PÖYTÄTIETOKONEEN OSAT JA RAKENTAMINEN Artikkelissa esitetään erustiedot öytätietokoneen sisuskaluista eli komonenteista ja koneaketin suunnittelusta. Samalla tuodaan esiin se, mitä kone sisältää, miksi sen rakentaminen itse on järkevää ja millaisia asioita työssä on huomioitava. Kun uhutaan koneen rakentamisesta, tarkoitetaan lähinnä sitä, että komonentit valitaan itse. Koneen kokoaminen käytännössä vaatii jonkin verran kokemusta ja huolellisuutta ja on tarkoitus jättää ammattilaisten (tietokoneliike) tai osaavan kaverin tehtäväksi. HUOM! tähän artikkeliin ei tule enää äivityksiä, sillä lähitulevaisuudessa valtaosa ihmisistä siirtyy ääsääntöisesti käyttämään mobiilia tekniikkaa. Lisätietoa artikkeliin liittyvistä videoista Youtubesta: htt://www.youtube.com/watch?v=t37xvecmleg Mitä öytäkone sisältää? Jokaisen suht nykyaikaisen koneen sisältä löytyvät tietyt vakiokomonentit riiumatta siitä, onko kone tarkoitettu elikäyttöön, graafiseen suunnitteluun tai ihan vain toimistokäyttöön ja nettisurffaamiseen. Yksittäisten komonenttien ominaisuuksissa voi luonnollisesti olla suuriakin eroja, sillä esimerkiksi elikäytössä tarvitaan huomattavasti moniuolisemaa näytön ohjaamista kuin tekstiä kirjoitettaessa. Alla lista tärkeimmistä komonenteista lyhyen kuvauksen kera. Kotelo metallinen tai muovinen rakennelma, jonka sisään tietokone rakennetaan. Koteloita on aljon erilaisia suunnattuna esimerkiksi elikäyttöön, viihdekeskuksiin tai toimistoihin. Tärkeimmät koteloiden ominaisuudet käytön kannalta ovat äänenvaimennus, kunnollinen ilmanvaihto ja tila, elikäytössä myös ulkonäkö. Hyvät kotelot ovat arvokkaita, mutta kestävät itkään. Emolevy on koneaketin tärkein osa ja alustana muille komonenteille. Siihen kiinnittyvät kaikki tietokoneen osat tavalla tai toisella. Emolevy määrittää käytännössä koneen laajennettavuus- ja muut ominaisuudet, ts. millainen rosessori valitaan, kuinka aljon keskusmuistia voi enintään olla jne. Prosessori eli suoritin hoitaa tietokoneen laskennalliset toimet eli käytännössä suorittaa komennot. Joskus tietokoneeseen viitataan vain rosessorin nimen erusteella: on tyyillistä sanoa omistavansa Intel Core i7 -tietokoneen, vaikka nimi harhaanjohtavasti kertoo vain rosessorityyin melko eätarkasti. Keskusmuisti (RAM-muisti, Random Access Memory) on väliaikainen tiedon tallennusaikka, jota käyttöjärjestelmä ja ohjelmat tarvitsevat ollessaan käynnissä. Kun kone sammutetaan, keskusmuisti tyhjenee muutamassa sekunnissa. Keskusmuistia käytetään, sillä se on huomattavasti noeamaa kuin itkäaikaiseen tallennukseen soveltuva kiintolevyn muisti. Tosin se on hidas verrattuna rosessorin sisäisiin rekistereihin ja välimuisteihin (L1, L2 jne). Näytönohjain hoitaa graafisen uolen ja iirtää kuvan näytölle. Tämä ohjainiiri voi olla myös sisäänrakennettuna emolevyyn, jolloin uhutaan integroidusta näytönohjaimesta. Tavallisesti erilliset ohjainkortit ovat aremia kuin integroidut, ja erityisesti elikäytössä tai graafisessa mallintamistyössä kortin fyysinen koko voi vastata joa