Pet lakih komada: ukratko o hardveru računara
Procesori, periferije
i kontroleri 3
Šesti komad:
upravljački programi 7
Ostale komponente
i elementi računara 7
ko imate iskustva s kupovinom, korišćenjem ili popravljanjem računara, bez sumnje ste čuli mnoštvo čudnovatih reči kao što su RAM, CPU, USB, PCI, FireWire, Pentium, Itanium i slično. Verujte mi, stanje se sigurno neće popraviti, jer u računarstvu prosto obožavaju žargon.
Od kada su se prvi put pojavili 1980. godine, PC računari se neprekidno razvijaju. Najnovije izmene su ih približile potrošačkom hardveru kao što su video kamere, DVD plejeri i televizori. Standardi više nisu tako kruti, već se menjaju po potrebi. Sve dosad, potrošačka elektronika i računari nisu komunicirali me?usobno, niti su se me?usobno poznavali, ali tehnologija užurbano napreduje ka umreženoj kući. Moći ćete da uključite televizor pritiskom tastera na tastaturi računara, a čvrsti ili DVD disk će automatski snimati TV šou dok vi pravite Excelovu tabelu. Različite kompanije smišljaju razne načine za primenu ove vrste tehnologije namećući pakleni tempo u razvoju hardvera i povećavajući broj "standarda".
Postalo je uobičajeno da se dodatne hardverske kartice, kao što su grafičke i zvučne kartice, čak i modemi, ugra?uju direktno u matičnu ploču da bi se smanjila proizvodna cena računara.
Ako ne znate, matična ploča (engl. motherboard) je centralna ploča računara na koju se postavljaju svi ostali delovi. Matična ploča ima podnožje za procesor (CPU), dopunske priključke za dodavanje hardverskih kartica koje kontrolišu npr. video i zvuk, priključke za povezivanje ure?aja kao što je miš, podnožja za dodavanje memorije, kao i konektore koji se zovu IDE kanali za priključivanje čvrstih diskova. O matičnim pločama saznaćete nešto više u 3. poglavlju, "Unutrašnjost računara: delići mozaika".
Hardver računara zaista ume da zbuni jer sastoji od velikog broja delova, me?u kojima se neki menjaju veoma brzo. Voleo bih da u knjizi potpuno izbegnem detalje poput "standardni priključak za tastaturu koristi opseg I/O adresa od 60 do 64 hex i IRQ1", ali ćete na kraju ipak morati da naučite i to, jer inače nećete moći da efikasno kupujete, nadogra?ujete ili popravljate računar. (Uzgred, priključak za tastaturu obuhvata konektor i integrisano kolo u računaru koji omogućuju povezivanje tastature s računarom.) Sve dok ne izmisle direktne neuronske interfejse, što će se desiti u naredna dva veka, tastature će ostati neophodni delovi računara. Značenje skraćenica "IRQ" i "U/I" ("I/O") objasniću u 6. poglavlju, "Instaliranje novih integrisanih kola (bez prouzrokovanja dodatnih problema)". Me?utim, kada bi prosečan čitalac sada prešao na proučavanje tog poglavlja, verovatno bi zaključio da bi mu bilo lakše da je upisao kurs iz kvantne fizike.
Znanje zaista i jeste moć kada je reč o računarima. Zbog toga nam je potreban strukturirani način savladavanja znanja, kao i pogled na hardver računara iz ptičje perspektive. U ovom poglavlju objasniću apstraktni model koji koristim za objašnjavanje računarskog hardvera. On nije savršen, jer ne obuhvata baš sve, ali smatram da će vam koristiti u savladavanju hardvera.
Hardver računara se svodi na tri vrste ure?aja: centralnu procesorsku jedinicu, CPU (odnosno procesore, budući da sve više mašina nudi multiprocesorski rad), periferije (ulazne i izlazne ure?aje ili one za smeštanje podataka koji su potrebni procesoru da bi nešto uradio) i posredne ure?aje koje ću uopšteno zvati kontroleri ili adapteri.
