadi 1,6 GB/s, dan untuk bus 32 saluran – 51,2 GB/s.
Namun, PCI express 3.0 baru memasuki pasar dan motherboard pertama yang mendukung bus ini mulai bermunculan pada akhir tahun 2011, dan produksi massal perangkat yang mendukung bus PCI express 3.0 direncanakan pada tahun 2012.
Perlu dicatat bahwa saat ini throughput PCI express 2.0 cukup untuk fungsi normal adaptor video dan transisi ke PCI express 3.0 tidak akan memberikan peningkatan kinerja yang signifikan dalam kombinasi prosesor-kartu video. Tapi, seperti kata mereka, tunggu dan lihat.
Dalam waktu dekat, direncanakan untuk merilis revisi PCI express 4.0, yang kecepatannya akan ditingkatkan 2 kali lipat lagi.
Baru-baru ini, ada kecenderungan untuk mengintegrasikan antarmuka PCI express langsung ke dalam prosesor. Biasanya, prosesor tersebut juga memiliki pengontrol memori internal. Akibatnya, jembatan utara tidak diperlukan, dan chipset dibuat berdasarkan satu sirkuit terintegrasi, yang tugas utamanya adalah memastikan interaksi dengan kartu ekspansi dan perangkat periferal.
Ini menyimpulkan tinjauan antarmuka komunikasi antara jembatan utara dan adaptor video dan beralih ke tinjauan antarmuka komunikasi antara jembatan utara dan jembatan selatan.
3.1.3. Antarmuka komunikasi dengan jembatan selatan.
Untuk waktu yang cukup lama, bus PCI digunakan untuk menghubungkan jembatan utara ke jembatan selatan.
PCI (Interkoneksi komponen periferal) adalah bus untuk menghubungkan kartu ekspansi ke motherboard, dikembangkan pada tahun 1992 oleh Intel. Jembatan ini juga digunakan sejak lama untuk menghubungkan jembatan utara dengan jembatan selatan. Namun, seiring dengan meningkatnya kinerja papan ekspansi, bandwidthnya menjadi tidak mencukupi. Bus ini awalnya digantikan oleh bus yang lebih bertenaga dari tugas menghubungkan jembatan utara dan selatan, dan dalam beberapa tahun terakhir mereka mulai menggunakan bus yang lebih cepat - PCI express - untuk komunikasi dengan kartu ekspansi.
Karakteristik teknis utama bus PCI adalah sebagai berikut:
| Audit | 1.0 | 2.0 | 2.1 | 2.2 | 2.3 |
| tanggal rilis | 1992 | 1993 | 1995 | 1998 | 2002 |
| Kedalaman sedikit | 32 | 32 | 32/64 | 32/64 | 32/64 |
| Frekuensi | 33MHz | 33MHz | 33/66MHz | 33/66MHz | 33/66MHz |
| Bandwidth | 132 MB/dtk | 132 MB/dtk | 132/264/528 MB/dtk | 132/264/528 MB/dtk | 132/264/528 MB/dtk |
| Tegangan sinyal | 5V | 5V | 5/3.3V | 5/3.3V | 5/3.3V |
| Pertukaran panas | TIDAK | TIDAK | TIDAK | Ada | Ada |
Ada revisi lain dari bus PCI, misalnya untuk digunakan di laptop dan perangkat portabel lainnya, atau opsi transisi antara revisi utama, tetapi karena saat ini antarmuka PCI praktis digantikan oleh bus yang lebih cepat, saya tidak akan menjelaskan secara rinci karakteristik semua revisi.
Saat menggunakan bus untuk menghubungkan jembatan utara dan selatan, diagram blok motherboard akan terlihat seperti ini:
Terlihat dari gambar, jembatan utara dan selatan dihubungkan ke bus PCI bersama dengan kartu ekspansi. Bandwidth bus dibagi antara semua perangkat yang terhubung dengannya, dan oleh karena itu, throughput puncak yang dinyatakan dikurangi tidak hanya oleh informasi layanan yang dikirimkan, tetapi juga oleh perangkat pesaing yang terhubung ke bus. Akibatnya, seiring berjalannya waktu, bandwidth bus mulai mencukupi, dan untuk komunikasi antara jembatan utara dan selatan mereka mulai menggunakan bus seperti: hub link, DMI, HyperTransport, dan bus PCI tetap untuk waktu yang singkat sebagai a koneksi dengan kartu ekspansi.
Bus tautan hub adalah yang pertama menggantikan PCI.
bus penghubung– Bus titik-ke-titik 8-bit yang dikembangkan oleh Intel. Bus beroperasi pada frekuensi 66 MHz dan mentransmisikan 4 byte per siklus clock, yang memungkinkan throughput maksimum 266 MB/detik.
Pengenalan bus hublink mengubah arsitektur motherboard dan meringankan bus PCI. Bus PCI hanya digunakan untuk komunikasi dengan perangkat periferal dan kartu ekspansi, dan bus hublink hanya digunakan untuk komunikasi dengan northbridge.
Throughput bus hublink sebanding dengan bus PCI, tetapi karena tidak harus berbagi saluran dengan perangkat lain, dan bus PCI diturunkan, throughputnya cukup memadai. Namun teknologi komputasi tidak tinggal diam, dan bus hublink saat ini praktis tidak digunakan karena kecepatannya yang tidak mencukupi. Telah digantikan oleh ban seperti DMI dan HyperTransport.
Penjelasan singkat tentang bus DMI dan HyperTransport telah diberikan di bagian tersebut, jadi saya tidak akan mengulanginya.
Ada antarmuka lain untuk menghubungkan jembatan utara ke jembatan selatan, tetapi kebanyakan dari antarmuka tersebut sudah ketinggalan zaman atau jarang digunakan, jadi kami tidak akan fokus pada antarmuka tersebut. Demikianlah gambaran umum fungsi utama dan desain jembatan utara dan berlanjut ke jembatan selatan.
3.2. Fungsi utama Jembatan Selatan.
South Bridge bertanggung jawab untuk mengatur interaksi dengan komponen komputer yang lambat: kartu ekspansi, perangkat periferal, perangkat input/output, saluran komunikasi antar mesin, dan sebagainya.
Artinya, South Bridge menyampaikan data dan permintaan dari perangkat yang terhubung dengannya ke North Bridge, yang mengirimkannya ke prosesor atau RAM, dan menerima perintah prosesor dan data dari RAM dari North Bridge, dan meneruskannya ke perangkat yang terhubung ke dia.
Jembatan selatan meliputi:
Pengontrol bus komunikasi dengan jembatan utara (PCI, hublink, DMI, HyperTransport, dll.);
Pengontrol bus komunikasi dengan kartu ekspansi (PCI, PCIe, dll.);
Pengontrol jalur komunikasi dengan perangkat periferal dan komputer lain (USB, FireWire, Ethernet, dll.);
Pengontrol bus komunikasi hard drive (ATA, SATA, SCSI, dll.);
Pengontrol bus komunikasi dengan perangkat lambat (bus ISA, LPC, SPI, dll.).
Mari kita lihat lebih dekat antarmuka komunikasi yang digunakan oleh jembatan selatan dan pengontrol perangkat periferal yang terpasang di dalamnya.
Kita telah mempertimbangkan antarmuka komunikasi antara jembatan utara dan jembatan selatan. Oleh karena itu, mari segera beralih ke antarmuka komunikasi dengan kartu ekspansi.
3.2.1. Antarmuka komunikasi dengan kartu ekspansi.
Saat ini, antarmuka utama untuk pertukaran dengan kartu ekspansi adalah PCI dan PCIexpress. Namun, antarmuka PCI sedang diganti secara aktif, dan dalam beberapa tahun ke depan praktis akan menjadi sejarah dan hanya akan digunakan di beberapa komputer khusus.
