Informatika Predavanja 2016/ Procesor. Procesor. Procesor. Procesor. Procesor. 4. Hardver računara

Σχετικά έγγραφα
UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 17.maj Odsek za Softversko inžinjerstvo

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

Elementi spektralne teorije matrica

Personalni računar II deo. MEMORIJE Operativna memorija Spoljašnje memorije Keš memorija

Elektronske memorije

numeričkih deskriptivnih mera.

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

Κύρια & Περιφερειακή Μνήµη

Sklopovlje (hardware)

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ I. 3 η ΔΙΑΛΕΞΗ Περιφερειακές Μνήμες

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

T E M A 4A Procesori i memorije

Kaskadna kompenzacija SAU

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Δ Εξάμηνο

Operacije s matricama

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

INTELIGENTNO UPRAVLJANJE

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

Κεφάλαιο 1.6: Συσκευές αποθήκευσης

3. Προσωπικός Ηλεκτρονικός Υπολογιστής (Personal Computer - PC)

Elementarna memorijska kola

18. listopada listopada / 13

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ I. 3 η ΔΙΑΛΕΞΗ Περιφερειακές Μνήμες

Teorijske osnove informatike 1

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

ΤΕΥΧΟΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΠΡΟ ΙΑΓΡΑΦΩΝ

Inženjerska grafika geometrijskih oblika (5. predavanje, tema1)

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

ΜΑΘΗΜΑ 2 MULTIPLE CHOICE

5. Karakteristične funkcije

III VEŽBA: FURIJEOVI REDOVI

EuroCons Group. Karika koja povezuje Konsalting, Projektovanje, Inženjering, Zastupanje

ΤΕΥΧΟΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΠΡΟ ΙΑΓΡΑΦΩΝ

APROKSIMACIJA FUNKCIJA

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ

IZVODI ZADACI (I deo)

ΠΡΟΣΚΛΗΣΗ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ KAI ΚΑΤΑΘΕΣΗΣ ΠΡΟΣΦΟΡΩΝ

Računarska grafika. Rasterizacija linije

Μοναδική φορητότητα, αξεπέραστη απόδοση

Μόνιμη Αποθήκευση Δεδομένων στον Η/Υ

Ο προσφερόμενος εξοπλισμός θα πρέπει να καλύπτεται από εγγύηση του κατασκευαστή τουλάχιστον 1 έτους. ΝΑΙ 13.1

MEHANIKA FLUIDA. Isticanje kroz otvore sa promenljivim nivoom tečnosti

PRILOG. Tab. 1.a. Dozvoljena trajna opterećenja bakarnih pravougaonih profila u(a) za θ at =35 C i θ=30 C, (θ tdt =65 C)

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΕΥΤΕΡΕΥΟΥΣΑΣ ΜΝΗΜΗΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΝΟΜΟΣ ΑΤΤΙΚΗΣ ΔΗΜΟΣ Ι Λ Ι Ο Υ ΑΥΤΟΤΕΛΕΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΜΗΧΑΝΟΓΡΑΦΗΣΗΣ

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

STATIČKE KARAKTERISTIKE DIODA I TRANZISTORA

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

Konstruisanje. Dobro došli na... SREDNJA MAŠINSKA ŠKOLA NOVI SAD DEPARTMAN ZA PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

Antene. Srednja snaga EM zračenja se dobija na osnovu intenziteta fluksa Pointingovog vektora kroz sferu. Gustina snage EM zračenja:

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

( , 2. kolokvij)

[ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΚΑΙ ΔΙΑΥΛΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ]

PARNA POSTROJENJA ZA KOMBINIRANU PROIZVODNJU ELEKTRIČNE I TOPLINSKE ENERGIJE (ENERGANE)

1 UPUTSTVO ZA IZRADU GRAFIČKOG RADA IZ MEHANIKE II

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Δ Εξάμηνο

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

MEMORIJA. Karakteristike memorijskih sistema

Obrada signala

«ΠΡΟΜΗΘΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΦΕΡΙΑΚΩΝ ΣΥΣΚΕΥΩΝ» ΤΟΥ ΔΗΜΟΥ ΙΩΑΝΝΙΤΩΝ ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟ ΙΑΓΡΑΦΕΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

radni nerecenzirani materijal za predavanja

ΘΕΜΑ : Πρόσκληση εκδήλωσης ενδιαφέροντος για την «Προμήθεια Λογισμικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού ΔΕ Φιλιατρών». ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ

ΠΡΟΣΚΛΗΣΗ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ KAI ΚΑΤΑΘΕΣΗΣ ΠΡΟΣΦΟΡΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΜΗΘΕΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΝΑΛΩΣΙΜΩΝ:

Δεδομένα και πληροφορίες

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

Računarska grafika. Rasterizacija linije

Program testirati pomoću podataka iz sledeće tabele:

Κεφάλαιο 2.4: Εργασία με εικονίδια

Skripta iz Arhitekture i organizacije računara (radna verzija)

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

DELL used Η/Υ 755 SFF, E6550, 2GB, 80GB

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

4. SEKUNDARNA MEMORIJA

Grafičko prikazivanje atributivnih i geografskih nizova

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

Δεδομένα και πληροφορίες

ANALIZA RADA 6T_SRAM I 1T_DRAM MEMORIJSKE ĆELIJE

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

16PROC

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

Transcript:

Informatika 0028.11 4. Hardver računara CPU Central Processing Unit Osnovni element svakog računara mozak Elektronski sklop sastavljen od velikog broja tranzistora Osnovne funkcije procesora: Obrada podataka i izvršavanje instrukcija sadržanih u programima upravljanje računskim procesima i interakcijama između pojedinih jedinica računara Instrukcije i podaci se redom učitavaju iz radne memorije Da bi se izvršila neka instrukcija potrebno je pet taktova: jedan da se učita instrukcija jedan da se dekodira jedan da se učita podatak jedan da se izvrši instrukcija jedan da se upiše razultat Prilikom izbora CPU korisnici obično samo obraćaju pažnju na brzinu radnog takta procesora Ukupna brzina CPU ne zavisi samo od brzine takta, mada viši takt direktno utiče na brži rad Brzina obrade podataka, zavisi od: interne brzine (radni takt) iskazuje se u [MHz] ili [GHz] duzine procesorske reči (binarna reč koja se prenosi iobrađuje) stepena paralelizma nivo instrukcije (broj procesa koji se istovremeno izvršavaju) nivo procesora (broj jezgara) količine interne keš memorije Karakteristične brzine procesora: Eksterna brzina = frekvencija sistemske magistrale Interna brzina = n x frekvencija magistrale (Processor Core Frequency) definiše je generator takta Merenje performansi procesora: FLOPS (FLoating point Operations Per Second) broj operacija sa pokretnim zarezom u sekundi MIPS (Milions of Instructions Per Second) broj miliona instrukcija po sekundi Ovako iskazane performane uzimati sa rezervom Predavanja 2016/2017. 1

Osnovne komponente procesora: Aritmetičko logička jedinica (ALU Arithmetic Logic Unit) Upravljačka jedinica Registri Keš (cache) memorija RAM CPU Keš A ALU A + B B ulazni registri izlazni registar Upravljačka Aritmetičko logička jedinica izvršava sve aritmetičke (sabiranje, oduzimanje,...) i logičke operacije (konjukcija, disjunkcija, negacija,...) Upravljačka jedinica Upravlja radom ostalih delova procesora na osnovu instrukcija iz programa koje CPU dobija zajedno sa podacima za obradu Sinhronizuje ulaze i izlaze, memoriju i ALU Upravlja sopstvenim radom Registri Mali memorijski elementi, širine jedne procesorske reči, koji su znatno brži od bilo koje druge memorije Koriste se za privremeno skladištenje podataka pri izvršavanju programa (registri opšte namene), kao i za čuvanje informacija o trenutnom stanju programa koji se izvršava (statusni registri). Podaci se najčešće najpre dopreme u registre, rezultat operacije takodje smesti u registar, a zatim se kopira iz registra u memoriju (keš ili RAM) Keš (cache) memorija vrlo brza memorija malog kapaciteta koja se nalazi u samom procesoru (L1) ili uz njega (L2,L3) unjojsesmeštajukopijepodatakaizglavnememorijekojise najčešćekoriste ukoliko se podatak kome procesor želi da pristupi nalazi u kešu, vreme pristupa je drastično manje (više od 10 puta) od vremena potrebnog da se traženi podatak iz glavne memorije kopira u keš Montaža procesora Hladjenje procesora najčešće se sastoji od hladnjaka i ventilatora hladnjak je metalni deo sa rebrima koja imaju ulogu da povećaju površinu sa koje se oslobađatoplota uloga ventilatora je da omogući strujanje vazduha oko hladnjaka, čime se obezbeđuje bolje hladjenje radne temperature procesora krećuseurasponuod40 100 o C Ukoliko se pregreje, procesor počinje da radi sporije i blokira i/ili restartuje sistem usled pregrevanja može doći i do trajnog oštećenja procesora Ukoliko se računar često restartuje sam, proveriti sistem hladjenja Predavanja 2016/2017. 2

