Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

--- informatika:maturita:6a [02. 10. 2017, 20.41] – gramatika, úprava informací o parametrech xsilling
+++ informatika:maturita:6a [15. 05. 2025, 19.45] (aktuální) – mini-ATX neexistuje, ITX jako takový taky ne xteslya
@@ Řádek 4: / Řádek 4: @@
 Základní deska (anglicky mainboard či motherboard) je základní hardware většiny počítačů. Hlavním účelem základní desky je propojit jednotlivé součástky počítače do fungujícího celku.
+Jako první základní desku považujeme tehdy nazývaný plošný spoj "planar", který byl použit v IBM PC v roce 1981. Tento počítač společně s jeho základní deskou nastavil standart pro všechen "IBM-compatible" hardware.
 ==== Možné formáty: ====
-  * **ATX** – klasická velikost desky do bedny
+  * **ATX** – klasická velikost desky do bedny; hodně PCIe, RAM slotů
-  * **ITX** – menší formát používaný hlavně v multimediálních centrech
+  * **micro-ATX** - menší velikost; méně slotů než ATX
-  * **mini-ATX (micro-ATX)** – zmenšené ATX určené pro menší bedny, má méně slotů než normální ATX
+  * **mini-ITX** – velikostně nejmenší; maximálně 1 PCIe slot a 2 RAM sloty
 Typická základní deska jako taková umožňuje zapojení procesoru a operační paměti. Další komponenty (např. grafické karty, zvukové karty, pevné disky, mechaniky) se připojují pomocí rozšiřujících slotů nebo kabelů, které se zastrkávají do příslušných konektorů. Rozšiřující sloty umožňují připojit k počítači další zařízení. Postupem času se vyvinul velký počet druhů. Odlišují se zejména přenosovými rychlostmi a schopnostmi napájet připojená zařízení.
@@ Řádek 16: / Řádek 18: @@
   * **PCI** – Sloužil jako slot pro většinu rozšiřujících karet, dnes ho nahrazuje PCI Express slot.
   * **AGP** – Navržen speciálně pro grafické karty. Je výrazně rychlejší než PCI, v roce 2009 se ale vyskytuje už jen u starých základních desek. V nových se používá modernější PCI Express.
-  * **PCI Express** – Nástupce PCI a AGP (dnes ve verzi 3.0). Funguje jako univerzální slot pro připojení jakéhokoliv standardního typu přídavných karet (grafické, zvukové, síťové a další karty). Dosahuje mnohem vyšších přenosových rychlostí než předchůdci. Zařízení určená pro PCI Express nejsou zpětně kompatibilní s žádným předchozím slotem (AGP, PCI, atd.).
+  * **PCI Express** – Nástupce PCI a AGP (dnes ve verzi 3.0). Funguje jako univerzální slot pro připojení jakéhokoliv standardního typu přídavných karet (grafické, zvukové, síťové a další karty). Dosahuje mnohem vyšších přenosových rychlostí než předchůdci (rychlost je dána počtem kanálů – až x16). Zařízení určená pro PCI Express nejsou zpětně kompatibilní s žádným předchozím slotem (AGP, PCI, atd.).
 Některá zařízení se ale běžně do základní desky integrují (například zvuková karta, síťová karta, u kancelářských počítačů grafická karta, apod.)
-**Konektory** na základní desce můžeme dělit na interní a externí (interní se nachází na ploše základní desky uvnitř počítače, externí pak zpravidla na zadní straně skříně). Mezi interní patří například IDE (neboli ATA, připojení pevných disků a optických mechanik), SATA (stejné využití jako IDE, dnes se místo něj používá), konektory pro ventilátory, konektory k připojení kabelů přední strany skříně, apod. Mezi externí patří například USB, D-SUB, DVI, HDMI, LAN, apod.