Deskripsi dan ciri-ciri singkat antarmuka PCI dan PCIexpress sudah saya berikan di artikel ini, jadi saya tidak akan mengulanginya. Mari kita langsung ke pertimbangan antarmuka komunikasi dengan perangkat periferal, perangkat input-output, dan komputer lain.
3.2.2. Antarmuka komunikasi dengan perangkat periferal, perangkat input-output dan komputer lain.
Ada berbagai macam antarmuka untuk komunikasi dengan perangkat periferal dan komputer lain, yang paling umum terpasang pada motherboard, tetapi Anda juga dapat menambahkan antarmuka mana pun menggunakan kartu ekspansi yang terhubung ke motherboard melalui bus PCI atau PCIexpress.
Saya akan memberikan deskripsi singkat dan karakteristik antarmuka paling populer.
USB (Bus Serial Universal)– saluran transmisi data serial universal untuk menghubungkan perangkat periferal kecepatan sedang dan kecepatan rendah ke komputer.
Bus memiliki orientasi yang ketat dan terdiri dari pengontrol saluran dan beberapa perangkat terminal yang terhubung dengannya. Biasanya, pengontrol saluran USB dipasang di jembatan selatan motherboard. Motherboard modern dapat menampung hingga 12 pengontrol saluran USB dengan masing-masing dua port.
Tidak mungkin menghubungkan dua pengontrol saluran atau dua perangkat akhir, jadi Anda tidak dapat menghubungkan dua komputer atau dua perangkat periferal satu sama lain secara langsung melalui saluran USB.
Namun, perangkat tambahan dapat digunakan untuk berkomunikasi antara dua pengontrol saluran. Misalnya, emulator adaptor Ethernet. Dua komputer terhubung melalui saluran USB, dan keduanya melihat perangkat akhir. Adaptor Ethernet menyampaikan data yang diterima dari satu komputer ke komputer lain, meniru protokol jaringan Ethernet. Namun, driver emulator adaptor Ethernet tertentu perlu diinstal pada setiap komputer yang terhubung.
Antarmuka USB memiliki saluran listrik internal, yang memungkinkan Anda menggunakan perangkat tanpa sumber listriknya sendiri atau secara bersamaan mengisi ulang baterai perangkat akhir, seperti ponsel, sambil bertukar data.
Namun, jika pengganda (hub USB) digunakan antara pengontrol saluran dan perangkat akhir, maka pengganda tersebut harus memiliki daya eksternal tambahan untuk menyediakan daya yang dibutuhkan oleh standar antarmuka USB kepada semua perangkat yang terhubung dengannya. Jika Anda menggunakan hub USB tanpa sumber daya tambahan, maka jika Anda menyambungkan beberapa perangkat tanpa sumber dayanya sendiri, kemungkinan besar perangkat tersebut tidak akan berfungsi.
USB mendukung hot plugging pada perangkat akhir. Hal ini dimungkinkan karena pin ground lebih panjang dibandingkan pin sinyal. Oleh karena itu, ketika menghubungkan perangkat terminal, kontak ground ditutup terlebih dahulu, dan perbedaan potensial antara komputer dan perangkat terminal disamakan. Oleh karena itu, sambungan lebih lanjut dari konduktor sinyal tidak mengakibatkan lonjakan tegangan.
Saat ini, ada tiga revisi utama antarmuka USB (1.0, 2.0 dan 3.0). Selain itu, mereka kompatibel dari bawah ke atas, yaitu perangkat yang ditujukan untuk revisi 1.0 akan bekerja dengan antarmuka revisi 2.0, masing-masing, perangkat yang ditujukan untuk USB 2.0 akan bekerja dengan USB 3.0, tetapi perangkat untuk USB 3.0 kemungkinan besar tidak akan berfungsi dengan antarmuka USB 2.0.
Mari kita lihat karakteristik utama antarmuka, tergantung pada revisinya.
USB 1.0 adalah versi pertama dari antarmuka USB, dirilis pada bulan November 1995. Pada tahun 1998, revisi diselesaikan, kesalahan dan kekurangan dihilangkan. Revisi USB 1.1 yang dihasilkan adalah yang pertama kali tersebar luas.
Ciri-ciri teknis revisi 1.0 dan 1.1 adalah sebagai berikut:
Kecepatan transfer data – hingga 12 Mbit/s (mode Kecepatan Penuh) atau 1,5 Mbit/s (mode Kecepatan Rendah);
Panjang kabel maksimum adalah 5 meter untuk mode Kecepatan Rendah, dan 3 meter untuk mode Kecepatan Penuh;
USB 2.0 – revisi dirilis pada bulan April 2000. Perbedaan utama dari versi sebelumnya adalah peningkatan kecepatan transfer data maksimum menjadi 480 Mbit/s. Dalam praktiknya, karena penundaan yang besar antara permintaan transfer data dan dimulainya transmisi, kecepatan 480 Mbit/s tidak dapat dicapai.
Ciri-ciri teknis revisi 2.0 adalah sebagai berikut:
Kecepatan transfer data – hingga 480 Mbit/s (Kecepatan Tinggi), hingga 12 Mbit/s (mode Kecepatan Penuh) atau hingga 1,5 Mbit/s (mode Kecepatan Rendah);
Transfer data sinkron (berdasarkan permintaan);
Pertukaran setengah dupleks (transfer hanya dimungkinkan dalam satu arah pada satu waktu);
Panjang kabel maksimum adalah 5 meter;
Jumlah maksimum perangkat yang terhubung ke satu pengontrol (termasuk pengganda) adalah 127;
Dimungkinkan untuk menghubungkan perangkat yang beroperasi dalam mode dengan bandwidth berbeda ke satu pengontrol USB;
Tegangan suplai untuk perangkat periferal – 5 V;
Arus maksimum – 500 mA;
Kabel terdiri dari empat jalur komunikasi (dua jalur untuk menerima dan mengirimkan data, dan dua jalur untuk memberi daya pada perangkat periferal) dan jalinan grounding.
USB 3.0 – revisi dirilis pada November 2008. Dalam revisi baru, kecepatan ditingkatkan satu urutan besarnya, menjadi 4800 Mbit/s, dan kekuatan arus hampir dua kali lipat, menjadi 900 mA. Pada saat yang sama, tampilan konektor dan kabel telah banyak berubah, namun kompatibilitas ke atas tetap ada. Itu. Perangkat yang menjalankan USB 2.0 akan dapat terhubung ke konektor 3.0 dan akan berfungsi.
Ciri-ciri teknis revisi 3.0 adalah sebagai berikut:
Kecepatan transfer data – hingga 4800 Mbit/s (mode SuperSpeed), hingga 480 Mbit/s (mode Kecepatan Tinggi), hingga 12 Mbit/s (mode Kecepatan Penuh) atau hingga 1,5 Mbit/ s (mode Kecepatan Rendah) );
Arsitektur bus ganda (bus Kecepatan Rendah/Kecepatan Penuh/Kecepatan Tinggi dan bus SuperSpeed secara terpisah);
Transfer data asinkron;
Pertukaran dupleks dalam mode SuperSpeed (dimungkinkan mengirim dan menerima data secara bersamaan) dan simpleks dalam mode lainnya.
Panjang kabel maksimum adalah 3 meter;
Jumlah maksimum perangkat yang terhubung ke satu pengontrol (termasuk pengganda) adalah 127;
Tegangan suplai untuk perangkat periferal – 5 V;
Arus maksimum – 900 mA;
Peningkatan sistem manajemen daya untuk menghemat energi saat perangkat akhir tidak digunakan;
Kabel terdiri dari delapan jalur komunikasi. Keempat jalur komunikasi sama seperti pada USB 2.0. Dua jalur komunikasi tambahan - untuk penerimaan data, dan dua - untuk transmisi dalam mode SuperSpeed, dan dua jalinan grounding: satu untuk kabel transmisi data dalam mode Kecepatan Rendah/Kecepatan Penuh/Kecepatan Tinggi, dan satu untuk kabel digunakan dalam mode SuperSpeed.
