PC-tietokoneen kokoaminen. Osien valinta

Transkriptio

1 PC-tietokoneen kokoaminen Osien valinta

2 SUORITTIMEN VALINTA

3 Yleistä Suorittimen tehtäviä Toimia tietokoneen aivoina suorittamalla ohjelmakoodia Jakaa suoritinaikaa sovelluksille Suorittimen valintaan vaikuttaa Hinta Nopeus (kellotaajuus ja muut ominaisuudet) Ominaisuudet (virrankulutus, bittisyys ylikellotettavuus, yms.) Olemassa olevien laitteiden tyyppi (päivittäessä) Emolevyn, muistien, virtalähteen tyyppi. Boxed vs. Tray

4 Yleistä Toimii tietokoneen aivoina ja on käytännössä tehokas laskin. Hakee, tulkitsee ja suorittaa ohjelmakäskyt Toimii yhdessä emolevyn piirisarjan kanssa Prosessori koostuu transistoreista. Transistorit ovat pieniä sähköisiä kytkimiä, joilla voidaan ohjata jännitettä ja siten muodostaa binäärikoodeja Yleistäen: Mitä enemmän prosessorissa on transistoreja sitä enemmän laskentatehoa prosessorissa on. Vrt. viivanleveys

5 Yleistä Ohjelmat näkyvät suorittimelle komentoina jotka sen on suoritettava. Suoritin tekee periaatteessa 3 asiaa yhä uudelleen ja uudelleen: Ohjelmakäskyn nouto muistista Ohjelmakäskyn tulkitseminen Ohjelmakäskyn sisältämien operaatioiden suorittaminen Suorittimen ominaisuuksia ovat nykyisin esim. Moniytimisyys, 64-bittisyys, liukuhihnoittaminen yms.

6 Yleistä 1 hz. CPU ajastetaan kellotaajuuden avulla. Montako miljoonaa tilanvaihdosta sekunnissa CPU pystyy suorittamaan. Vanhoissa prosessoreissa tämä oli sama kuin suoritettavien käskyjen määrä, mutta uudemmat pystyvät tekemään rinnakkain useita toimintoja samaan aikaan. Kellotaajuuden yksikkö on hertsi hz. Yksi edestakainen pulssi on yksi hertsi. Tietokoneen eri laitteet käyttävät eri kellotaajuuksia. esim RAM-muistit, CPU ja väylät

7 Prosessori voidaan jakaa toiminnallisesti eri yksikköihin. Näitä yksikköjä ovat suoritusyksikkö, (EU), osoiteyksikkö (AU), väyläyksikkö (BU) ja käskydekooderi (IU) Osoite-yksikkö Suoritusyksikkö ALU Rekisteri Ohjainyksikkö Väyläyksikkö Käskydekooderi

8 Hankitaan Intel Core i GHz Millaiselle emolle tuo käy ja mitä muistia pitää hankkia???

9 1 Suorittimen sisäinen kellotaajuus 2 Suorittimen tukeman RAM-muistin tyyppi 3 Emolevyltä vaadittava kanta

10 Järjestelmäväylä: FSB Järjestelmäväylä joka yhdistää suorittimen ja muistiohjaimen (NorthBrigde) sekä muut laitteet (SouthBridge) Suorittimen sisäinen kellotaajuus muodostuu kertoimella järjestelmäväylän (FSB:n) todellisesta kellotaajuudesta ELI: FSB MHz (todellinen) X kerroin = Suorittimen sisäinen kellotaajuus FSB kellotaajuutta ja kerrointa voidaan muuttaa Setup ohjelmasta Kerroin ei välttämättä ole muutettavissa (kerroinlukko) Käytössä Core 2 Duo/Quad ja sitä vanhemmat suorittimet FSB rajoittaa nykyisten nopeiden suorittimien ja RAM-muistin välistä datan siirtoa Uusissa Intel ratkaisuissa RAM-muistin ohjaus (Northbridge) on CPU:n sisällä