+{{ :informatika:maturita:isa.jpg?400 | ISA sběrnice}}
-**CPU** (centrální procesorová jednotka) zásuvka nebo slot je elektrická součástka, která se váže k desce plošnými spoji. Jedná se o speciální typ integrovaného obvodu zásuvky určené pro velmi vysoký počet kontaktů. Socket CPU poskytuje mnoho funkcí, včetně fyzické struktury na podporu procesoru, podpory pro chladič. Nejdůležitější je, že tvoří elektrické rozhraní jak s CPU tak i s plošnými spoji na desce. Zásuvky CPU lze nejčastěji nalézt ve většině stolních a serverových počítačů. Typ zásuvky musí podporovat chipset a CPU.
+{{ :informatika:maturita:pci_types.jpg?400 | PCI a PCIe sběrnice}}
+**Konektory** na základní desce můžeme dělit na interní a externí (interní se nachází na ploše základní desky uvnitř počítače, externí pak zpravidla na zadní straně skříně). Mezi interní patří například IDE (neboli ATA, připojení pevných disků a optických mechanik), SATA (stejné využití jako IDE, dnes se místo něj používá; i v externí verzi eSATA), M.2 (pro moderní SSD, méně drátů a je-li použit NVMe, 5-6x rychlejší), konektory pro ventilátory, konektory k připojení kabelů přední strany skříně, apod. Mezi externí patří například USB (plus konkurenční Firewire), D-SUB(VGA), DVI, HDMI, LAN…
+**CPU socket** neboli patice procesoru je konektor určený pro připojení procesoru k základní desce. Většina patic je tvořena několika otvory, do kterých zapadnou piny procesoru. Podpora procesoru může být určená právě počtem potřebných pinů, například řada Intel Skylake využívá Socket 1151 (s 1151 kontakty). Dříve se k napojení procesoru používaly i CPU sloty.
 Nejdůležitější součástkou základní desky je tzv. **chipset**. Tato komponenta slouží k propojení všech součástí počítače v jeden funkční celek. Většinou dochází k rozdělení chipsetu na dvě části northbridge a southbridge, které jsou ale navzájem propojené. Northbridge má na starost propojení procesoru, operační paměti a externích grafických karet, jde o rychlejší formu propojení, protože tyto kompoenenty potřebují rychleji komunikovat. Southbridge má na starosti "pomalejší" komponenty jako HDD, CD(DVD, Blu-Ray) mechaniky, myši, klávesnice…
@@ Řádek 27: / Řádek 33: @@
 **BIOS** (Basic Input-Output System) je firmwarem osobního počítače. Nachází se na základní desce v nevolatilní (stálé) paměti typu ROM, EEPROM nebo v moderních počítačích typu flash. BIOS má na starosti inicializaci a konfiguraci hardwarových zařízení připojených k desce a následné spuštění operačního systému, který poté přebírá kontrolu. Pro starší systémy poskytoval BIOS základní vstupně výstupní funkce (komunikace s klávesnicí, obsluhu řadiče disku, výstup na tiskárnu…).
-**UEFI** (Unified Extensible Firmware Interface) je přepracovaná verze BIOSu, která například umožňuje bootovat operační systém z disku větších než (2 TiB). V UEFI byl také přepracovaný systém pro bootování operáčního systému, což vedlo ke zrychlení startu PC a přechodu PC z hibernace. UEFI se přibližně od roku 2008 dává do většiny základních desek, ale některé z nich umožňují svým uživatelům stále používat BIOS.
+**UEFI** (Unified Extensible Firmware Interface) je přepracovaná verze BIOSu, která například umožňuje bootovat operační systém z disku větších než (2 TiB). V UEFI byl také přepracovaný systém pro bootování operáčního systému, což vedlo ke zrychlení startu PC a přechodu PC z hibernace. UEFI se přibližně od roku 2008 dává do většiny základních desek, ale některé z nich umožňují svým uživatelům stále používat BIOS. UEFI také umožňuje vytvářet speciální programy pro UEFI, které mohou bez problému využívat samotný hardware počítače – je zde tedy například možnost vytvoření webového prohlížeče pro UEFI.