IEEE 1394 (Institut Insinyur Listrik dan Elektronik)– standar bus serial berkecepatan tinggi yang diadopsi pada tahun 1995. Perusahaan yang berbeda menyebut ban yang dirancang sesuai standar ini secara berbeda. Apple punya FireWire, Sony punya i.LINK, Yamaha punya mLAN, Texas Instruments punya Lynx, Creative punya SB1394, dan seterusnya. Hal ini sering menimbulkan kebingungan, namun meskipun namanya berbeda, keduanya adalah ban yang sama dan beroperasi dengan standar yang sama.
Bus ini dirancang untuk menghubungkan perangkat periferal berkecepatan tinggi seperti hard drive eksternal, kamera video digital, synthesizer musik, dan sebagainya.
Ciri-ciri teknis utama ban adalah sebagai berikut:
Kecepatan transfer data maksimum bervariasi dari 400 Mbit/s, untuk revisi IEEE 1394, hingga 3,2 Gbit/s, untuk revisi IEEE 1394b;
Panjang komunikasi maksimum antara dua perangkat bervariasi dari 4,5 meter, untuk revisi IEEE 1394, hingga 100 meter, untuk revisi IEEE 1394b dan yang lebih lama;
Jumlah maksimum perangkat yang terhubung secara seri ke satu pengontrol adalah 64, termasuk hub IEEE. Dalam hal ini, semua perangkat yang terhubung berbagi bandwidth bus. Setiap hub IEEE dapat menghubungkan hingga 16 perangkat lagi. Alih-alih menghubungkan perangkat, Anda dapat menghubungkan jumper bus, yang melaluinya Anda dapat menghubungkan 63 perangkat lainnya. Secara total, Anda dapat menghubungkan hingga 1023 jumper bus, yang memungkinkan Anda mengatur jaringan 64.449 perangkat. Anda tidak dapat menghubungkan lebih banyak perangkat karena dalam standar IEEE 1394, setiap perangkat memiliki alamat 16-bit;
Kemungkinan menghubungkan beberapa komputer ke dalam jaringan;
Mencolokkan dan mencabut perangkat secara panas;
Kemampuan untuk menggunakan perangkat bertenaga bus yang tidak memiliki sumber listrik sendiri. Dalam hal ini, arus maksimum mencapai 1,5 Ampere, dan tegangan 8 hingga 40 Volt.
Ethernet adalah standar untuk membangun jaringan komputer berdasarkan teknologi transmisi data paket, yang dikembangkan pada tahun 1973 oleh Robert Metclough dari Xerox PARC Corporation.
Standar ini mendefinisikan jenis sinyal listrik dan aturan untuk koneksi kabel, menjelaskan format bingkai dan protokol transfer data.
Ada lusinan revisi standar yang berbeda, tetapi yang paling umum saat ini adalah sekelompok standar: Fast Ethernet dan Gigabit Ethernet.
Fast Ethernet menyediakan transmisi data dengan kecepatan hingga 100 Mbit/s. Dan jangkauan transmisi data dalam satu segmen jaringan tanpa repeater adalah dari 100 meter (grup standar 100BASE-T, menggunakan kabel twisted pair untuk transmisi data) hingga 10 kilometer (grup standar 100BASE-FX, menggunakan serat optik mode tunggal untuk transmisi data) .
Gigabit Ethernet memberikan kecepatan transfer data hingga 1 Gbit/s. Dan jangkauan transmisi data dalam satu segmen jaringan tanpa repeater adalah dari 100 meter (grup standar 1000BASE-T, menggunakan empat twisted pair untuk transmisi data) hingga 100 kilometer (grup standar 1000BASE-LH, menggunakan serat mode tunggal untuk transmisi data).
Untuk mengirimkan informasi dalam jumlah besar, ada sepuluh, empat puluh, dan seratus standar gigabit Ethernet yang beroperasi berdasarkan jalur komunikasi serat optik. Namun rincian lebih lanjut tentang standar ini dan tentang teknologi Ethernet secara umum akan dijelaskan dalam artikel terpisah yang ditujukan untuk komunikasi mesin-ke-mesin.
Wifi– jalur komunikasi nirkabel yang dibuat pada tahun 1991 oleh perusahaan Belanda NCR Corporation/AT&T. WiFi didasarkan pada standar IEEE 802.11. dan digunakan baik untuk komunikasi dengan perangkat periferal maupun untuk mengatur jaringan lokal.
Wi-Fi memungkinkan Anda menghubungkan dua komputer atau satu komputer dan perangkat periferal secara langsung menggunakan teknologi point-to-point, atau mengatur jaringan menggunakan titik akses yang dapat menghubungkan beberapa perangkat secara bersamaan.
Kecepatan transfer data maksimum tergantung pada revisi standar IEEE 802.11 yang digunakan, namun dalam praktiknya akan jauh lebih rendah dari parameter yang dinyatakan, karena biaya overhead, adanya hambatan di jalur sinyal, jarak antara sumber sinyal dan penerima, dan faktor lainnya. Dalam praktiknya, throughput rata-rata, paling banter, akan menjadi 2-3 kali lebih kecil dari throughput maksimum yang dinyatakan.
Tergantung pada revisi standar, throughput Wi-Fi adalah sebagai berikut:
| Revisi standar | Frekuensi jam | Diklaim tenaga maksimal | Kecepatan transfer data rata-rata dalam praktiknya | Jangkauan komunikasi di dalam/luar ruangan |
| 802.11a | 5GHz | 54 Mbit/dtk | 18,4 Mbit/dtk | 35/120m |
| 802.11b | 2,4GHz | 11 Mbit/dtk | 3,2 Mbit/dtk | 38/140m |
| 802.11g | 2,4GHz | 54 Mbit/dtk | 15,2 Mbit/dtk | 38/140m |
| 802.11n | 2,4 atau 5GHz | 600 Mbit/dtk | 59,2 Mbit/dtk | 70/250m |
Ada banyak antarmuka lain untuk berkomunikasi dengan perangkat periferal dan mengatur jaringan lokal. Namun, kartu ini jarang dipasang pada motherboard dan biasanya digunakan sebagai kartu ekspansi. Oleh karena itu, kami akan mempertimbangkan antarmuka ini, bersama dengan yang dijelaskan di atas, dalam artikel yang membahas komunikasi mesin-ke-mesin, dan sekarang kami akan beralih ke deskripsi antarmuka komunikasi jembatan selatan dengan hard drive.
3.2.3. Antarmuka bus komunikasi jembatan selatan dengan hard drive.
Awalnya, antarmuka ATA digunakan untuk berkomunikasi dengan hard drive, tetapi kemudian digantikan oleh antarmuka SATA dan SCSI yang lebih nyaman dan modern. Berikut adalah ikhtisar singkat dari antarmuka ini.
ATA (Lampiran Teknologi Lanjutan) atau PATA (Parallel ATA) adalah antarmuka komunikasi paralel yang dikembangkan pada tahun 1986 oleh Western Digital. Pada saat itu disebut IDE (Integrated Drive Electronics), tetapi kemudian berganti nama menjadi ATA, dan dengan munculnya antarmuka SATA pada tahun 2003, PATA berganti nama menjadi PATA.
Menggunakan antarmuka PATA berarti pengontrol hard drive tidak terletak pada motherboard atau dalam bentuk kartu ekspansi, tetapi terpasang di dalam hard drive itu sendiri. Pada motherboard yaitu di bagian selatan jembatan hanya terdapat pengontrol saluran PATA.
Untuk menghubungkan hard drive dengan antarmuka PATA, biasanya digunakan kabel 40 kawat. Dengan diperkenalkannya mode PATA/66, versi 80-kabelnya muncul. Panjang maksimum kabel adalah 46 cm Dua perangkat dapat dihubungkan ke satu kabel, salah satunya harus menjadi master dan yang lainnya menjadi slave.