Pogledajmo, na primer, šta je sve potrebno da bi računar mogao da prikazuje slike na monitoru. Svaki računar ima video monitor, kao i čip koji se zove procesor (engl. CPU), koji je zapravo pokretač celog računara. Kada ljudi kažu da imaju "računar Pentium II", oni opisuju ime odre?enog modela procesora na kome se zasniva njihov računar. Č;esto ćete čuti sledeća imena procesora Celeron, Pentium Pro, Pentium, Pentium II ili Pentium III. To su imena procesora koje je proizvela kompanija Intel. Ostale procesore koji se danas često koriste proizveli su AMD i Cyrix, a njihovi modeli procesora nose imena M II, 686, K6 ili 586, a jedan od novijih je Athlon.
Izme?u procesora i monitora posreduje ure?aj koji se zove video adapter ili video kontroler. To je elektronsko kolo koje zna kako da komunicira i sa procesorom i sa video monitorom. Ako se nekad budete susreli sa oznakama grafički adapter S3, super VGA (ili SVGA) adapter ili 3D adapter, znajte da se radi o video adapterima. Video adapteri sadrže memoriju koju koriste za vizuelizovanje tekuće slike, kao i ugra?enu elektroniku za izvršavanje mnogih korisnih grafičkih zadataka poput crtanja linija, krugova i poligona. Zapravo, jedna od najvažnijih odlika današnjih 3D grafičkih kartica jeste broj poligona koji mogu da nacrtaju u sekundi (radi se o milionima poligona u sekundi). Kompanije kao što su 3Dfx, Diamond, Matrox, ATI, STB, Creative Laboratories, Cirrus, Trident i S3 prave video kontrolere, kao i komponente video kontrolera drugih proizvo?ača; neke od tih komponenata sada se ugra?uju u matičnu ploču.
Adapter za procesor ili vezu kontroler - periferija sretaćete u svim hardverskim delovima računara, na primer:
Ovde je navedeno samo nekoliko primera različitih tipova elektronskih komponenata; u knjizi ćete susresti i mnoge druge.
Č;ekajte, nismo još gotovi. Naveli smo samo tri dela mog modela računara - procesore, periferije i kontrolere, tj. adaptere. Sada ću objasniti još dva dela koja sam već pomenuo: magistrale i interfejse.
Zamislite da razgovarate s prijateljem koji je upravo kupio nov računar. Na tečnom računarskom jeziku, vaš prijatelj kaže: "Upravo sam kupio Pentium III na 800 megaherca sa 128 megabajta RAM-a, čvrstim diskom od 16 GB i AGP grafikom". Obratite pažnju na to kako on opisuje računar: prvo pominje "Pentium III na 800 megaherca". Kao što sam već pomenuo, Pentium III označava procesor, čip na kome se zasniva ceo računar. Neki ljudi ga porede sa motorom automobila, što baš nije sjajno pore?enje, pri čemu megaherci približno odgovaraju konjskoj snazi. Procesorima ćemo se detaljnije pozabaviti u 3. poglavlju.
Sledeći deo izjave, "128 megabajta RAM-a, čvrst disk od 16 GB i AGP video", odnose se na hardver koji nije procesor, a obezbe?uje upotrebljivost računara. RAM je skraćenica za radnu memoriju računara, tj. skup elektronskih čipova koje procesor koristi za smeštanje programa i podataka s kojima trenutno radi. (Uzgred, RAM je skraćenica za random access memory - memorija sa slučajnim pristupom, i to je začudo jedna od boljih skraćenica. Mogli bismo da je zovemo "čipovi iz kojih procesor može da čita podatke i da ih upisuje u njih", ali bi to verovatno bila predugačka skraćenica.) RAM memorijom ćemo se detaljnije pozabaviti u 3. i 9. poglavlju, "Napajanja i zaštita od njih". Šta znači "čvrsti disk od 16 gigabajta?" Izraz šesnaest gigabajta (ili milijardi bajtova) jeste odrednica koja opisuje veličinu prostora za smeštanje podataka na čvrstom disku računara. To je memorija koja će ostati netaknuta čak i kada se računar isključi. Mnoga objašnjenja strukture računara sadrže jednostavne blok dijagrame koji podsećaju na sliku 1.3.
