Työasema- ja palvelinarkkitehtuurit (IC130301) 5 opintopistettä Petri Nuutinen 5 opintopistettä Petri Nuutinen Apumuistit Tarvitaan ohjelmien ja dokumenttien tallentamiseen, kiintolevyjen varmuuskopiointiin, tietojen siirtämiseen jne Tallennuskapasiteetti ilmoitetaan kilo-, mega-, gigatai teratavuina Kilotavu=1024 tavua, mega=1024 kilotavua, giga=1024 megatavua jne Muistien variaatioita eri tarkoituksiin (digikamerat, puhelimet, kannettavat soittimet jne) Umpinaiseen koteloon pakattu Luku- ja kirjoituspäitä käytetään tiedon lukemiseen ja tallentamiseen Etuna muihin kapasiteetiltaan vastaaviin tallennusvälineisiin on nopeus Koostuu useista levyistä Pyörimisnopeudet 5400, 7200, 10 000, 15 000 kierr/min Jokaisella levyllä omat luku- ja kirjoituspäät 1
Toteutuskohtaiset vaatimukset ja määrittelyt SATA/SSD/SAS = 1 levy/liitin (SATA multiplier=15, SAS expander=65535) IDE = Primary/Secondary. Jos samassa väylässä useita levyjä (IDE Channel), niin jumpperointi master/slave/single/cable Select, SCSI ID Tärkein tehtävä lukea/tallettaa tietoa mahdollisimman nopeasti ja luotettavasti Hakuaika = aika siirrettäessä luku/kirjoituspää uralta uralle (3 tapaa) Keskim. hakuaika = yleisin, satunnaisesti uralta uralle Hakuaika vierekkäiselle uralle Full-track = sisimmältä uloimmalle Pyörähdysviive (Latency) = Aika, joka kuluu luettavan/kirjoitettavan kohdan pyörähtämiseen lukupään kohdalle Pyörähdysviive suoraan riippuvainen levyn pyörimisnopeudesta Keskimäärin puoli kierrosta Ulkoinen suorituskyky = ATA (33-133 Mt/s) SATA (150 2000 Mt/s) SAS (150-1200 MT/s Välimuistin määrällä vaikutusta saantinopeuteen (64MB) 2
SSD-levyt (Solid-state drive) yleistymässä Ei mekaanisia levyjä, mikrosiru (Flash) Eri liityntätyyppejä (SATA, SAS. FC) Hakuaika 0.1 ms, mitätön latenssi Rajoitettu uudelleenkirjoitus Kallis, pieni kapasiteetti Pieni virrankulutus Muisti (memory) Mikron muisti jaetaan kolmeen pääryhmään: - Käyttömuisti eli RAM (Random Access Memory) - Pysyväismuisti eli ROM (Read Only Memory) - Välimuisti eli Cache Jako perustuu lähinnä muistin tyyppiin. Voidaan toki jakaa toisellakin tapaa, mutta jaot perustuvat tällöin esim. sijainnin mukaan Keskusmuisti (RAM) Tietokoneen tärkein muisti, koska prosessori käsittelee vain RAM-muistissa olevaa tietoa RAM-muisti on tietokoneen tietojen käsittely- ja varastointipaikka Virran katkeaminen hävittää sisällön tietojen kadottaminen Keskusmuistin maksimimäärän rajoittaa piirisarja sekä prosessori Keskusmuisti lisätään moduuleina eli kampoina Tänä päivänä kammat ovat yleensä kooltaan 128 Mt 16 Gt Löytyy erilaisia, yleisin DIMM (DDR, DDR2, DDR3. DDR4) 3
DIMM (Dual In-Line Memory Module) DIMMejä erilaisia (DDR, DDR-2, DDR-3, DDR-4) DDR-2 lisätään kahdella jaollinen määrä, muita voi lisätä yksitellen (tai sitten ei) 64 tai 128-bittinen Kellotaajuudet: DDR (100 200 MHz) DDR-2 (200-400 MHz) DDR3 (400 1066MHz) DDR4 (667 3200MHz) Datanopeudet: DDR (200-400) DDR-2 (400-800) DDR3 (800 2133) DDR4 (800 3200) MT/s) Erilaiset kammat yleensä erottaa kamman alaosassa olevasta tai olevista koloista Muistin nopeus Tiedon saantiaika piiriltä Tietoa siirtyy yhden siirron aikana kamman bittisyyden verran (64 tai 128) Ilmaistaan megahertzeinä, jotka ilmoittavat kuinka nopeaan muistiväylään on tarkoitettu ROM-muisti Eroaa RAM-muistista, että sitä voidaan vain lukea ROM-muistissa säilytetään sellaista tietoa, jonka halutaan olevan heti käsillä, kun kone käynnistetään Nimitys Read Only Memory on harhaanjohtava voidaan nykyään kirjoittaa/päivittää esim. BIOS-ROM BIOS-ROM joudutaan päivittämään, jos BIOS ei toimi oikein, emolevyn jokin ominaisuus ei toimi tai käyttöjärjestelmä ei tunnista komponentteja 4
Välimuisti (Cache) Käytetään prosessorin, kiintolevyn ja CD-ROM aseman käytön nopeuttamiseen Perusperiaate on, että jos tieto löytyy välimuistista, niin toiminta on nopeampaa Tärkeimmät välimuistit löytyvät prosessorista (Level 1 ja 2 (3)), muistipiireistä sekä kiintolevystä Muistien nopeusvertailu Aikaan suhteutettu nopeusvertailu datan käsittelyssä (vertailu on suuntaa-antava) Prosessori = 1 sekunti L1 3 välimuisti = n. 10 sekuntia RAM-muisti = n. 3 minuuttia Kiintolevy (HDD) = n. 1 vuosi Muistikortit Käytetään liikuteltavien tallennusvälineinä kuten digitaalikamerat, puhelimet, taskutietokoneet yms. Muistien kapasiteetti kasvaa huimaa vauhtia (tera) Memory Stick, Memory Stick Pro, Memory Stick Duo, Memory Stick Pro Duo SmartMedia, CompactFlash, MultimediaCard, RS-MMC SecureDigital, Mini SD, Micro SD, SDHC, SDXC Tietysti on vielä liikuteltavia USB-muistitikkuja 5