Ada beberapa revisi pada antarmuka PATA, berbeda dalam kecepatan transfer data, mode operasi dan fitur lainnya. Di bawah ini adalah revisi utama antarmuka PATA.
Dalam praktiknya, throughput bus jauh lebih rendah daripada throughput teoritis yang dinyatakan, karena overhead pengorganisasian protokol pertukaran dan penundaan lainnya. Selain itu, jika dua hard drive dihubungkan ke bus, bandwidth akan dibagi di antara keduanya.
Pada tahun 2003, antarmuka PATA digantikan oleh antarmuka SATA.
SATA (Serial ATA)– antarmuka serial untuk komunikasi antara jembatan selatan dan hard drive, dikembangkan pada tahun 2003.
Saat menggunakan antarmuka SATA, setiap drive dihubungkan dengan kabelnya sendiri. Selain itu, kabel ini jauh lebih sempit dan nyaman dibandingkan kabel yang digunakan pada antarmuka PATA, serta memiliki panjang maksimal hingga 1 meter. Kabel terpisah memasok daya ke hard drive.
Dan meskipun jumlah total kabel meningkat dibandingkan dengan antarmuka PATA, karena setiap drive dihubungkan dengan dua kabel, ruang kosong di dalam unit sistem menjadi jauh lebih besar. Hal ini mengarah pada peningkatan efisiensi sistem pendingin, menyederhanakan akses ke berbagai elemen komputer, dan unit sistem terlihat lebih rapi dari dalam.
Saat ini, ada tiga revisi utama antarmuka SATA. Tabel di bawah ini menunjukkan parameter utama revisi.
Antarmuka SCSI berbeda dari antarmuka ini.
SCSI (Antarmuka Sistem Komputer Kecil)– bus universal untuk menghubungkan perangkat berkecepatan tinggi seperti hard drive, drive DVD dan Blue-Ray, pemindai, printer, dan sebagainya. Bus memiliki throughput yang tinggi, namun rumit dan mahal. Oleh karena itu, ini terutama digunakan di server dan sistem komputasi industri.
Revisi pertama antarmuka disajikan pada tahun 1986. Saat ini ada sekitar 10 revisi ban. Tabel di bawah ini menunjukkan parameter utama dari revisi paling populer.
| Revisi antarmuka | Kedalaman sedikit | Frekuensi transmisi data | Maks. keluaran | Panjang kabel (m) | Maks. jumlah perangkat | Dilepaskan |
| SCSI-1 | 8 sedikit | 5MHz | 40 Mbit/dtk | 6 | 8 | 1986 |
| SCSI-2 | 8 sedikit | 10MHz | 80 Mbit/dtk | 3 | 8 | 1989 |
| SCSI-3 | 8 sedikit | 20MHz | 160 Mbit/dtk | 3 | 8 | 1992 |
| SCSI Ultra-2 | 8 sedikit | 40MHz | 320 Mbit/dtk | 12 | 8 | 1997 |
| SCSI Ultra-3 | 16 sedikit | 80MHz | 1,25 Gbit/dtk | 12 | 16 | 1999 |
| SCSI Ultra-320 | 16 sedikit | 160MHz | 2,5 Gbit/dtk | 12 | 16 | 2001 |
| SCSI Ultra-640 | 16 sedikit | 320MHz | 5 Gbit/dtk | 12 | 16 | 2003 |
Meningkatkan throughput antarmuka paralel penuh dengan sejumlah kesulitan dan, pertama-tama, perlindungan terhadap interferensi elektromagnetik. Dan setiap jalur komunikasi merupakan sumber interferensi elektromagnetik. Semakin banyak jalur komunikasi dalam bus paralel, maka akan semakin mengganggu satu sama lain. Semakin tinggi frekuensi transmisi, semakin banyak interferensi elektromagnetik yang terjadi, dan semakin besar pengaruhnya terhadap transmisi data.
Selain masalah tersebut, ada juga masalah yang kurang signifikan, seperti:
- kompleksitas dan tingginya biaya produksi bus paralel;
- masalah dalam transfer data sinkron sepanjang semua jalur bus;
- kompleksitas perangkat dan mahalnya harga pengontrol bus;
- kompleksitas pengorganisasian perangkat full-duplex;
- kesulitan menyediakan busnya sendiri untuk setiap perangkat, dll.
Akibatnya, lebih mudah untuk meninggalkan antarmuka paralel demi antarmuka serial dengan frekuensi clock yang lebih tinggi. Jika perlu, beberapa jalur komunikasi serial dapat digunakan, terletak berjauhan dan dilindungi oleh pelindung jalinan. Inilah yang mereka lakukan ketika berpindah dari bus PCI paralel ke serial PCI express, dari PATA ke SATA. Bus SCSI mengikuti jalur pengembangan yang sama. Beginilah tampilan antarmuka SAS pada tahun 2004.
SAS (SCSI Terlampir Serial)– bus serial point-to-point yang menggantikan bus SCSI paralel. Untuk komunikasi melalui bus SAS, model perintah SCSI digunakan, namun throughputnya telah ditingkatkan menjadi 6 Gbit/s (SAS revisi 2, dirilis pada 2010).
Pada tahun 2012, direncanakan untuk merilis revisi SAS 3, dengan throughput 12 Gbit/s, tetapi perangkat yang mendukung revisi ini baru akan mulai muncul secara massal pada tahun 2014.
Selain itu, jangan lupa bahwa bus SCSI bersifat umum, memungkinkan Anda menghubungkan hingga 16 perangkat, dan semua perangkat berbagi bandwidth bus. Dan bus SAS menggunakan topologi point-to-point. Oleh karena itu, setiap perangkat terhubung melalui jalur komunikasinya sendiri dan menerima seluruh bandwidth bus.
Pengontrol SCSI dan SAS jarang dipasang pada motherboard, karena harganya cukup mahal. Mereka biasanya dihubungkan sebagai kartu ekspansi ke bus PCI atau PCI express.
3.2.4. Antarmuka komunikasi dengan komponen motherboard yang lambat.
Untuk berkomunikasi dengan komponen motherboard yang lambat, misalnya dengan custom ROM atau pengontrol antarmuka berkecepatan rendah, digunakan bus khusus, seperti ISA, MCA, LPS dan lain-lain.
Bus ISA (Arsitektur Standar Industri) adalah bus 16-bit yang dikembangkan pada tahun 1981. ISA beroperasi pada kecepatan clock 8 MHz dan memiliki throughput hingga 8 MB/s. Ban tersebut sudah lama ketinggalan zaman dan tidak digunakan dalam praktik.
Alternatif bus ISA adalah bus MCA (Micro Channel Architecture), yang dikembangkan pada tahun 1987 oleh Intel. Bus ini berukuran 32-bit dengan frekuensi transmisi data 10 MHz dan bandwidth hingga 40 Mbit/s. Teknologi Plug and Play yang didukung. Namun, sifat bus yang tertutup dan kebijakan lisensi IBM yang ketat membuatnya tidak populer. Saat ini bus tidak digunakan dalam praktik.
Pengganti ISA yang sebenarnya adalah bus LPC (Low Pin Count), yang dikembangkan oleh Intel pada tahun 1998 dan masih digunakan sampai sekarang. Bus beroperasi pada frekuensi clock 33,3 MHz, yang memberikan throughput 16,67 Mbit/s.
Bandwidth bus cukup kecil, namun cukup memadai untuk komunikasi dengan komponen motherboard yang lambat. Dengan menggunakan bus ini, pengontrol multifungsi (Super I/O) dihubungkan ke jembatan selatan, yang mencakup pengontrol untuk antarmuka komunikasi lambat dan perangkat periferal:
- antarmuka paralel;
- antarmuka serial;
- port inframerah;
- antarmuka PS/2;
- floppy disk drive dan perangkat lainnya.
