Matična ploča
1.
Kako su izvedene električne veze na matičnoj ploči računara?
Izvedene su u više slojeva sa tanjim ili debljim bakarnim linijama i površinama.
2.
Koje vrste slotova za priključenje kartica za proširenje postoje na matičnim pločama?
Na ranijim matičnim pločama često su se nalazili ISA i VLB slotovi, do skoro najčešće korišćeni su bili PCI i AGP, a u skorije
vreme primat ima PCI Express.
3.
Koji je naziv konektora za napajanje matične ploče, koliko ima pinova i koji se naponi dovode?
Konektor se zove ATX konektor, može ići sam ili zajdeno sa još jednim konektorem. Ima 20 pinova i dovodi napone od +12V,
-12V,+5V, 3.3V kao i pomoćni Standby napon +5VSB i kada ostali naponi nisu prisutni. Stare ISA kartice su koristile i napon od
-5V ali on više nije obavezan.
4.
Opisati ulogu signala PS-ON i PW-OK, ATX konektora za napajanje.
PS-ON signal šalje matična ploča preko ATX konektora ka ulazu na napajanju. Ima ulogu da signalizira uključenje. PS-
ON je realizovan kao invertovani ulaz što znači da se napajanje aktivira kada se ovaj ulaz spoji sa masom.
PW-OK signal se još naziva i PG (Power Good), nivoa je +5V, pojavljuje se na izlazu jedinice za napajanje i šalje se ka
matičnoj ploči (obično nekoliko desetinki po paljenju) i time signalizira da su postignuti željeni naponski nivoi.
5.
Navesti osnovne karakteristike PCI Express magistrale.
PCI-E zapravo i nije magistrala striktno gledano već je komunikacija point-to-point tipa. Izvedena je kao dvosmerna preko
serijskih putanja (lanes). To je trenutno najperspektivniji tip povezivanja, razvijen je da bude brz i da zameni razne postojeće
standarde. Slotovi se prave u različitim veličinama u zavisnosti od toga koliko putanja podržavaju (x1, x4, x8, x16). Karticu je
moguće staviti u slot njene veličine ili veći.
Procesor
1.
Navesti osnovne karakteristike savremenih procesora (red veličine): takt procesora, brzina magistrale (bus speed), veličina keš
memorije tipa L2 i L1, napon napajanja.
Savremeni procesori rade na taktovima 2-3GHz. Brzine magistrale se kreću od 800-1333MHz. L1 keš je 32-64KB, L2 keš od 1-
6MB. Naponi napajanja su od 0.85-1365V za jezgro.
2.
Koliko napona napajanja najčešće imaju savremeni procesori i koje su njihove standardne vrednosti. Zašto postoji više napona
napajanja?
Jezgro se napaja sa ploče naponom od 1.5-2.8V, postoje i modeli kod kojih je napon manji od 1V. U/I jedinica procesora se
napaja iz stepena za napajanje naponom od najčešće 3.3V. Jezgru treba niži napon za rad na većim taktovima, manju potrošnju
i manje grejanje, dok komunikacija sa spoljnim svetom zahteva viši napon.
3.
Navesti dva osnovna tipa hlađenja procesora i obrazložiti njihovu primenu.
Postoji Pasivno i Aktivno hlađenje. Pasivno je bez ventilatora, razmena toplote se obavlja preko hladnjaka sa što većom
površinom. Aktivno, pored hladnjaka zahteva i ventilator. Aktivno je primenjeno kod gotovo svih novijih PC računara dok se
pasivno koristilo ranije, a danas samo u specijalnim slučajevima u prenosivim, računarima za ugradnju...
4.
Kako se može kontrolisati temperatura procesora i ispravno funkcionisanje sklopa za hlađenje?
Pomoću NTC otpornika koji može da meri temperaturu i odgovarajućeg softvera koji u slučaju prekoračenja zadate vrednosti
gasi računar.
5.
Navesti osnovne karakteristike PGA pakovanja za procesore.
PGA (Pin Grid Array) – Kvadratnog ili pravougaonog oblika, dva ili više redova pinova po ivici, prvo primenjeno kod 286
procesora.
6.
Navesti osnovne karakteristike LGA pakovanja za procesore.
LGA (Land Grid Array) – Primenjuje se kod novijih procesora (od 2007). Pinovi su na ploči, ne na procesoru. Posavlja se preko
mehanizma a ne rukom.
7.
Koja je namena procesorske i sistemske magistrale?
