Arhitectura calculatorului

CAPITOLUL I

ARHITECTURA CALCULATORULUI

Un calculator este un sistem electronic specializat in prelucrarea datelor pe baza de program.

El reuneste doua tipuri de componente de baza:

-componenta hardware(ansamblul elementelor fizice ce compun calculatorul)

-componenta software(cuprinde totalitatea programelor)

Un sistem de calcul este format din:

-serie de componente din configuratia de baza (fara de care sistemul nu poate exista).si anume:

o placa de baza

o procesorul cu elementele adiacente

o memoria interna

o memoria externa

o monitorul cu placa video

-componente care satisfac cerinete de prelucrare speciale ale utilizatorului

-sistemul multimedia(placa de sunet,boxe ,accelerator graphic,microfon etc.)

Sunt prezentate in continuare fiecare dintre aceste componente.

PLACA DE BAZA(motherboard,systemboard)

Placa de baza este componenta hardware care asigura interconectarea fizica si o mare parte din interconectarea functionala a celorlalte componente hardware si software ale unui sistem de calcul.

Placa de baza a sistemului este de fapt o placa de circuite imprimate multistratificat denumite PCB (printed circuit board).Placa fizica este de fapt o impreunare de mai multe straturi subtiri,fiecare continand circuitul necesar conectarii diferitelor componente ale placii.O perioada aceasta tehnologie era scumpa si greu de obtinut, dar timpul si automatizarea au redus aceasta aacomplexitate pana la punctual in care placa de baza insasi este o componenta minora a costului generala al sistemului.

Placa de baza este un sistem format din mai multe subcomponente din care sunt de remarcat:

• chipsetul (componenta de comanda si control a placii de baza)

• interfetele necesare interconectarii componentelor hardware ale sistemului de calcul.

• componente de memorie specifice placii de baza(BIOS,CMOS,CACHE L1/L2 etc.);

• ceasul/ceasurile placii de baza(system clock)

• placa propriu zisa ce are o anumita forma,dimensiune etc.

Luand in considerare numai placile de baza propriu-zise,diferentele dintre acestea sunt multe si sunt date de anumite elemente caracteristice cum ar fi:slotul/soketul procesorului,chipset-u,formatul placii si altele.

Arhitectura plăcii de bază – descrie forma sa generală, tipurile de carcase şi surse de tensiune pe care le poate folosi precum şi organizarea sa fizică.

Există mai multe tipuri de plăci de bază din punct de vedere al form-factorului:

• AT: cel mai ieftin tip de placă de bază, însă de obicei acest tip de placă de bază este foarte mic si are o multime de cabluri pentru porturile seriale, paralele si PS/2 care pot impiedica introducerea unor plăci;

• AT şi Baby AT: Aceste două variante diferă în principal prin dimensiuni, mai ales prin lăţime;

• AT/ATX: Este la fel ca AT numai că există un conector şi pentru sursa de alimentare de tip ATX, pentru a folosi facilităţile acesteia din urmă, acest tip de placă de bază a fost, pentru o perioadă, cel mai vândut model pe piata din România;

• ATX: Avantaj: Nu mai există cablurile pentru porturile seriale, paralele si PS/2, acestea fiind în suporturi metalice;

• ATX si Baby ATX: A fost prima schimbare semnificativă dupa multi ani a design-ului plăcii de bază (1995);

• Micro ATX: Este un ATX cu mai puţine sloturi de extensie, de obicei pe placă sunt puse şi placa video şi aceea de sunet;

• NLX: La fel ca MicroATX, numai că placa de bază nu se fixează în nici un şurub şi ea este introdusă într-un slot special;

• LPX şi LPX: Folosit în general în produsele de serie; Principalul scop este acela de a reduce spaţiul ocupat şi costurile;

• NLX – Este forma moderna a plăcilor LPX fiind orientat tot spre micşorarea dimensiunilor sistemului.

Soclul procesorului(Socket-ul)

Placile de baza se diferentiaza si dupa soclul procesorului care este denumit in mod obijnuit dupa numarul existent de contacte pentru pinii procesorului.

Setul de cipuri(Chipset-ul)

Chipset-ul este o importanta caracteristica a placii de baza si determina in mare masura comportamentul produsului finit.

Este componenta de comanda si control a placii de baza aasi impreuna cu sistemul de operare formeaza componenta de comanda si control a sistemului de calcul.Este format in principal din cateva cipuri principale,usor de identificat fiind cele mai mari cipuri de pe placa de baza cu exceptia procesorului. Chipset-urile sunt integrate,insemnand ca sunt lipite pe placa de baza si nu sunt upgradabile fara a schimba intreaga placa.

Componentele principale ale unui chipset modern sunt numite North bridge si South bridge,fiecare fiind cate un cip.