Bus LPC juga menyediakan akses ke BIOS, yang akan kita bahas di bagian selanjutnya artikel kami.
4. BIOS (Sistem Input-Output Dasar).
BIOS (Basic Input-Output System) adalah program yang di-flash ke dalam memori read-only (ROM). Dalam kasus kami, ROM sudah terpasang di motherboard, tetapi versi BIOS-nya sendiri ada di hampir semua elemen komputer (kartu video, kartu jaringan, pengontrol disk, dll.), dan bahkan di hampir semua peralatan elektronik (keduanya printer dan di kamera video, dan di modem, dll.).
BIOS motherboard bertanggung jawab untuk memeriksa fungsionalitas pengontrol yang terpasang pada motherboard dan sebagian besar perangkat yang terhubung dengannya (prosesor, memori, kartu video, hard drive, dll.). Pengujian terjadi saat komputer dihidupkan dalam program Power-On Self Test (POST).
Selanjutnya, BIOS menginisialisasi pengontrol yang terpasang pada motherboard dan beberapa perangkat yang terhubung dengannya, dan menetapkan parameter operasi dasar, misalnya, frekuensi bus sistem, prosesor, pengontrol RAM, parameter pengoperasian hard drive, pengontrol yang terpasang di dalamnya. motherboard, dll. d.
Jika pengontrol dan perangkat keras yang diuji berfungsi dan dikonfigurasi, maka BIOS mentransfer kendali ke sistem operasi.
Pengguna dapat mengelola sebagian besar pengaturan BIOS dan bahkan memperbaruinya.
Pembaruan BIOS sangat jarang diperlukan jika, misalnya, pengembang telah menemukan dan memperbaiki kesalahan mendasar dalam program inisialisasi salah satu perangkat, atau jika dukungan untuk perangkat baru diperlukan (misalnya, model prosesor baru). Namun, dalam banyak kasus, peluncuran prosesor atau memori jenis baru memerlukan “peningkatan” komputer secara radikal. Katakanlah “terima kasih” kepada produsen elektronik untuk ini.
Untuk mengkonfigurasi parameter BIOS, disediakan menu khusus, yang dapat diakses dengan menekan kombinasi tombol yang ditunjukkan pada layar monitor selama tes POST. Biasanya, Anda perlu menekan tombol DEL untuk masuk ke menu pengaturan BIOS.
Dalam menu ini, Anda dapat mengatur waktu sistem, parameter pengoperasian floppy drive dan hard drive, menambah (atau menurunkan) frekuensi clock prosesor, memori dan bus sistem, bus komunikasi, dan mengkonfigurasi parameter pengoperasian komputer lainnya. Namun, Anda harus sangat berhati-hati di sini, karena parameter yang salah dapat menyebabkan kesalahan operasional atau bahkan merusak komputer.
Semua pengaturan BIOS disimpan dalam memori CMOS yang mudah menguap, ditenagai oleh baterai atau akumulator yang terpasang pada motherboard. Jika baterai atau akumulator habis, komputer mungkin tidak dapat hidup atau tidak berfungsi dengan benar. Misalnya, waktu sistem atau parameter pengoperasian beberapa perangkat tidak disetel dengan benar.
5. Elemen lain dari motherboard.
Selain elemen yang dijelaskan di atas, motherboard juga dilengkapi dengan generator jam, yang terdiri dari resonator kuarsa dan generator jam. Generator jam terdiri dari dua bagian, karena resonator kuarsa tidak mampu menghasilkan pulsa pada frekuensi yang dibutuhkan oleh prosesor modern, memori dan bus, sehingga frekuensi clock yang dihasilkan oleh resonator kuarsa diubah menggunakan generator jam yang mengalikan atau membaginya. frekuensi asli untuk mendapatkan frekuensi yang dibutuhkan.
Tugas utama generator jam motherboard adalah menghasilkan sinyal periodik yang sangat stabil untuk menyinkronkan pengoperasian elemen komputer.
Frekuensi pulsa jam sangat menentukan kecepatan perhitungan. Karena setiap operasi yang dilakukan oleh prosesor memerlukan sejumlah siklus clock tertentu, maka semakin tinggi frekuensi clock, semakin tinggi pula kinerja prosesor. Tentu saja, hal ini hanya berlaku untuk prosesor dengan mikroarsitektur yang sama, karena prosesor dengan mikroarsitektur berbeda mungkin memerlukan jumlah siklus clock yang berbeda untuk menjalankan urutan instruksi yang sama.
Frekuensi clock yang dihasilkan dapat ditingkatkan sehingga meningkatkan kinerja komputer. Namun proses ini penuh dengan sejumlah bahaya. Pertama, ketika frekuensi clock meningkat, stabilitas komponen komputer menurun, oleh karena itu, setelah “overclocking” komputer, pengujian serius diperlukan untuk memeriksa stabilitas operasinya.
Selain itu, “overclocking” dapat menyebabkan kerusakan pada komponen komputer. Selain itu, kegagalan elemen-elemen tersebut kemungkinan besar tidak terjadi secara instan. Masa pakai elemen yang dioperasikan dalam kondisi selain yang direkomendasikan mungkin berkurang tajam.
Selain generator jam, terdapat banyak kapasitor pada motherboard yang menjamin kelancaran aliran tegangan. Faktanya adalah konsumsi energi elemen komputer yang terhubung ke motherboard dapat berubah secara dramatis, terutama ketika pekerjaan dihentikan dan dilanjutkan. Kapasitor memuluskan lonjakan tegangan tersebut, sehingga meningkatkan stabilitas dan masa pakai semua elemen komputer.
Mungkin ini semua adalah komponen utama motherboard modern, dan disinilah kita bisa mengakhiri review desain motherboard.
Tujuan pelajaran: Jelaskan kepada siswa prinsip umum pengorganisasian penyimpanan informasi dalam memori komputer dan pertukaran informasi antar perangkat komputer, serta prinsip perangkat lunak pengoperasian komputer.
1. Arsitektur komputer internal.
Komputer pribadi - Ini adalah perangkat universal untuk menyimpan, memproses, dan mengirimkan informasi.
Arsitektur komputer- itu adalah gambaran umum tentang struktur dan fungsi komputer. Arsitektur tidak menggambarkan detail perangkat teknis dan fisik sebuah komputer.
Komponen utama arsitektur komputer:
- CPU,
- memori internal (utama),
- memori eksternal,
- perangkat masukan, perangkat keluaran.
Hampir semua model PC modern memilikinya jenis arsitektur tulang punggung(termasuk IBM PC dan Apple Macintosh yang paling umum di dunia).
Diagram perangkat komputer yang dibangun berdasarkan prinsip tulang punggung.
Prosesor Memori internal
Periferal
Memori komputer
Memori PC dibagi menjadi internal dan eksternal.
Memori batin PC mencakup memori akses acak (RAM) dan memori hanya-baca (ROM).
RAM-cepat, semikonduktor, memori mudah menguap. RAM menyimpan program yang sedang dijalankan dan data yang langsung digunakan untuk bekerja. Ini berarti bahwa ketika Anda menjalankan program komputer apa pun yang terletak di disk, program itu disalin ke dalam RAM, setelah itu prosesor mulai menjalankan perintah yang ditetapkan dalam program ini. Sepotong RAM disebut "memori video", berisi data yang sesuai dengan gambar saat ini di layar. Saat daya dimatikan, isi RAM terhapus. Performa komputer (kecepatan kerja) secara langsung tergantung pada ukuran RAM-nya, yang modern
di komputer bisa mencapai hingga 4 GB. Pada model komputer pertama, RAM tidak lebih dari 1 MB. Program aplikasi modern seringkali memerlukan setidaknya 4 MB RAM untuk dijalankan; jika tidak, mereka tidak akan lari.
RAM adalah memori yang digunakan untuk membaca dan menulis informasi. Saat listrik dimatikan, informasi di RAM hilang (volatilitas).