+**Blokové schéma základní desky**
+{{:informatika:maturita:800px-motherboard_diagram.svg.png?400|}}
+**Porovnání velikostí jednotlivých variant základních desek**
+{{:informatika:maturita:motherboards_form_factors.svg.png?400|}}
 ===== Procesor =====
-Procesor můžeme označit jako mozek celého počítače. Provádí veškeré programovací instrukce a matematické operace. Je to velmi složitý integrovaný obvod s mnoha vývody.
+Procesor (CPU = Central Processing Unit) můžeme označit jako mozek celého počítače. Provádí veškeré programovací instrukce a matematické operace. Je to velmi složitý integrovaný obvod s mnoha vývody.
+==== Funkce procesoru ====
+Princip veškerých dnešních výpočetních systémů, a tedy i procesoru, je založen na zpracování binárních operací, které lze snadno reprezentovat napěťovými úrovněmi. Základní stavební jednotkou procesoru je tranzistor. Jeho úkolem je měnit stav mezi logickou nulou a jedničkou. Jeden samotný tranzistor by příliš výpočtů realizovat nemohl, proto jich v dnešních procesorech nalezneme miliardy, díky čemuž je možné provádět i nejsložitější operace.
+Jednotlivé operace dohromady skládají instrukce, jejichž svazky se nazývají programy. Program je zpracováván sekvenčně, což znamená, že jeho instrukce procesor provádí jednu po druhé v takzvaných instrukčních cyklech.
 ==== Parametry procesorů ====
-{{:informatika:maturita:parametry_procesoru.png|}}
+^ Parametr ^ Popis ^ Jednotka ^ Běžné hodnoty ^
+| **Frekvence jádra** | Počet instrukčních cyklů vykonatelných za sekundu | GHz | 2–4 GHz |
+| **Počet jader** | Počet jader integrovaných v procesoru | | 1–12 |
+| **Počet vláken** | Počet vláken, se kterými je procesor schopen pracovat | | 1–24 |
+| **Technologie výroby** | Výrobní velikost tranzistorů v procesoru | nm | 22–10 nm |
+| **TDP** | Maximální tepelný výkon, u dnešních procesorů prakticky také spotřeba | W | 2–100 W |
+| **Cache** | Velikost cache uvnitř procesoru | MB | 2–12 MB |
+| **Šířka slova** | Maximální bitová šířka operandů instrukcí | bit | 4–128 bitů |
+| **Počet instrukčních kanálů** | Počet instrukcí proveditelných jedním jádrem v jednom taktu | | 1–4 |
+| **Výkon FPU** | Počet základních operací, které dokáže FPU provést | FLOPS | až desítky GFLOPS |
+| **Šířka datové sběrnice** | Množštví informace jednoho čtení z RAM | bit | 2-64 bitů |
-Většina současných procesorů obsahuje více jader, takže v jednom pouzdru je obsaženo více samostatných procesorů.
+Dnešní procesory také mohou mít zabudované další specifické funkce, například možnost přetaktování či dočasného zrychlení jediného jádra.
-Základním parametrem procesoru je jeho výkon. Ten je ovlivněn mnoha činiteli, z nichž nejvýznamnější je pracovní frekvence (v GHz). Tato hodnota značí, kolik instrukčních cyklů je procesor schopen vykonat za jednu vteřinu. Dnešní nejnovější procesory pracují na frekvencích až 4 GHz (jedno jádro). Další činitel může být vyrovnávací paměť procesoru – cache. Ta slouží k dočasnému ukládání často používaných dat, aby byly rychleji přístupné. Velmi důležitým parametrem je i architektura procesoru (novější architektury mají zpravidla vyšší výkon a navíc nižší spotřebu).
