Počítačový hardware: komponenty, periferie a jejich funkce

Hardware

• Hardware = hmatatelné počítačové vybavení

• PC = personal computer, stolní počítač

• Počítač: notebook, telefon, tablet, ...

Superpočítač: místnost plná elektroniky fungující jako celek, umožňuje masivní paralelizaci při řešení úloh

Rozdělení práce na několik počítačů po částech = rychlejší!

Dělení

a) Periferie - hardware, který se připojuje k počítači:

• displej, klávesnice, myš, ...

b) Komponenty - skříň a vnitřek

Základní deska (motherboard)

Propojuje komponenty za účelem komunikace. Komponenty jsou obvykle napájeny základní deskou.

• Konektivita = kolik a čeho lze připojit

• Socket (patice) = přípojné místo pro připojení konektoru

Chladič

Odvádí teplo, "ježek"

• Čím větší plocha, tím rychlejší přenos tepla (více wattů)

• Z Al, Cu

• Pasivní: bez větráku

• Aktivní: s větrákem

Baterie

Udržuje v chodu časový obvod: při výpadku napájení (počítač ani po vypnutí neztratí pojem o čase)

• Udržuje nastavení BIOSu (BIOS = Basic Input Output System)

→ Asi 5–10 s před zapnutím displeje kontroluje a nastavuje sám sebe (zda jsou všechny periferie připojeny, můžeme díky němu nastavit rychlost vrtulek (hučení))

• UEFI = modernější verze BIOSu, ale stále říkáme BIOS (principu)

Procesor (CPU = Central Processing Unit)

• Nespecializované výpočty a zpracování dat

• "Obecný počtář"

• Program je vykonáván procesorem (Word, Excel, ...)

• Frekvence - kolikrát za sekundu se jeden cyklus zopakuje, jednotka

• Aktuální procesory 2–5 GHz

• Čím více jader, tím rychlejší paralelizace

• Socket (patice) - viz základní deska

• Fyz. veličina: účinnost = užitečná práce : vykonaná práce

• Účinnost procesoru: hodně malá, většinu energie tvoří teplo → zahřívá se 200–300 W, nutný neustálý odvod tepla a chlazení

Operační paměť (RAM = Random Access Memory)

Jakékoliv zařízení, které umí vložit a přečíst informaci (např. USB disk, CD, DVD)

• Přístupová doba: doba, než fyzicky najdeme (nahraje se) informaci (soubor, hudba, video, ...)

• Význam: krátkodobé úložiště → vše, co počítač právě dělá, je v operační paměti

• Volatilní paměť: aby si pamatovala, potřebuje energii

• Vlastnosti a parametry - kapacita: 8–16 GB

• Typ: DDR3, DDR4, DDR5

• Projev poruchy: počítač přestane reagovat, zamrzne

Disk

Dlouhodobé úložiště

• Nevolatilní paměť → když ho vyjmu z počítače, data tam stále jsou

• Starší (HDD): mechanické, magnetické, rotační, plotnové

• Novější (SSD): čip tvořen buňkami (podle toho, jestli je plný, se objevuje 1,0)

• Srovnání: SSD nižší spotřeba, tiché, rychlejší 1 GB/s (rychlejší čtecí doba načítání)

• HDD: levnější (cena za GB)

Signály

Analogový signál: gramofonová deska, mění se plynule / spojitě (žádná rychlost není vynechána)

Digitální signál:

• VGA: poskytuje analogový signál (nepotkáme ho)

• DVI:

• DVI-A: pouze analogový (nejstarší)

• DVI-D: pouze digitální (čárka, ne piny)

• DVI-I: jak analogový, tak digitální

• HDMI: digitální signál, přenos obrazu a zvuku (jen nad tím pouze obraz)

• DP: digitální signál + zvuk, výstupní a vstupní stejně (HDMI) → nejjednodušší situace; výstup a vstup jiné (buď dig./analog.), výstup analog. vstup (dig.) nebo naopak → nejhorší situace, musíme koupit součástku

(Pozn.: Situace zvládnutelné – DVI-I, VGA)

Síťová karta

Internet – propojení světové

• Počítačová síť – v rámci budovy

• Umožňuje připojit PC k počítačové síti, převádí 1,0 na větší/menší energii

• Dělení: Integrovaná, Dedikovaná

• Rychlost:

• 1 Gbps → 200 Kč

• 10 Gbps → 3000 Kč

Zvuková karta

Zpracovává zvuk

• Princip: kmitání zvuku, magnetické pole (reproduktor)

• Integrovaná

• Dedikovaná

• JACK → sluchátka, reproduktor

Počítačový zdroj

Význam: transformuje vstupní napětí (ze zásuvky, 230 V střídavých) na nižší stejnosměrné výstupní napětí

• Aktivně chlazen (větráček) → zdroj hluku, odvádí teplo z počítačové skříně

• Výkon: 300–400 W