Da bi računari mogli lako da se nadogra?uju, proizvo?ači u njih postavljaju neiskorišćene elektronske konektore, koji se najčešće zovu utičnice za proširivanje (engl. expansion slots). Utičnice za proširivanje su lako vidljivi delovi magistrale (engl. bus) koja komunicira s procesorom. Tokom godina u široku upotrebu ušlo je nekoliko vrsta magistrala. Magistrala koja se danas najčešće koristi jeste PCI (nemojte se mnogo mučiti da pogodite šta znači skraćenica PCI - time ćemo se detaljnije pozabaviti u poglavlju 3). Većina današnjih matičnih ploča ima bar dve vrste utičnica za proširenje: PCI i ISA. Na slici 1.4 prikazana je matična ploča sa obe vrste utičnica. Dobro proverite koja je koja, jer možete stvoriti sebi velike nevolje ako utičnicu za proširenje povežete s pogrešnom vrstom priključka.
Priključci za PCI i ISA magistrale na računaru postoje zato što predstavljaju standard koji su usvojili projektanti računarskih sistema i utičnica za proširenje. Na isti način kao što standardne mrežne utičnice na zidovima stanova olakšavaju uključivanje električnih ure?aja i njihovo trenutno korišćenje, standardni priključci za magistralu kao što su PCI i ISA omogućuju kupovinu računara kod jednog prodavca, a zvučne kartice, video kartice ili unutrašnjeg modema (navodim samo nekoliko primera) kod drugog, uz priličnu dozu sigurnosti da će one raditi na tom istom računaru. (Nesigurnost koju pominjemo u prethodnoj rečenici odnosi se na činjenicu da kompatibilnost u svetu računara nažalost nije potpuno izvesna i da čak i najpoznatije računarske firme ponekad prodaju hardver koji ne obavlja ono što bi trebalo.) Pored PCI i ISA magistrala, možda ćete sresti i druge tipove magistrala, poput Video Electronic Standards Association (VESA) i Micro Channel Architecture (MCA). Novijim magistralama, postojećim i budućim, pozabavićemo se u trećem poglavlju, a starijima (kao što je VESA) u 32. poglavlju, "Taj stari računar".
Dosad ste se sigurno zapitali ko postavlja standarde za projektovanje računara. Nažalost, u najvećem broju slučajeva odgovor je da u kuhinji ima mnogo kuvara i zbog toga standardi nisu baš mnogo standardni. Par glavnih kuvara su kompanije Microsoft i Intel (koji se ponekad zovu WinTel), koje gotovo svake godine objavljuju skup pravila za projektovanje s minimalnim zahtevima koje računari moraju da ispune da bi poneli oznaku "Microsoft Windows compatible".
Iako se većina sadašnjih grafičkih kartica povezuje s procesorom preko PCI interfejsa, jedan od glavnih pokretača inovacija u računarskom svetu jeste brzina: što brže procesor i grafička kartica šalju slike do ekrana, računar će biti popularniji. Me?utim, maksimalna brzina PCI magistrale nekima se učinila premalom, pa je ova magistrala postala usko grlo u video podsistemu računara. Koji je bio Intelov odgovor? Dodavanje još jedne magistrale namenjene isključivo grafičkim karticama koju će računar koristiti umesto PCI magistrale. Nova magistrala je nazvana Advanced Graphics Port (AGP). Prema tome, kada pročitate ili čujete da računar ima "AGP grafiku", to znači da on ima priključak koji nudi veću brzinu od PCI magistrale i da koristi AGP kompatibilan video kontroler.
Dosad smo pomenuli procesore, periferije, kontrolere i magistrale; šta je sa interfejsima?