 ==== Typy procesorů ====
@@ Řádek 57: / Řádek 81: @@
 V dnešní době mohou být považovány za součást čipu s procesorem i další subsystémy, např. integrované procesory pro zpracování grafiky //(Intel HD graphics, Iris Pro)//…
+{{ :informatika:maturita:cpu.jpg?400 | Části procesoru}}
+==== Jádra procesoru ====
+Dnes už také najdeme procesory vícejádrové. Jádra jsou samostatné výpočetní jednotky, a tak vícejádrový procesor lze považovat za vysoce integrované zapojení více jednojádrových. Jádra jsou na sobě nezávislá, a tak je procesor schopen v jednu chvíli zpracovávat více různých instrukcí.
+Z pohledu operačního systému se instrukce dělí na vlákna, která jsou vůči sobě zpracovávána paralelně, což při efektivním naprogramování dané aplikace umožňuje jejich rychlejší provádění.
+Dříve bylo standardem, že jedno procesorové jádro mohlo zpracovávat pouze jedno softwarové vlákno, dokud ovšem nepřišla technologie Hyper-Threading od firmy Intel, ta umožňovala aby jedno fyzické jádro zpracovávalo vlákna dvě. Z toho důvodu se o těchto procesorových vláknech mluví také jako o virtuálních nebo logických jádrech.
 ==== Historické procesory ====
-**Intel 4004** – 4bitový mikroprocesor, který byl uveden na trh 15. listopadu 1971 firmou Intel. Byl prvním obchodně úspěšným mikroprocesorem. Vyvíjeli ho – z Intelu Stan Mazor, Ted Hoff (myšlenka integrovat funkce dvanácti obvodů do jednoho), Federico Faggin a zástupce japonského výrobce kalkulaček, pro kterého byl původně procesor vyvíjen – Masatoshi Shima. Prosadil se především díky programové univerzálnosti.
+**Intel 4004** – 4bitový mikroprocesor s frekvencí až 108kHz, který byl uveden na trh 15. listopadu 1971 firmou Intel. Byl prvním obchodně úspěšným mikroprocesorem. Vyvíjeli ho – z Intelu Stan Mazor, Ted Hoff (myšlenka integrovat funkce dvanácti obvodů do jednoho), Federico Faggin a zástupce japonského výrobce kalkulaček, pro kterého byl původně procesor vyvíjen – Masatoshi Shima. Prosadil se především díky programové univerzálnosti.
 **Intel 8080** – 8bitový procesor vyvinutý v roce 1974. Byl to jeden z nejrozšířenějších procesorů své doby, který měl široké využití od průmyslových aplikací po první domácí počítače.
@@ Řádek 76: / Řádek 110: @@
 ==== Současné procesory ====
-  * **Intel** – architektury Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell, Skylake, Kaby Lake, Coffee Lake
+  * **Intel** – architektury Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell, Skylake, Kaby Lake, Coffee Lake, Comet Lake, Rocket Lake, Alder Lake (Intel Core i3-7300, Core i5-7400, Intel Core i7-7700, Intel Core i9-8950HK…)
-  * **AMD** – AMD Vishera, AMD A8 (platforma Kaveri), Zen
+  * **AMD** – AMD Vishera, AMD A8 (platforma Kaveri), Zen 2 (Ryzen 5 3600...), EPYC
-  * **ARM** – pro mobilní zařízení (kvůli nízké spotřebě energie). Mezi největší výrobce patří Qualcomm (např. řada Snapdragon), Samsung (Exynos), nVidia (Tegra 3, Tegra 4)…
+  * **ARM** – pro mobilní zařízení (kvůli nízké spotřebě energie – TDP klidně jen 2 W). Mezi největší výrobce patří Qualcomm (např. řada Snapdragon; Snapdragon 821…), Samsung (Exynos; Samsung Exynos 7420…), nVidia (Tegra 3, Tegra 4; Tegra 4 T114…), MediaTek (MT6893 Dimensity 1200…)