11

12 Direct Media Interface: DMI/DMI2 FSB:n korvaava standardi Inteliltä Sisältää PCH (Platform Controller Hub) piirin joka suorittaa kaikki entisen SouthBridgen tehtävät ja osan Northbridgen tehtävistä Yhdistää ICH (I/O Controller Hub) piirin ja IOH (Input Output Hub) piirin (Video) Siirtonopeus maks. 5 Gt./s. Quickpath (QPI) Nopea liitäntätyyppi (25 Gt./S.) Yhdistää suorittimen, RAM-muistin ja I/O Hub (IOH) piirin (Video)

13

14 Valitaan suoritin: Intel Core i Hinta / Laatu suhde kohdallaan Melko hyvä suorituskyky Ei voida ylikellottaa jos ellei ole K versiota Vaatii Z-sarjan (Z87) piirisarjalla olevan emon

15 RAM-MUISTIEN VALINTA

16 Yleistä RAM muistin tehtäviä: Varastoida dataa väliaikaisesti Nopeuttaa tietokoneen toimintaa Toimia välimuistivarastona (cache) hitaammille laitteille (esim. kiintolevy ja DVD asema) Valittavaan RAM muistiin vaikuttavat: CPU:n vaatimukset (siirtonopeus) Muut nopeuteen vaikuttavat ominaisuudet (virkistäminen) Rekisteröity (palvelin) vs. ei rekisteröity (kuluttaja) Piirisarjan rajoitukset Dual Channel (2x tai 4x muistikampaa)

17 Yleistä Data tallennetaan muistiin sähköisenä jännitteenä -> ei kestä virran katkeamista Nopeuttaa tietokoneen toimintaa koska muistipiirejä voidaan lukea ja kirjoittaa nopeasti RAM muistipiireille on tallennettu muuttuvaa dataa, jota voidaan ohjelmallisesti muuttaa. RAM muistipiireinä käytetään tyypillisesti jotain DRAM muistipiiriä tai sen variaatiota, joiden ominaisuudet poikkeavat toisistaan. ( esim. hakuaika ) RAM muisti piiri koostuu mikroskooppisen pienistä kondensaattoreista joista kukin voi tallentaa yhden bitin.

18 Mitä enemmän RAM-muistia sen parempi: Suorittimen ja käyttöjärjestelmän bittisyys (x86 tai x64) sekä piirisarjan ominaisuudet rajoittavat asennettavan muistin määrää Parillinen määrä muistikampoja mahdollistaa Dual-Channel ominaisuuden käytön Kondensaattori on elektroninen komponentti joka voi säilyttää jännitevarausta tietyn ajan Varattu kondensaattori edustaa 1-bittiä ja varaamaton 0-bittiä Kondensaattoria täytyy välillä uudelleen varata. Tätä kutsutaan muistin virkistämiseksi SRAM muistipiirejä (USB-tikut) ei tarvitse virkistää.

19

20 DRAM muistipiirien ominaisuudet jännite Varaus kondensaattorissa aika

21 Muisti toiminnot Muistia käsitellään seuraavalla tavalla: 1. Muistimatriisista valitaan tietty rivi käsittelyä varten (RAS-signaali) 2. Muistimatriisista valitaan tietty sarake käsittelyä varten (CAS-signaali) 3. Suoritetaan joko luku- tai kirjoitus käsky 4. Annetaan Precharge käsky kun siirrytään käsittelemään toista muistimatriisin riviä

22 RAM muistin järjestäminen Tietokoneen RAM muistiorganisaation voidaan ajatella olevan ikään kuin taulukkolaskentaohjelman taulukko. RAS -> CAS -> Jokaisessa solussa eli muistipaikassa on yksi kondensaattori joka tallentaa yhden bitin. Oikea rivi valitaan RAS signaalilla ja oikea sarake CAS signaalilla. Näiden signaalien toimintaan voi vaikuttaa BIOS:a esim. CAS latency time tai RAS-to-CAS asetuksella.

23 RAM muistin nopeus Em. Toimintojen suorittamisen välillä muistipiirit tarvitsevat muutamia kellojaksoja aikaa valmistautuakseen seuraavaan toimintoon. Muistipiiri on sitä nopeampi mitä vähemmän se tarvitsee aikaa toipuakseen ko. toiminnoista. Toipumisaikaa voidaan säätää BIOS:a tcas, trcd, trp ja tras asetusten avulla.