uolikasta emolevyä. Kiintolevylle tallennetaan tiedot ysyvästi. Fysiikan näkökulmasta tallennus erustuu vanhanmallisissa HDD-levyissä sähkömagneettiseen induktioon. Tietty varaus säilyy muistissa vielä silloinkin, kun koneesta on virta ois. SSD-levyissä (Solid State Disk) tallennusmekanismi liittyy uolijohdetekniikkaan eikä levyissä ole mekaanisia, liikkuvia osia. Virtalähde, tuttavallisemmin oweri, antaa sähkövirran kaikille koneen komonenteille. Powereissa on linjalähtöjä, joita vastaavat tietyt virta- ja jännitearvot. Jos koneeseen asennetaan aljon sähkövirtaa vaativia tehokkaita komonentteja, esimerkiksi noea rosessori ja näytönohjain / useita näytönohjaimia, täytyy virtalähteen valinnassa olla tarkkana. Tehoa vaaditaan reiaasti enemmän kuin tietokone minimissään kuluttaa ja lisäksi linjalähtöjen minimivirrat itää huomioida komonenttien tareita vastaavasti. Lisäksi voidaan asentaa seuraavia: Otiset asemat, esimerkiksi DVD-asema tai Blu-ray-asema. Blu-ray-asemien hinnat ovat melko korkealla kirjoitushetkellä; kirjoittava asema maksaa noin sata euroa, vrt. kohtuullisen hyvän Blu-ray-soittimen saa samaan hintaan, kun taas DVD-asema maksaa arikymiä. 1
Lisäkortit, kuten äänikortti, langattoman verkon kortti tai tv-kortti. Lähes kaikissa emolevyissä on nykyään erustason äänikortti iirilevyllä mukana ja joissakin malleissa myös WLAN-valmius. Kannettavista tietokoneista löytyy suurin iirtein samat osat, mutta ne ovat huomattavasti ienemmässä koossa ja jotain ylimääräistä voi olla karsittu ois. Tästä syystä kannettava on usein heikkotehoisemi ja maksaa hieman enemmän verrattuna samantehoiseen öytäkoneeseen. Kaikista tehokkaimia osia on tarjolla vain öytäkoneisiin, sillä ne vaativat enemmän jäähdytystehoa ja tilaa kuin kannettavissa on. Laadukkaat tabletit ja älyuhelimet uolestaan ovat tehokkuudeltaan samaa tasoa kuin eruskannettavat reilut viisi vuotta sitten, tosin ohjelmistot ovat näillä laitteilla hyvin erilaisia ja kevyemiä kuin kannettavilla tuolloin. Miksi tietokone kannattaa joskus rakentaa itse kauasta ostamisen sijaan? Koneiden rakentelu on hauskaa, jos asiaan anostaa ja homman tekee rauhassa omalla tahdilla. Tietokoneet kehittyvät huimalla vauhdilla ja erässä ysyminen vaatii jatkuvaa oiskelua. Osa tästä oettelusta tulee luontevasti rakennusrojektin kautta, sillä jo verkon tietokoneliikkeiden tuotevalikoimien selaileminen antaa kuvaa mm. hintatasosta, valikoimasta, suosituksista ja vastaavista. Harrastukseen liittyy myös muista oimisen ja koneen käytön näkökulmasta oleellisia seikkoja. Rakentaminen antaa käytännöllisen kuvan siitä, millä tavalla kone toimii. Tämä auttaa jonkin verran mm. tietokoneongelmien ratkaisussa, vikojen aikallistamisessa ja kehittää loogista ajattelua: yksi osa vaatii toisen osan jotakin asiaa varten ja niin edelleen. Omaan koneeseen voi laittaa täsmälleen niitä osia, joita haluaa ja jotka ovat keskenään yhteensoivia. Näin konetta voi otimoida eli suunnata tarkemmin ja aremmin juuri tiettyyn käyttötarkoitukseen soivaksi. On selvää, että