Kod PC arhitekture, postoji jedna primarna i više sekundarnih sistemskih magistrala. Procesorska (Primarna) sistemska
magistrala ili FSB (Front Side Bus) povezuje CPU sa čipsetom. Procesorska magistrala je povezana na Northbridge deo čipseta.
Postoje i druge (Sekundarne) sistemske magistrale koje povezuju ostale uređaje sa čipsetom. Sekundarne sistemske
magistrale veće brzine se kače na Northbridge, a sporije na Southbridge deo čipseta. Sekundarne sistemske magistrale mogu
povezivati Memoriju, AGP, PCI, Spoljne uređaje…
8.
Šta predstavlja i kolika je širina memorijske magistrale savremenih procesora?
Širina memorijske magistrale je broj bitova koji se u jednom taktu mogu preneti od memorije do procesora ili obrnuto. Jako je
bitna za performanse sistema i može da bude usko grlo. Do skoro su svi procesori imali 32-bitnu memorijsku magistralu, a
najnoviji imaju 64-bitnu.
9.
Šta predstavlja propusni opseg magistrale podataka?
Propusni opseg ili Bandwidth magistrale podataka predstavlja teorijski maksimalnu količinu podataka koja se može preneti u
jedinici vremena (MB/s). Zavisi od širine magistrale u bitovima i takta (brzine prenosa) u MHz.
10. Šta predstavlja i kolika je širina adresne magistrale savremenih procesora?
Adresnu magistralu čine linije koje prenose informaciju o adresi lokacije sa koje se čita ili na koju se piše. Takt (brzina) Adresne
magistrale isti je kao i kod magistrale podataka. Širina je broj linija tj. broj bita kojima je definisana adresa i određuje
adresibilnost procesora. Veća širina – veći broj lokacija koje je moguće adresirati i pristupiti im. Širina adresne magistrale nije
uslovljena širinom magistrale podataka. Prvi PC računari su imali širinu od 20 bita i mogli su da adresiraju 1MB. Kod
savremenih PC procesora širina se kreće od 32 do 36 linija (bitova) što dozvoljava adresiranje od 4-64GB.
11. Šta predstavlja kontrolna magistrala?
Predstavlja fizičku vezu između procesora i drugih uređaja. Sastoji se od više linija. Njom se prenose kontrolne informacije
(signali) koje govore o trenutnom statusu raznih uređaja. Jedna od najčešće korišćenih linija je ona koja prenosi informaciju o
tome da li se trenutno čita ili se piše u memoriju.
12. Šta predstavlja i čime je određen instrukcijski set procesora?
Procesor izvršava instrukcije napisane na mašinskom jeziku, a skup svih instrukcija koje jedan procesor može da izvrši je
instrukcijski skup (set). Od seta instrukcija zavisi koji se programi mogu izvršavati, a dva procesora su kompatibilna ako su im
instrukcijski setovi kompatibilni. Instrukcije mogu biti različite složenosti i zahtevati različito vreme izvršavanja.
13. Navesti razlike između CISC i RISC instrukcionog seta.
CISC (Complex Istruction Set Computer) – Veliki broj složenih, specifičnih instrukcija. Velika količina rada se obavi u
okviru jedne instrukcije. Instrukcije su izvršavaju u većem broju taktova.
RISC (Reduced Instruction Set Computer) – Manji broj jednostavnih instrukcija opšte namene. Manje rada se obavi u
okviru jedne instrukcije ali sama instrukcija zahteva manji broj taktova, tako da se više instrukcija obavi u jedinici
vremena.
14. Navesti 4 koraka koje obavlja procesor prilikom izvršavanja programa.
Neprestano se ponavljaju sledeća 4 koraka:
Dohvata se instrukcija iz memorije i dekoduje se njen Operacioni kod.
Čita se operand (ako instrukcija zahteva čitanje operanda).
Izvršava se instrukcija
Zapisuje se rezultat na odgovarajuće mesto (ako instrukcija zahteva zapis).
15. Navesti osnovne celine procesora i njihovu namenu.
Proesor se sastoji iz 4 osnovne celine (jedinice):
EU (Execution Unit) – Izvršna jedinica. Sastoji se iz ALU - Aritmetičko Logičke Jedinice, koja obavlja operaija zadate
instrukcijom i iz registara koji privremeno čuvaju podatke. Broj registara zavisi od tipa CPU, a veličina registara (broj
bita) određuje karakteristiku procesora tj. broj bita procesora.
BIU (Bus Interface Unit) – Jedinica za povezivanje sa procesorskom magistralom (FSB-om). Povezuje procesor sa
spoljašnjim svetom (čipsetom), prima i šalje podatke. Najveći deo komunikacije koja ide preko ove jedinice je
komunikacija sa memorijom.