ROM- memori yang cepat dan tidak mudah menguap. ROM adalah memori hanya-baca. Informasi dimasukkan ke dalamnya satu kali (biasanya di pabrik) dan disimpan secara permanen (saat komputer dihidupkan dan dimatikan). ROM menyimpan informasi yang selalu dibutuhkan di komputer.
ROMnya berisi:
- menguji program yang memeriksa kebenaran pengoperasian unitnya setiap kali Anda menghidupkan komputer;
- program untuk mengendalikan perangkat periferal dasar - disk drive, monitor, keyboard;
- informasi tentang di mana sistem operasi berada pada disk.
CPU
CPU - perangkat pusat komputer.
Tujuan prosesor:
- mengontrol pengoperasian komputer sesuai dengan program yang diberikan;
- melakukan operasi pemrosesan informasi.
Mikroprosesor dirancang sebagai sirkuit terintegrasi yang sangat besar. Istilah “besar” tidak mengacu pada ukuran, namun pada jumlah komponen elektronik yang ditempatkan pada wafer silikon kecil. Jumlah mereka mencapai beberapa juta. Semakin banyak komponen yang dikandung mikroprosesor, semakin tinggi kinerja komputer. Ukuran elemen mikroprosesor minimal 100 kali lebih kecil dari diameter rambut manusia. Mikroprosesor dimasukkan dengan pin ke dalam soket khusus pada board sistem, yang berbentuk persegi dengan beberapa baris lubang di sekelilingnya.
Kemampuan komputer sebagai pemain universal untuk bekerja dengan informasi ditentukan oleh sistem perintah prosesor. Sistem perintah ini adalah bahasa perintah mesin (MCL). Program kontrol komputer dikompilasi dari perintah NMC. Perintah terpisah mendefinisikan operasi (tindakan) terpisah dari komputer. Di NMC terdapat perintah yang melakukan operasi aritmatika dan logika, operasi untuk mengontrol urutan eksekusi perintah, operasi untuk mentransfer data dari satu perangkat memori ke perangkat lainnya, dll.
Komposisi prosesor:
- perangkat kontrol (CU),
- unit logika aritmatika (ALU),
- register memori prosesor.
ALU - instrumen komputasi prosesor; Perangkat ini melakukan operasi aritmatika dan logika pada perintah program.
Register adalah memori internal prosesor. Masing-masing register berfungsi sebagai semacam rancangan, yang dengannya prosesor melakukan penghitungan dan menyimpan hasil antara program.
Ciri terpenting dari prosesor adalah frekuensi jam- jumlah operasi yang dilakukan dalam 1 detik (Hz). Prosesor 8086, yang diproduksi oleh Intel untuk komputer pribadi IBM, dapat melakukan tidak lebih dari 10 juta operasi per detik, yaitu frekuensinya 10 MHz. Frekuensi clock prosesor 80386 sudah 33 MHz, dan prosesor Pentium modern melakukan rata-rata 100 juta operasi per detik.
Di samping itu, Setiap prosesor tertentu dapat bekerja tanpa lebih dari jumlah RAM tertentu. Untuk processor 8086 jumlahnya hanya 1 MB, untuk processor 80286 bertambah menjadi 16 MB, dan untuk Pentium menjadi 1 GB. Omong-omong, sebuah komputer, pada umumnya, memiliki jumlah RAM yang jauh lebih kecil daripada jumlah maksimum yang mungkin untuk prosesornya.
Prosesor dan memori utama terletak pada sebuah papan besar yang disebut keibuan. Untuk menghubungkan berbagai perangkat tambahan (disk drive, manipulator seperti mouse, printer, dll.), digunakan papan khusus - pengontrol. Mereka dimasukkan ke dalam konektor (slot) pada motherboard, dan menjelang akhir (pelabuhan), keluar dari komputer, perangkat tambahan tersambung.
Contoh karakteristik mikroprosesor:
- MP Intel-80386: ruang alamat -232 byte = 4 GB, 32 bit, frekuensi clock - dari 25 hingga 40 MHz
- MP Pentium: ruang alamat - 232 byte = 4 GB, kapasitas bit - 64 TB, frekuensi clock - dari 60 hingga 100 MHz.
Jalan raya - Ini adalah kabel yang terdiri dari banyak kabel.
Satu kelompok kabel (bus data) membawa informasi yang sedang diproses, dan kelompok kabel lainnya (bus alamat) membawa alamat memori atau perangkat eksternal yang diakses oleh prosesor. Ada juga bagian ketiga dari jalan raya - bus kontrol, yang melaluinya sinyal kontrol ditransmisikan (misalnya, sinyal bahwa perangkat siap dioperasikan, sinyal agar perangkat mulai beroperasi, dll.).
Jumlah bit yang ditransmisikan secara bersamaan pada bus disebut lebar bus. Setiap informasi yang dikirimkan dari prosesor ke perangkat lain melalui bus data disertai dengan alamat yang dikirimkan melalui bus alamat (seperti surat yang disertai alamat pada amplop). Ini bisa berupa alamat sel di RAM atau alamat (nomor) perangkat periferal.
Di PC modern, ini diterapkan prinsip arsitektur terbuka . Prinsip ini memungkinkan Anda untuk mengubah komposisi perangkat PC (modul). Perangkat periferal tambahan dapat dihubungkan ke jalur informasi, dan beberapa model perangkat dapat diganti dengan yang lain. Dimungkinkan untuk menambah memori internal atau mengganti mikroprosesor dengan yang lebih canggih. Koneksi perangkat keras perangkat periferal ke tulang punggung dilakukan melalui blok khusus - pengontrol (nama lain adalah adaptor). Kontrol perangkat lunak atas pengoperasian perangkat dilakukan melalui program - pengemudi. yang merupakan salah satu komponen sistem operasi. Oleh karena itu, untuk menghubungkan perangkat periferal baru, komputer harus menggunakan pengontrol yang sesuai dan menginstal driver yang sesuai di OS.
Periferal Utama
Periferal- Ini adalah perangkat yang dengannya informasi dimasukkan ke dalam komputer atau dikeluarkan darinya. Mereka juga dipanggil luar atau perangkat masukan/keluaran data. Secara konvensional, mereka dapat dibagi menjadi yang dasar, yang tanpanya komputer hampir tidak mungkin dioperasikan, dan lainnya, yang dihubungkan jika perlu. Perangkat utama meliputi keyboard, monitor, dan disk drive.
Papan ketik berfungsi untuk memasukkan informasi teks. Ada sirkuit mikro di dalamnya - pembuat enkode,- yang mengubah sinyal dari kunci tertentu menjadi kode biner yang sesuai dengan karakter tertentu.
Memantau (tampilan) tergantung pada program spesifiknya, ia bekerja dalam salah satu dari dua mode - teks atau grafis. Dalam mode teks, layar terdiri dari bagian terpisah - kenalan Satu karakter dapat dikeluarkan ke setiap lokasi yang sudah dikenal. Di area memori video saat ini terdapat data yang mengkarakterisasi setiap lokasi yang dikenal - warna karakter, warna latar belakang, kecerahan, dll. Dalam mode grafis, layar terdiri dari titik-titik individual - piksel. Data dalam memori video mencirikan warna piksel tertentu - begitulah cara gambar dibuat. Banyaknya piksel yang membentuk layar monitor disebut resolusi monitor. Karakteristik monitor yang umum saat ini ditunjukkan pada tabel:
| Memantau | Modus teks | Modus grafis |
| C.G.A. | 80x25, 16 warna | 640x200, 2 warna; 20x200, 4 warna |
| E.G.A. | 80x25 16 warna; 80x43, 16 warna | 640x350, 16 warna |
| VGA | 80x25, 16 warna; 80x50, 16 warna | 640x480, 16 warna |
| SVGA | 80x50, 16 warna | 640x480, 256 warna; 800x600, 16 warna |
Menyetir. Cakram
Untuk menyimpan informasi, itu dicatat secara khusus disk magnetik yang keras dan fleksibel. Perekaman didasarkan pada kemampuan bahan tertentu yang mengandung besi untuk disimpan pada lintasan cakram berbentuk cincin dalam bentuk dua bagian magnet yang berbeda. Trek terdiri dari bagian-bagian terpisah - sektor 512 byte. Trek dan sektor diberi nomor.