taitava koneenrakentaja myös säästää aljon rahaa, koska kaikki ylimääräinen voidaan karsia ois. Jäljelle jäänyt raha voidaan myös käyttää laadukkaamiin komonentteihin, jolloin koneen käyttöikä itenee. Tämä tosin koskee vain tilannetta, jossa rakennetaan hieman aremi kuin kauasta halvimmalla rahasummalla saatava akettikone. Aivan halaan laitteeseen ei kannata käyttää rojektin vaatimia aikaresursseja, sillä loutuloksena on melko varmasti huonomi kone, johon aikaa on lisäksi tuhlattu merkittävästi. Tietokonehommilla voi myös tienata rahaa. Mikäli IT-ala kiinnostaa tulevaisuudessa, on hyvä osata koneisiin liittyvien asioiden erusteet käytännössä. Ohjelmointiosaaminen ei siinä kovin aljon auta, kun koneesta räjähtää virtalähde ja itäisi laittaa uusi tilalle, mielellään noeasti jotta ääsee jatkamaan töitä. Rakennusrojektin suunnittelu ja erilaiset koneet Ennen kuin yhtään osaa ostetaan tai nettikauojen sivua selataan, niin täytyy mahdollisimman tarkasti tiedostaa se, mihin käyttöön kone tulee. Käyttötarkoitus määrittää hyvin itkälti sen, minkä tyyisiä komonentteja kokoonanoon valitaan. Uusinta uutta on turha kahmia kauasta mukaansa, jos tarkoituksena on esimerkiksi selailla nettisivuja ja kirjoittaa silloin tällöin jokin dokumentti vaikkaa koulutehtäviin liittyen. Käyttötarkoitusta miettiessä joutuu usein untaroimaan, onko fiksumaa ostaa kannettava vai öytäkone. Jätetään tästä asiasta keskustelu muille ja keskitytään nyt vain öytäkoneisiin. Tarkastellaan erikseen eruskäyttäjän ja tehokäyttäjän koneita. Käyttöjärjestelmän valinta jätetään analyysin ulkouolelle. Peruskäyttäjän kone Huomautetaan tässä yhteydessä, että eruskäyttäjä ei ole millään muotoa huonomi kuin tehokäyttäjä: hän vain tarvitsee tietokonetta eri tarkoitukseen eikä halua olla tietokonenörtti. Tämä on ymmärrettävää. Peruskäyttäjän kannattaa kiinnittää koneen osia valitessaan huomiota seuraaviin seikkoihin. Kokonaisaketin hinta, mukaan lukien näyttö ja näyttö ja nääimistö, tulisi olla alle 700 euroa kirjoittamishetkellä. Tässä voi säästää jonkin verran mm. valitsemalla hieman ienemmän näytön ja erustason näytönohjaimen. Kotelolle ei ole muita vaatimuksia kuin että se on mahdollisimman hiljainen, hala ja mielellään sisältää virtalähteen samaan hintaan. Emolevy määrittää tietokoneen ominaisuudet ja laajennusmahdollisuudet. Siihen laitetaan kiinni kaikki muut osat erilaisilla liittimillä: 2
USB-liittimillä kytketään nääimistö, hiiri, tulostin ja muut oheislaitteet. Hiirelle ja nääimistölle on lisäksi omat liitännät (PS/2-liitäntätyyi), jotka harvemmin ovat enää käytössä. USB:n uusin standardi on 3.0, mutta 2.0 on vielä yleisessä käytössä. SATA-liittimillä kiinnitetään kiintolevyt ja otiset asemat. Uusin standardi on SATA 3.0, mutta 2.0 -standardin noeus riittää myös eruskäyttöön. Kotelon virta- ja reset-kytkimien liitännät sekä etuaneelin USB-liitännät laitetaan kiinni emolevyyn ienillä erikoisliittimillä. Yksityiskohtaiset ohjeet löytyvät emolevyn manuaalista Näytönohjain kytketään kiinni PCI Exress 16x -liitäntään. Näitä voi olla emolevyissä useita, mutta eruskäyttäjälle riittää yksi liitäntä (ja näin ollen myös edullisemi emolevy). Lisäkortit laitetaan PCI-väylään tai PCI Exress Mini -väylään. Kuulokkeet ja mikrofoni kytketään emolevyn ääniliitäntöihin. Näille voi lisäksi olla kotelon etuosassa erilliset istokkeet. Verkkokaaeli kytketään ethernet-liitäntään (RJ-45 kaaeli). Uusista ominaisuuksista joutuu aina maksamaan moninkertaisesti, joten eruskäyttäjän kannattaa etsiä jo hieman vanhentuneen standardin emolevy. Hinta on edullinen ja toimivuus varmemaa, koska levyjä on ollut kauemmin käytössä asiakkailla. Emolevy on syytä ostaa uutena kauasta, ei koskaan käytettynä. Myös takuuaika tulisi olla mielellään kolme vuotta. Prosessori määrittää hyvin itkälti koneen noeuden. Peruskäyttöön riittää esimerkiksi jokin Intelin Celeron tai AMD:n Phenom hintaluokassa alle sata euroa. Prosessorin tulee soia emolevyyn eli rosessorikannan on oltava sama kuin emolevyllä, esimerkiksi LGA1155, AM3+ tai vastaava. Keskusmuistia kannattaa ottaa vähintään 4 gigatavua (GB), mielellään 8. Keskusmuistin tyyi on nykyään DDR3, vanhemmissa koneissa DDR2. Soiva keskusmuisti selviää emolevyn tiedoista: emolevy tukee joko DDR2- tai DDR3-muistia, jotkut harvat emot molemia. Näytönohjain on syytä ostaa erillisenä, vaikka koneella eli elattaisi lainkaan. Erillinen kortti on huomattavasti tehokkaami ja elkällä integroidulla iirillä, jos emolevy yliäänsä sellaisen tarjoaa, voi tulla ongelmia jo HD-laatuisten Youtube-videoiden toiston kanssa verkkoyhteyden noeudesta riiumatta. Passiivisesti jäähdytetty kortti, jossa on tuulettimen sijaan vain metallinen jäähdytyselementti, on hyvä valinta hiljaisuuden vuoksi ja riittää tehoiltaan käyttötarkoitukseen. Kiintolevyksi valitaan joko erusmalli, jonka koon suhde hintaan on edullisin, tai jos tiedostoja on hyvin vähän, niin ienikokoinen SSD-levy, vaikkaa 128 GB. Kirjoitushetkellä yhden teratavun (TB) HDD-levy taitaa olla koon uolesta edullisin, ja samalla hinnalla saa vaihtoehtoisesti noin 128 GB SSD-levyn. SSD:n noeus erityisesti tietokonetta tai ohjelmia käynnistettäessä on omaa luokkaansa verrattuna mekaaniseen HDD-kiintolevyyn. Kiintolevyn yörimisnoeus vaikuttaa hieman levyn hakuaikaan, mutta toisaalta noeammin yörivä levy kuluttaa enemmän virtaa ja on äänekkäämi. Tavallisimmat kierrosnoeudet ovat 5400 RPM (kierrosta minuutissa, Rounds Per Minute) ja 7200 RPM. Virtalähteeksi soii tavallinen, kotelon mukana tuleva virtalähde, jossa on vähintään 400 W tehoa. Hyvänä mittarina voi itää sitä, että koneen ollessa käynnissä normaalikäytössä virtalähteen itäisi toimia alle 80 %:n kaasiteetilla. Suuremi kuormitus rasittaa virtalähdettä liikaa ja sen hyötysuhde heikkene & käyttöikä lyhenee. Kalliimmat virtalähteet ovat huomattavasti laadukkaamia ja kestävät vaikka ommin & tulevat kolmen tai viiden vuoden takuulla, mutta ovat eruskäyttäjän näkökulmasta turhia. Toisaalta, investointi laatuun on hyvä valinta, jos budjetti antaa myöten. Omissa koneissani (hintaluokka noin 1000 ) olen anostanut virtalähteeseen ja koteloon yhteensä noin 200. Otinen asema kannattaa vielä toistaiseksi olla DVD, sillä Blu-ray-asemasta joutuu maksamaan moninkertaisesti lisää. Odotetaan siis, että hinnat laskevat tai jos otinen media vähitellen oistuu markkinoilta. 3