АU (Address Unit) – Adresna jedinica. Upravlja pristupom memoriji i štiti integritet memorije.
IU (Instruction Unit) – Instrukcijska jedinica. Prima i dekoduje instrukcije. Posle dekodovanja instrukcije se šalju u
EU.
Memorija
1.
Navesti osnovnu razliku između memorija tipa ROM i RAM.
ROM – Read Only Memory. Upisani podaci se kasnije mogu samo čitati. Ne traži napajanje za čuvanje sadržaja. Obično
se na njoj čuvaju podaci potrebni za startovanje računara i drugih uređaja (BIOS).
RAM – Random Access Memory. Moguće je višestruko čitanje i upis. Za čuvanje sadržaja potrebno napajanje. Svakom
bajtu se direktno i podjednako brzo pristupa nezavisno od prethodnog pristupa. Mogu biti Statičke (SRAM) i Dinamičke
(DRAM).
2.
Šta predstavlja BIOS i koje su njegove osnovne funkcije?
3.
BIOS (Basic Input/Output System) je skup softvera za izvođenje operacija hardverskog nivoa koji se nalazi u ROM-u. Osnovne
funkcije su:
Butovanje - Pokretanje programa iz ROM-a
Provera sistema – POST (Power-On Self-Test). Poredi se stanje sa onim u CMOS-u.
Veza hardvera i Softvera – Omogućuje da isti OS radi sa različitim konfiguracijama.
4.
U kojoj memoriji su smešteni osnovni podaci o hardveru računara?
Koje su karakteristike i osnovne funkcije ove memorije?
Osnovni podaci o hardveru smeštaju se u CMOS (Commplementary MOS) memoriju. Osnovna karakteristika ove memorije je
izuzetno mala potrošnja pa se može više godina napajati jednom običnom, nedopunjivom Litijumskom baterijom. Podaci iz
CMOS-a se pri svakom paljenju računara upoređjuju sa podacima dobijenim Proverom (POST).
5.
Opisati postupak boot-ovanja računara.
Butovanje je pokretanje programa iz ROM memorije neposredno po paljenju računara. Procesor može da izvrši instrukcije samo
ako se nalaze u operativnoj (sistemskoj) memoriji. Operativnu memoriju čine ROM i RAM, a pošto je RAM prazan po paljenju,
butovanje je moguće samo iz ROM-a. Prvo se izvršava osnovni skup instrukcija na fiksnoj adresi (Jump Address), zatim te
instrukcije učitavaju sadržaj BIOS-a iz ROM-a u RAM.
6.
Navesti osnovne karakteristike ROM, PROM, EPROM i EEPROM memorija.
ROM – Podaci su trajno zapisani pri proizvodnji i ne mogu se menjati.
PROM (Programmable ROM) – Podatke moguće jednom uneti programatorom.
EPROM – (Erasable PROM) – Podatke moguće brisati pomoću UV zraka.
EEPROM – (Electrically EPROM) – Podatke moguće brisati električnim putem.
FLASH – Vrsta EEPROM-a, podaci se brišu i upisuju u velikim blokovima.
7.
Navesti osnovne karakteristike SRAM memorija i primenu kod PC računara.
SRAM memorija je vrsta RAM-a zasnovana na Flip-Flopu. Poseduje 4 do 6 tranzistora po bitu. Po upisu vrednost ostaje
nepromenjena (Statička) sve do promene na ulazu. Realizuje se kao Sinhrona ili Asinhrona memorija. Koristi se za realizaciju L1
i L2 keša.
8.
Šta je KEŠ memorija, standardne veličine, namena, tipovi i redosled čitanja?
Keš (Cache) memorija je vrsta brze memorije kojoj procesor prvo pristupa. Smanjuje vreme pristupa glavnoj memoriji tako što
čuva kopije podataka koji se često traže. Realizuje se u više nivoa, kaskada (L1, L2, L3). Podatak se prvo traži u najbržem L1
kešu koji se nalazi u samom procesoru i veličine je 2kB – 64kB. Ako se ne pronađe, pristupa se L2 kešu. On je sporiji i nalazi se
ili na matičnoj ploči ili na procesoru ali ne u jezgru. Kod procesora sa više jezgara L1 se nalazi u svakom jezgru a L2 je obično
deljen. U tom slučaju, keš na ploči se smatra L3 kešom. L2 keš je veličine 256kB – 2MB, L3 je veći.