Penggerak disk magnetik (disk drive) terdiri dari motor yang memutar piringan dan kepala magnet khusus baca dan tulis.
Disk magnetik keras (hard drive) terletak di dalam komputer. Kapasitas hard drive dapat berkisar dari 10 MB hingga 1 GB (dan ini bukan batasnya). Sebuah komputer mungkin memiliki paket (beberapa) hard drive.
Disk magnetik fleksibel (floppy disk) Terdapat dua jenis: 3 inci (3,5" - 8 mm) dan 5 inci (5,25" - 133 mm). Jenisnya ditentukan oleh diameter piringan yang terletak di dalam kotak plastik. Kotak plastik sendiri berfungsi sebagai pelindung dari pengaruh luar. Volume floppy disk tergantung pada kepadatan perekaman pada track, yang dapat berupa single (SD - Single Density), double (DD - Double Density), quadruple (QD - Quadrupty Density) dan tinggi (HD - High Density), serta jumlah sisi kerja pada floppy disk (Single Sided - SS dan Double Sided - DS). Kapasitas maksimum floppy disk biasanya ditunjukkan pada labelnya. Tabel berikut menunjukkan jenis floppy yang paling umum digunakan saat ini disk:
| 3 inci | 5 inci |
|||
| Disket | DS/DD | DS/HD | DS/DD | DS/HD |
| Volume | 720 KB | 1,44 MB | 360 KB | 1,2MB |
Floppy disk tidak dapat langsung digunakan setelah pembelian. Pertama, Anda perlu memformatnya menggunakan program komputer yang sesuai.
Pemformatan (inisialisasi)- proses memotong track pada floppy disk, membagi track menjadi beberapa sektor, memberi tanda khusus pada track tersebut. Floppy disk apa pun dapat diformat ke volume maksimum yang mungkin atau ke volume lebih kecil yang ditujukan untuk jenis floppy disk tertentu. Program pemformatan modern (misalnya, FFOR-MAT) memungkinkan Anda menandai floppy disk ke ukuran non-standar (747 KB, 1,49 MB, dll.). Agar komputer dapat bekerja dengan floppy disk jenis ini, Anda harus mengunduh program pendukung khusus (misalnya PU_1700). Anda juga dapat memformat floppy disk bekas, tetapi semua data di dalamnya akan dimusnahkan.
Selama operasi, rusak, disebut area yang salah. Informasi yang ditulis pada bagian yang salah tidak dapat dibaca. Oleh karena itu, Anda harus memeriksa disk secara berkala dengan program khusus seperti NDD. Program ini mengidentifikasi area yang rusak dan menandainya sedemikian rupa sehingga saat menulis ke disk, area ini secara otomatis dilewati. Selain itu, program ini dapat memulihkan data yang jatuh ke area yang salah.
Periferal lainnya
- Pencetak
Berbeda dengan perangkat periferal dasar, perangkat yang kita sebut perangkat lain terhubung ke komputer tergantung pada kebutuhan spesifik pengguna.
Pencetak- alat untuk mencetak teks dan gambar grafik di atas kertas. Ada beberapa jenis printer yang digunakan saat ini.- Printer matriks. Prinsip pengoperasian printer semacam itu didasarkan pada kenyataan bahwa kepala cetak yang berisi jarum logam bergerak sepanjang garis cetakan. Jarum mengenai kertas pada saat yang tepat melalui pita tinta - gambar terbentuk dari titik-titik individual. Pita tinta dapat dililitkan pada gulungan (seperti pada mesin tik) atau ditempatkan dalam kotak khusus (kartrid). Printer dot matriks adalah yang termurah. Kualitas cetaknya biasanya rendah. Kecepatan pencetakan rata-rata adalah 1 menit per halaman. Printer dot matriks bukanlah printer berwarna.
- pencetak jet. Pada printer jenis ini, tetesan kecil tinta ditiupkan ke kertas melalui nosel kecil. Printer ini memberikan kualitas cetak yang cukup tinggi. Kecepatan pencetakan rata-rata adalah 1 menit per halaman. Ada printer inkjet berwarna dan non-warna.
- Printer laser. Pada printer seperti itu, partikel tinta dipindahkan dari drum tinta khusus ke kertas menggunakan medan listrik. Kualitas cetaknya tinggi. Kecepatan mencetak rata-rata adalah 4 hingga 15 halaman per 1 menit. Ada printer laser berwarna dan non-warna.
- pembuat plot digunakan untuk mencetak gambar ke kertas. Gambar dibuat dengan menggerakkan pena dengan tinta berwarna melintasi lembaran. Plotter biasa dapat menampilkan gambar pada selembar kertas hingga ukuran A1 (841x594 mm). Namun ada plotter besar yang menampilkan gambar pada lembaran berukuran hingga 3x3 m, kecepatan cetak rata-rata penuh pada lembar A1 adalah 1 jam.
- Pemindai dirancang untuk memasukkan teks tercetak dan data grafik ke dalam komputer. Memiliki pemindai, Anda tidak perlu repot membuat gambar menggunakan editor grafis, tetapi dengan cepat membuat sketsa gambar dengan tangan di selembar kertas dan memasukkannya ke komputer menggunakan perangkat ini. Demikian pula, Anda dapat memasukkan teks tulisan tangan, yang jika Anda memiliki program pengenalan, akan secara otomatis diubah menjadi bentuk cetak. Ada pemindai panduan(yang dibawa dari atas sepanjang lembaran) dan tablet(lembar ditempatkan di dalam pemindai).
- Pita- ini adalah perangkat untuk mencadangkan data hard drive jika terjadi kemungkinan hilang (virus, kerusakan). Jika Anda menggunakan disket untuk tujuan ini, tidak hanya akan memakan banyak disket, tetapi juga banyak waktu. Streamer dengan cepat merekam data ke pita magnetik dalam kaset khusus. Perkembangan terkini memungkinkan penggunaan kaset video biasa untuk tujuan ini.
- Perangkat Kontrol Kursor berfungsi untuk memindahkan kursor dengan cepat di sekitar layar.
- Yang paling umum di antara mereka adalah manipulator tipe "mouse"(atau hanya “tikus”). Ada bola di dalamnya, yang ketika mouse bergerak, menggelinding di sepanjang permukaan dan memindahkan gerakannya ke roller khusus. Sinyal dari video dikirim ke komputer.
- bola trek menyerupai tikus yang terbalik. Sebuah bola yang dipasang pada roller digerakkan. Trackball biasa digunakan pada komputer jinjing jenis notebook.
- tuas kendali Merupakan pegangan dengan kancing dan biasanya digunakan untuk permainan dan peralatan olah raga.
- Komputer individu dapat berkomunikasi satu sama lain melalui jaringan telepon. Seorang pengguna yang menghubungkan komputernya ke jaringan semacam itu mendapatkan akses ke informasi dalam jumlah yang hampir tidak terbatas. Sinyal komputer adalah sinyal DC. Jaringan telepon tidak dapat mengirimkannya. Untuk mengubah sinyal komputer menjadi sinyal yang dapat ditransmisikan melalui jaringan telepon (dengan kata lain, untuk memodulasinya - mengubahnya menjadi kombinasi sinyal audio dengan frekuensi berbeda), diperlukan perangkat khusus yang disebut modem(singkatan dari modulator-demodulator).