Asemia voi olla kaksi, jos levyjä koioidaan aljon. Mielestäni asemia ei kannata olla kuin yksi, koska levyn olttamisessa niitä ei tarvita enemää: levy tallennetaan koneelle levykuvana, joka oltetaan edelleen uudelle levylle. Tämä toimintataa vähentää huomattavasti eäonnistumisen riskiä. Peruskäyttäjä ei tarvitse koneeseensa arvokkaita lisäkortteja, sillä äänet ja verkkoyhteys ovat riittävän hyvät jo emolevyllä. WLAN-kortin voi halutessaan hommata. Näitä saa esimerkiksi USB-väylään kymillä tai arilla. Tehokäyttäjän kone Onko sinulla jo vuosien kokemus ja tiedät tarkasti, millaiseen käyttöön uusi koneesi on tulossa? Tarvitsetko kenties tehokasta näytönohjainta videoiden muokkaamiseen, kuvankäsittelyyn tai elaamiseen? Jos näin on, niin seuraavat vinkit ovat sinulle. Tehokäyttöön suunnitellun koneen hinta riiuu täysin käyttötarkoituksesta, joten hinta-arvion tekeminen on yksilöllistä. Laadukkaan elikoneen saa noin 1200:lla eurolla, mutta ammattimaiseen kuvankäsittelyyn tai 3D-mallintamiseen suunniteltu kone voi maksaa joa 5000 euroa, josta elkkä näytönohjain jo useamman tonnin. Konetta hankkiessa täytyy itää järki kädessä, sillä rahaa voi kuluttaa juuri niin aljon kuin haluaa. Muutamat nettikauat ovat itse asiassa alkaneet tarjota rahamiehille hyvin kalliita henkilökohtaisia koneita, joissa elkkä keskusyksikkö ilman oheislaitteita voi maksaa yli 7000. On tärkeää, että tietokone tukee uusimia ominaisuuksia myös lähitulevaisuudessa. Tästä syystä kannattaa anostaa erityisesti emolevyyn, josta löytyy USB 3.0 ja SATA 3.0 -liitännät. Lisäksi on hyvä olla mahdollisuus kytkeä kiinni tarvittaessa useita näytönohjaimia (AMD Crossfire tai Nvidia SLI). Prosessoriksi soii jokin suhteellisen tehokas neli- tai kuusiydinrosessori. Yleensä ei kannata ostaa arasta mallia, sillä siitä joutuu maksamaan hirveästi. Hintaluokassa 300 löytyy riittävän hyviä rosessoreita. Prosessorin valintaan vaikuttaa myös se, minkä tyyistä työtä koneella tehdään. Esimerkiksi numeerisia simulointeja tekevä tutkija voi anostaa rosessoriin 1000, mutta ostaa näytönohjaimen alle satasella. Tämä on sitä soivaan käyttöön otimointia. Keskusmuistille ehdoton minimi on 8 GB, mutta 16 GB on tulevaisuuden kannalta aremi ratkaisu. Lisäksi kannattaa kiinnittää huomiota muistin taajuuteen (MHz) ja latenssiaikoihin eli CL-arvoihin: karkeasti sanoen, mitä korkeami taajuus ja ienemmät latenssiajat, sitä noeami muisti. Näytönohjaimen valinta jakautuu yleensä niin, että hankitaan joko elinäytönohjain, 3D-grafiikkanäytönohjain tai erusnäytönohjain. Tavallinen näytönohjain riittää hyvin esimerkiksi koodaajalle, joka tarvitsee vain kovaa laskentatehoa. Laadukkaissa näytönohjaimissa hintaluokka on arista sadasta eurosta ylösäin. Näytönohjaimen suorituskykyyn