24 RAM muistin nopeus tcas määrittää kellojaksojen määrän joka tarvitaan muistisarakkeen valitsemiseen. trcd (RAS to CAS Delay) on kellojaksojen määrä joka tarvitaan CAS toiminnosta RAS toimintoon siirtymiseen. trp (RAS Precharge) on kellojakojen määrä joka tarvitaan muistiriviltä toiselle siirtymiseen. tras on kellojaksojen määrä joka tarvitaan muistisarekkeelta toiselle siirtymiseen

25 RAM muistin nopeus Ko. ajat voivat vaihdella muistityypin ja muistin valmistajan mukaan. Muistin nopeus ilmoitetaan ko. arvojen osalta esim eli tcas=2.5, trcd=3, trp=3, tras=5. Mitä pienemmät arvot, sitä nopeampi muisti on kyseessä.

26 CPU kellotaajuus RAM muistin kellotaajuus Kuvassa muisti asetettu DDR3 1333MHz muistille

27 Jotkin nykyiset emolevyt mahdollistavat dataväylän ja muistiväylän kellotaajuuksien asettamisen erikseen Intelin K-sarja suorittimet ovat kerroinlukitsemattomia Intelin Z-sarjan piirisarja mahdollistaa säätämisen Synkronisissa emolevyissä muistiväylän kellotaajuus riippuu FSB taajuudesta Suhde asetetaan muistijakajan tai kertoimen avulla Asynkronissa emolevyissä muistiväylän kellotaajuus voidaan asettaa portaattomasti riippumatta FSB kellotaajuudesta.

28

29

30 Etsitään sopiva RAM-muisti esim. DDR3 tyyppiä Toimii vähintään 1066 MHz tehollisella kellotaajuudella (todellinen 133 MHz) Nopeampaa muistia voi myös käyttää Corsair Vengeance DDR x 4 Gt. Ostetaan 2x Kit jotta saadaan Dual Channel käyttöön

31 3200 MHZ / 24 Bus/Core ratio = 133 MHz (DDR 1333)

32 EMOLEVYN VALINTA

33 Yleistä Emolevyn tehtävät: Yhdistää laitteet väylien avulla Ohjata laitteiden toimintaa piirisarjan ja kellosignaalien avulla Tarjota liitännät eri tyyppisille laitteille Valittavan emolevyn tyyppiin vaikuttavat Piirisarja (CPU-kanta, ohjauselektroniikka) Laajennettavuus Nopeus Liitännät Ominaisuudet Hinta

34 Hankitaan kyseistä suoritinta tukeva emolevy: esim. Gigabyte GA-H81.AMP-UP

35 Suoritinkantana LGA1150 Piirisarja Intel H81 tukee Core i5 suoritinta Chipsets

36 SLI XFIRE liitin LGA 775 CPU kanta AsRock XfireeSata2 I/O ja muut liitännät DDRII DIMM paikat pohjoissilta PCI Express X16 PCI Express X1 PCI Express IDE liitin patteri BIOS SATA portit levykeasema Etupaneelin liittimet

37 Joillakin nykyisistä emolevyistä voidaan portaattomasti säätää väylän ja muistien kellotaajuutta

38 Muistin MHz nopeutta oleellisempaa ovatkin latenssiajat joita niin ikään voidaan säätää erikseen.

39

40 Emolevyllä siis täytyy olla AM2 kanta ja ko. suoritinta tukeva piirisarja

41 NÄYTÖNOHJAIMEN VALINTA

42 Yleistä Näytönohjaimen tehtävä Tuottaa näytöllä näkyvä kuva Nopeuttaa kuvan piirtoa lisäominaisuuksien avulla Näytönohjaimen valintaan vaikuttaa Tietokoneen käyttötarkoitus (integroitu vai lisäkortti) Väyläliittimen tyyppi (PCI-E versiot) Virrankulutus ja tarvittava virtaliittimet Ominaisuudet (GPU, muistin määrä ja tyyppi yms.) Fyysinen koko ja meluisuus Valmistaja (Nvidia vai ATI/AMD)