Drive CD-ROM secara fungsional mirip dengan floppy drive, tetapi dirancang untuk membaca CD. CD (CD-ROM - Memori Compact-Disk-Read-Only), seperti floppy disk, digunakan untuk menyimpan berbagai data dan informasi audio dan video yang disajikan dalam bentuk biner. Namun, jika pada disk magnetik bilangan biner direpresentasikan sebagai dua bagian magnet yang berbeda, maka prinsip yang berbeda digunakan di sini. Jalur spiral terdiri dari bagian-bagian yang panjangnya sama tetapi tingginya berbeda. Untuk membuat formulir seperti itu ("pembengkakan") bagian trek yang diinginkan “dipanaskan” dengan sinar laser. Saat membaca data, sinar laser dengan daya lebih rendah digunakan. Ketika sinar tersebut jatuh pada area yang “bengkak”, sinar tersebut dipantulkan dari permukaannya dan mengenai penerima cahaya. Sinar tidak mencapai daerah rendah sehingga tidak dipantulkan. Dengan demikian, sinyal dalam penerima cahaya direpresentasikan sebagai "1" - adanya sinyal dan "O" - tidak adanya sinyal. CD terbuat dari aluminium atau emas dan dibungkus plastik. Satu CD dapat menyimpan informasi hingga 640 MB.
Pekerjaan rumah.
- Temukan dan tuliskan istilah-istilah berikut:
- antarmuka
- program
- mikroprosesor
- pengontrol (adaptor)
- papan elektronik.
- sistem jalan raya (bus)
Pekerjaan verifikasi
Pilih jawaban yang benar dari yang disarankan.
- Informasi tentang lokasi sistem operasi pada disk berada
- register RAM;
- register prosesor.
- Kapasitas komputer adalah
- jumlah register di komputer;
- jumlah register di pemicu;
- jumlah pemicu di komputer;
- jumlah flip-flop dalam register.
- OU adalah bagian
- prosesor;
- memori akses acak.
- Melakukan operasi logis pada data
- RAM;
- Periferal terhubung ke motherboard melalui
- register;
- slot;
- pengontrol;
- perangkat eksternal.
- Prosesornya mampu bekerja dengan memori 4 MB
- 8086;
- 80286;
- 80386.
- Prosesor ini memiliki frekuensi clock 100 MHz
- 80386SX;
- 80386DX;
- 486SX;
- 486DX;
- Pentium.
- Periferal utama meliputi:
- perangkat kendali kursor, keyboard, monitor, disk drive;
- monitor, papan ketik, disk drive;
- disk drive, printer, monitor;
- monitor, disk drive, printer, keyboard.
- Monitor memiliki 256 warna dalam mode grafis
- SVGA.
- Ukuran sektor disk adalah
- 128 byte;
- 256 byte;
- 512 byte;
- 1024 byte.
- Floppy disk DS/DD 3 inci dapat diformat hingga maksimal
- 360 KB;
- 720 KB;
- 1,2MB;
- 1,44 MB.
- Floppy disk DS/HD 3 inci dapat diformat hingga maksimal
- 360 KB;
- 720 KB;
- 1,2MB;
- 1,44 MB.
- Kartrid pita digunakan dalam
- printer inkjet;
- pita;
- pemindai;
- pencetak dot matriks;
- pembuat plot.
- Kualitas cetak terburuk
- printer inkjet;
- pencetak dot matriks;
- printer laser;
- pembuat plot.
- Dirancang untuk membuat cadangan data pada hard drive
- pemindai;
- modem;
- bola trek;
- pembuat plot;
- pita
- CD biasa dapat menyimpan maksimal
- 460MB;
- 620MB;
- 640MB;
- 1064MB;
- 1024MB.
Prinsip dasar konstruksi komputer dirumuskan oleh ilmuwan Amerika John von Neumann pada tahun 40-an abad ke-20:
- 1. Setiap komputer terdiri dari tiga komponen utama: prosesor, memori dan perangkat input/output (I/O).
- satu set perintah pemrosesan (program);
- data yang akan diproses.
3. Baik perintah maupun data dimasukkan ke dalam memori (RAM) – prinsip program tersimpan.
4. Pemrosesan dikendalikan oleh prosesor, yang unit kontrolnya (CU) memilih perintah dari RAM dan mengatur pelaksanaannya, dan unit aritmatika-logis (ALU) melakukan operasi aritmatika dan logika pada data.
5. Perangkat input/output (I/O) terhubung ke prosesor dan RAM.
Arsitektur komputer pribadi modern didasarkan pada prinsip tulang punggung-modular. Komunikasi informasi antar perangkat komputer dilakukan melalui bus sistem(nama lain adalah sistem jalan raya).
Bus adalah kabel yang terdiri dari banyak konduktor. Satu kelompok konduktor - bus data informasi yang diproses ditransmisikan, di sisi lain - bus alamat- alamat memori atau perangkat eksternal yang diakses oleh prosesor. Bagian ketiga dari jalan raya - bus kendali, sinyal kontrol ditransmisikan melaluinya (misalnya, sinyal bahwa perangkat siap dioperasikan, sinyal untuk memulai pengoperasian perangkat, dll.).
Bus sistem dikarakterisasi jam frekuensi dan kedalaman bit. Jumlah bit yang ditransmisikan secara bersamaan pada bus disebut lebar bus. Frekuensi jam mencirikan jumlah operasi transfer data dasar dalam 1 detik. Lebar bus diukur dalam bit, frekuensi clock diukur dalam megahertz.
Setiap informasi yang dikirimkan dari prosesor ke perangkat lain melalui bus data disertai dengan alamat dikirimkan melalui bus alamat. Ini bisa berupa alamat sel memori atau alamat perangkat periferal. Lebar bus harus memungkinkan alamat sel memori ditransmisikan. Jadi, dengan kata lain, lebar bus membatasi jumlah RAM komputer; tidak boleh lebih besar dari , dimana n adalah lebar bus. Kinerja semua perangkat yang terhubung ke bus harus konsisten. Tidaklah bijaksana untuk memiliki prosesor yang cepat dan memori yang lambat, atau prosesor dan memori yang cepat, tetapi hard drive yang lambat.
Di bawah ini adalah diagram komputer yang dibangun berdasarkan prinsip backbone:
Di komputer modern, ini diterapkan prinsip arsitektur terbuka, memungkinkan pengguna untuk merakit konfigurasi komputer yang dia butuhkan dan, jika perlu, memutakhirkannya. Konfigurasi Komputer mengacu pada kumpulan komponen komputer sebenarnya yang membentuk komputer. Prinsip arsitektur terbuka memungkinkan Anda mengubah komposisi perangkat komputer. Perangkat periferal tambahan dapat dihubungkan ke jalur informasi, dan beberapa model perangkat dapat diganti dengan yang lain.
Koneksi perangkat keras perangkat periferal ke tulang punggung pada tingkat fisik dilakukan melalui blok khusus - pengontrol (nama lain - adaptor, papan, kartu). Ada konektor khusus untuk memasang pengontrol pada motherboard - slot.
Kontrol perangkat lunak atas pengoperasian perangkat periferal dilakukan melalui program - pengemudi, yang merupakan komponen sistem operasi. Karena ada berbagai macam perangkat yang dapat diinstal pada komputer, setiap perangkat biasanya dilengkapi dengan driver yang berinteraksi langsung dengan perangkat tersebut.
Komputer berkomunikasi dengan perangkat eksternal melalui pelabuhan– konektor khusus di panel belakang komputer. Membedakan sekuensial Dan paralel pelabuhan. Serial (COM – port) digunakan untuk menghubungkan manipulator, modem dan mengirimkan sejumlah kecil informasi melalui jarak jauh. Paralel (LPT - port) digunakan untuk menghubungkan printer, pemindai, dan mengirimkan informasi dalam jumlah besar dalam jarak pendek. Baru-baru ini, port serial universal (USB) telah tersebar luas, di mana Anda dapat menghubungkan berbagai perangkat.
Konfigurasi minimum komputer meliputi: unit sistem, monitor, keyboard dan mouse.