vaikuttavat tärkeimmät ominaisuudet ovat grafiikkarosessorin (GPU) kellotaajuus, muistin määrä ja kellotaajuus sekä varjostinrosessoreiden lukumäärä (shader rocessors). CAD-työskentelyssä ja vastaavassa on tareen kiinnittää huomiota myös muihin sovelluskohteen kannalta oleellisiin ominaisuuksiin. Kiintolevyksi naataan SSD-levy, sillä sen luku- ja kirjoitusnoeus on tavalliseen kiintolevyyn nähden ylivoimainen. Koska SSD-levyt ovat ieniä, ellei halua maksaa tonnikaualla, tarvitaan lisäksi tavallinen kiintolevy varsinaiseen tiedon tallentamiseen. Jos koneella käsitellään aljon suuria tiedostoja kuten kuvat, ääni ja videot, valitaan suuri levy (1,5 2 TB). Virtalähde ja kotelo ostetaan erikseen. Virtalähteen tehon tulisi olla vähintään luokkaa 700 W, sillä usean näytönohjaimen ja tehokkaan rosessorin & useiden kiintolevyjen yhdistelmä kuluttaa aljon virtaa. Toisaalta, jos näytönohjaimia on vain yksi erusmallinen ei tehokaskaan rosessori vaadi mitenkään älyttömästi virtaa ja 500600 W voi riittää. Kotelon tulee olla mahdollisimman hyvin akettiin soiva: elikotelolle tärkeää on näyttävyys ja ilmanvaihto, tehotyöasemalle hiljaisuus sekä laajennettavuusominaisuudet. Laadukkaiden koteloiden hinnat lähtevät reilusta sadasta eurosta ilman virtalähdettä. Otiseksi asemaksi tulee Blu-ray-asema, jokavoi olla lukeva tai kirjoittava; levyjen kirjoittaminen on vielä nykyään verraten kallista. Myöhemmin koneeseen voi hankkia toisen Blu-ray aseman, jossa on kirjoitusominaisuus. Tuolloin voi olla, että Blu-ray-me- 4
dian ominaisuudet ovat jonkin verran myös kehittyneet (suuremmat levyt tms.). Vinkkejä koneen ja osien hankkimiseen Ajat muuttuvat, ja niiden mukana myös ostoäätöksiin vaikuttavat seikat. Listataan muutama juttu, joista voi olla hyötyä. Markkinoiden noein tietokone vanhenee erittäin noeasti. Kahden vuoden kuluttua se on jo vanha kone. Osta kalliita osia vain silloin, kun tiedät tarkasti, millaiseen käyttöön ne tulevat ja että ne soivat siihen. Myyjät osaavat vakuutella vaikka mitä, useinkaan et tarvitse heidän kauaamiaan ekstratarvikkeita ja muuta roskaa. Yritä löytää edullinen, mutta kuitenkin ominaisuuksiltaan riittävä vaihtoehto. Mikäli kone tulee eruskäyttöön eli nettiselaukseen ja kirjoittamiseen, voi olla järkevää ostaa edullisin uusi kone, minkä löytää. Tehot riittävät varmasti, kun konetta hieman säätää. Lisäksi saa takuun ainakin vuodeksi. Huomioi koneen ja osien takuuajat. Kannattaa ostaa osia, joissa takuusysteemi toimii ja tilalle saa uuden kohtuullisen noeasti, jos vanha räjähtää. Parin kolmen vuoden takuu on yleensä riittävän itkä: Jos komonentti ei ole siihen mennessä hajonnut, niin todennäköisesti se kestää vielä muutaman lisävuoden. Käytetyn koneen ostamisessa on omat riskinsä. Jos ostat käytetyn, niin varmistu siitä, että osilla on takuuta jäljellä, ainakin sen verran, että ehdit testata koneen toimivuuden. Ihmiset eivät yleensä myy eteenäin täydellisesti toimivia tietokoneita, aitsi hirveässä rahaulassa, jolloin tilanne kannattaa toki käyttää hyödyksi. 5