Baš kao što standardne magistrale poput PCI olakšavaju jednom prodavcu da ponudi PC, a drugom da ponudi kontroler diska, postoji i standardni interfejs izme?u kontrolera diska i samog diska. Iz istorijskih razloga postoji više načina za povezivanje diska i njegovog kontrolera. Većina današnjih PC sistema koristi interfejs za disk koji se naziva Enhanced Integrated Drive Electronics (EIDE). Interfejs EIDE je toliko popularan da je u gotovo sve nove matične ploče ugra?eno integrisano kolo EIDE kontrolera. Obično postoje dva EIDE priključka, a na svaki od njih mogu se priključiti po dva diska (čvrsti disk ili CD ure?aj). Kako se povezuju procesori, magistrale, adapteri, interfejsi i periferije i da li postoje pravila za njihovo uparivanje? Na primer, da li SCSI adapteri postoje samo za PCI magistrale? Nipošto - koliko je meni poznato, SCSI adapteri postoje za sve tipove magistrala, izuzev AGP. Prema tome, pet lakih komada jesu: procesori, kontroleri/adapteri, interfejsi i periferije. Procesor razmišlja, periferije obavljaju posao, a kontroleri/adapteri olakšavaju njihovu komunikaciju. Magistrale i interfejsi su lepak koji ih drži na okupu.
Kupovina hardvera nema mnogo smisla ako ne možete da ga naterate da radi. Kao što verovatno znate, računarski hardver je bezvredan ako ne postoji softver koji će ga kontrolisati. Prema tome, u mom modelu koji se sastoji od pet delova krije se i šesti deo - softver koji je projektovan tako da kontroliše odre?ene delove hardvera. Taj softver se zove upravljački program (engl. driver).
I najbolji hardver na svetu je bezvredan ako ga ne podržavaju postojeći operativni sistem i aplikacije. Pitanje da li za odre?eni deo hardvera postoje upravljački programi za, recimo, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000 ili Linux od presudnog je značaja kada odlučujete da li ćete ga kupiti. Za mnoge operativne sisteme, naročito za NT, postoje zvanične ili nezvanične liste kompatibilnog hardvera, tj. spiskovi na kojima se nalazi hardver koji potpuno podržava verzija tog operativnog sistema. U najgorem slučaju, uvek postoje obaveštenja o ure?ajima čije je korišćenje problematično pod odre?enim operativnim sistemom (ponekad vam takva obaveštenja pomažu da problem izbegnete). Trebalo bi da potražite informacije o operativnom sistemu koji koristite pre nego što kupite bilo kakav hardver. Ako kupite hardver koji nije podržan, to znači da krećete na dug i neizvestan put: takav hardver može da radi kao i onaj koji je podržan, ali ćete možda morati da uložite mnogo više truda da biste to postigli. Zbog toga se raspitajte kod proizvo?ača softvera pre nego što se zaljubite u neku novu dranguliju.
Napomena |
Microsoftov spisak kompatibilnog hardvera za celu porodicu operativnih sistema Windows može se pronaći na adresi http://www.microsoft.com/hcl/default.asp. |
|
Sada se verovatno pitate: "Č;uo sam za Pentium III, megaherce, EIDE i AGP, ali to nije sve što sam čuo - šta je sa BIOS-om, Ethernetom ili Zip ure?ajima?" U ovom poglavlju ukratko ću vam predstaviti gotovo sve osnovne računarske pojmove i pomoći vam da počnete da organizujete delove PC hardvera u glavi, mada sam prvo morao da objasnim model koji se sastoji od pet delova. Sada kada sam vas upoznao sa pojmovima procesora, magistrale, adaptera/kontrolera, interfejsa i periferije, mogu da zaokružim poglavlje kratkim opisom najznačajnijih računarskih pojmova (prema mom mišljenju). Većinom ovih pojmova detaljnije ćemo se pozabaviti u nastavku knjige.
U tabeli 1.1 nalaze se karakteristike računara, nekoliko najčešćih primera i kratak opis njihovog značaja. Na slici 1.5, prikazani su priključci koje ćete videti na pozadini kućišta računara.