43 Yleistä Näytönohjain koostuu useasta eri komponentista: GPU/t eli näytönohjaimen suoritin (600 Mhz 1 GHz) GPU jäähdytin / jäähdyttimet Video BIOS on ohjelmisto (firmware) joka ohjaa näytönohjaimen toimintaa Videomuisti johon käsiteltävä data tallennetaan (1 Gt 6 Gt.) RAMDAC (analoginen digitaalinen muunnos) Liittimet (VGA, DVI, HDMI)

44 Hankitaan näytönohjaimeksi MSI Geforce GTX 770

45 KIINTOLEVYN VALINTA

46 Yleistä Kiintolevyn tehtävä Tallentaa tietoa pitkäaikaisesti Toimia RAM muistin jatkeena Kiintolevyn valintaan vaikuttaa Emolevyn liittimet Tyyppi (perinteinen vai SSD) Suorituskyky Tallennuskapasiteetti

47 Yleistä Perinteiset kiintolevyt Tallennus perustuu magnetismiin Sisältää liikkuvia osia Hitaampi kuin SSD levy Tiedon siirtonopeuteen vaikuttavat: Välimuistin määrä ja muistin tyyppi Levyjen kierronnopeus (5400 RPM 7200 RPM) Liitäntäväylän tyyppi PATA, SATA 1-3 Esim. SATA 3, Mt/s. Edelleen hyvä vaihtoehto kun halutaan tallentaa suuria määriä tietoa

48 Kiintolevy On ilmatiiviisti suljettu elektroninen laite jonka sisällä oleville magneettisille levyille tieto tallennetaan.

49 Yleistä SSD kiintolevyt Tieto tallennetaan FLASH muistiin Ei sisällä liikkuvia osia Etuja perinteiseen kiintolevyyn verrattuna Nopeampi tiedonsiirto ja lyhemmät hakuajat Pieni virrankulutus Pieni lämmöntuotto Äänetön Kestää paremmin mekaanisia häiriöitä Kalliimpi hinta /Mt kuin perinteisellä kiintolevyllä. Käyttöikä voi olla rajoitetumpi kuin perinteisillä levyllä

50 Yleistä Liittimet: Sekä SSD SATA- että perinteiset SATA kiintolevyt käyttävät samaa liitintyyppiä Liitintyyppeinä ovat: Standard SATA msata (mini SATA) esata (ulkoiset kiintolevyt)

51 Hankitaan kaksi kiintolevyä Käyttöjärjestelmälevyksi SATA SSD kiintolevy Samsung 840 EVO 120 Gt. 2.5 Data levyksi perinteinen SATA kiintolevy Seagate Barracuda 1 TT 7200 RPM SSD levylle ei tallenneta muuta kuin käyttöjärjestelmä Kaikki muu datan tallennus suoritetaan toiselle levylle.

52 VIRTALÄHTEEN VALINTA

53 Yleistä Virtalähteen tehtäviä: Muodostaa tietokoneen tarvitsema jännite Jännitteen tasasuuntaus ja pilkkominen pienemmiksi jännitteiksi Virtalähteen valintaan vaikuttaa Tehonanto ( W) Luotettavuus Virtaliittimien tyypit ja kpl määrät Meluisuus

54 Yleistä Virtalähde sisältää perinteistä elektroniikkaa Modifiointi voi aiheuttaa sähköiskun vaaran Virtalähteen tehonsyötön kapasiteetin täytyy olla riittävä Kaikki työasemaan kytketyt laitteet vievät virtaa Liian tehokkaasta ei ole hyötyä (energian katoamattomuuden laki) Laajennus varaa kannattaa jättää Viat ilmenevät yleensä vioittuvina kondensaattoreina

55 Yleistä Nykyiset virtalähteet on varustettu kattavalla määrällä virta liittimiä.

56 Hankitaan virtalähteeksi SeaSonic S12II 620W