9.
Navesti osnovne karakteristike DRAM memorija i primenu kod PC računara.
Dynamic RAM memorije imaju samo dva elementa po bitu (tranzistor i kondenzator). Usled pada napona na kondenzatorima, na
svakih nekoliko ms potrebno je osvežiti sadržaj, pa se zbog toga i zovu dinamičke memorije. Zbog niske cene se koriste kao
glavne (radne) memorije u PC računarima.
10. Opisati algoritam čitanja podataka iz DRAM memorije.
Zbog smanjenja cene, memorijske adrese kod PC-a se ne prenose cele već kao matrica, prvo redovi zatim kolone, što kao
posledicu ima znatno sporiji pristup. Kada se podatak čita, prvo se na Address Bus postavlja adresa na kojoj se podatak nalazi.
Memorijski kontroler (MC) na osnovu adrese podatka određuje u kom je on čipu i postavlja adresu reda. Posle ove faze
potrebno je da prođe izvesno vreme dok MC ne potvrdi da je adresa reda validna i dok ne postavi adresu kolone. Nakon toga
opet protiče izvesno vreme dok MC ne potvrdi validnost adrese kolone i tek nakon toga se na izlazne pinove memorije postavlja
traženi podatak.
11. Koja je razlika između DRAM i SDRAM memorija?
Pod DRAM memorijom se najčešće podrazumeva Asinhrona DRAM memorija, dok se oznaka SDRAM odnosi na Sinhronu
(Ѕynchronous DRAM). Asinhrona ili samo DRAM memorija se koristila kod starijih PC računara i ona nije sinhronizovana sa
sistemskim taktom. Koristila se sa magistralama brzine do 66MHz. Sinhrona ili SDRAM memorija se pojavila 1996, radi
sinhronizovano sa sistemskim taktom, podnosi znatno veće brzine.
12. Navesti standardna pakovanja DRAM memorijskih modula i njihove uporedne karakteristike.
DIP (Dual InLine) – Izgleda kao klasično integralno kolo, ima dva reda nožica, 8-9 čipova se direktno lemilo na
matičnu ploču. Kapaciteta su 256kb ili 256kB ukupno.
SIMM (Single InLine Memory Module) – Radi uštede mesta 9 DIP čipova su lemljeni na posebnu štampanu pločicu sa
ivičnim konektorom. Postojale su verzije sa 30 i 72 kontakata. Kako su čipovi bili 32-bitni, kod 64-bitnih procesora je
bilo potrebno postaviti paran broj SIMM-ova. Postoje dve varijante, FPM (Fast Page Mode) gde se adresa reda koristi
za više uzastopnih lokacija i EDO (Extended Data Out) kod koga se uz pomoć
Pipelining-a postiže preklapanje ciklusa.
DIMM (Dual InLine Memory Module) – Duž ivičnog konektora postoje dva reda sa ukupno 168 kontakata. Koristi se kod
Sinhrone memorije (SDRAM). Moduli su 64-bitni tako da se mogu postavljati pojedinačno. Postoje jednostrani i
dvostrani moduli, a kapacitet im je od 32MB-256MB. Postoje dva udubljenja duž ivičnog konektora koja određuju
generaciju modula i sprečavaju pogrešno postavljanje.
13. Šta predstavlja SPD – Serial Presence Detect čip i koja je njegova namena?
SPD (Serial Presence Detect) – Čip koji sadrži Flash memoriju u koju proizvođač upisuje podatke o karakteristikama modula
koji se koriste kod automatskog podešavanja parametara.
14. Tipovi i uporedne karakteristike DDR1, DDR2, DDR3 memorijskih modula.
DDR (Double Data Rate Synchronous DRAM) – Koristi se kod savremenih PC-a. Za razliku od običnog DRAM-a koji u
taktu može da obavi jednu operaciju, DDR modul obavlja dve, koristeći i uzlaznu i silaznu ivicu takta. Ima 184
kontakta i jedno udubljenje na ivičnom konektoru. Napaja se sa +2.5V, a kapacitet mu je 64MB-1GB. Moguć brži,
dvokanalni pristup kod kojeg kontroler istovremeno radi sa dva bloka pri čemu je neophodno postavljanje modula u
parovima.
DDR2 – Sličan DDR-u, ali nije kompatibilan. Napon napajanja je +1.8V (30% manja potrošnja od DDR), radni takt je
400MHz ili viši. Efikasnije koristi magistralu (2x brže). Dolazi u BGA pakovanju sa 240 kontakata i jednim zarezom.