Podela memorija u računaru Memorija Primarna (CPU direktno komunicira sa njom) Registri Keš radna memorija (operativna memorija ili glavna memorija) Sekundarna (CPU posredno komunicira sa njom) HDD Optički uređaji USB fleš FDD Hijerarhija memorija Memorija Kapacitet + Registri Keš RAM HDD USB fleš, DVD, CD... Brzina Cena + Elektronske memorije realizuju se od memorijskih čipova sastavljenih od velikog broja tranzistora i kondenzatora Memorijske čipove, prema svojstvu, delimo u dva tipa: ROM (Read Only Memory) Sadržaj ove memorije procesor može samo da čita Čuva podatke i kada je računar isključen Koristi se i za BIOS RAM (Random Access Memory) Memorija sa direktnim pristupom u omogućeno i čitanje i upis podataka Svoju funkciju vrši samo kada je računar uključen Memorija Realizacija u više fizičkih oblika: DIPP (Dual Inline Pin Package) SIPP (Single Inline Pin Package) SIMM (Single Inline Memory Module) Memorija Realizacija u više fizičkih oblika: DIMM (Dual Inline Memory Module) sa 168 do 288 kontakata RAM memorija za PC o 168-pin za SDR SDRAM o 184-pin za DDR SDRAM o 240-pin za DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM o 288-pin za DDR4 SDRAM SO-DIMM (Small Outline-DIMM) sa 100 do 260 kontakata RAM memorija za prenosne računare Predavanja 2016/2017. 3

Radna memorija Sinonimi: glavna memorija i operativna memorija Memorija sa kojom je procesor u stalnoj komunikaciji Prema načinu rada postoje: Dinamička memorija sa direktnim pristupom memorijska ćelija se sastoji od jednog tranzistora i jednog kondenzatora naelektrisanje se čuva u kondenzatoru i traje samo nekoliko milisekundi pa je potrebno stalno osvežavanje Statička čuva podatke sve dok ima napajanja, bez osvežavanja memorijska ćelija se sastoji od šest tranzistora brža je od DRAM, veća je i više se greje Radna memorija Osnovne karakteristike memorija: Vrsta (tip) memorije Radni takt (MHz) Brzina pristupa (ns) Kapacitet (MB ili GB) Radna memorija Razvoj dinamičkih memorija prati razvoj procesora u pogledu: Brzine rada (taktnosti) Propusnog opsega [MB/sec ili GB/sec] SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) Sinhrona dinamička memorija Sinhronizovana je sa frekvencijom procesora Može da radi na magistralama 66, 100 i 133 MHz 3,3V DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) Omogućava razmenu podataka i na početku i na kraju svakog takta Udvostručen protok u odnosu na SDRAM (200MHz) 2,5V Radna memorija DDR2 SDRAM Omogućava još veće brzine (400, 533, 667, 800 i 1066 MHz) 1.8V DDR3 SDRAM Omogućava još veće brzine (800, 1066, 1333, 1600, 1866 i 2133 MHz) 1.5 V DDR4 SDRAM Omogućava još veće brzine (1600, 2133 pa do 3200 MHz) 1.2 V Memorija Dodatne komponente i periferni uređaji mogu imati svoju memoriju Na primer: GDDR RAM (Graphics Double Data Rate RAM) prilagođena RAM memorija za grafičke kartice generacije GDDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5 Sekundarna memorija Sekundarna memorija: interna (HDD) spoljašna (optički uređaji, USB fleš mem, FDD itd.) Buffer memorija Međumemorija za privremeni smeštaj podataka dok se proces ne završi Mnoge periferije imaju svoju bafer memoriju Resterećuje glavnu memoriju i oslobađa procesor Predavanja 2016/2017. 4

HD ili HDD (Hard Disk Drive) Glavna sekundarna memorija Velikog kapaciteta Značajno sporiji od memorija iz grupe primarnih Služi za trajni smeštaj i arhiviranje svih podataka potrebnih za rad računara ili obradu Osnovni elementi su: Jedne ili više dvostrano magnetnih ploča kružnog oblika ručice (ruka) sa glavama za upis i čitanje podataka i su smešteni u hermetički zatvorena kućišta. Magnetne ploče (diskovi): presvučene su oksidom gvožđa ili legurama na bazi kobalta - feritni materijal montirane su na zajedničku osovinu istovremeno se rotiraju konstantnom brzinom uobičajeni broj obrtaja u minuti (rpm) je 5.400, 7.200 i 10.000 Glave za upis i čitanje: montirane su na zajedničkoj ruci skeniraju sve diskove istovremeno sa obe strane radijalnim kretanjem od prvog traga prema osovini lebde iznad ploča bez fizičkog kontakta, sa razmakom od nekoliko μm ( vazdušni jastuk ) svaka magnetna površina ima svoju glavu (ukupan broj glava odgovara broju magnetnih površina) Predavanja 2016/2017. 5

Organizacija podataka na disku (CHS Cylinder, Head, Sector): Staze (track) koncentrični kružni prstenovi jedne magnetne površine Sektor (sector) najmanja jedinica prostora na disku, obično 512 B (novi diskovi će uskoro koristiti 4096B) Cilindar (cylinder) Stazeistogprečnika na svim magnetnim pločama Prilikom čitanja, najpre se ruka postavi da čita odgovarajući cilindar, a zatim se, u trenutku kada odgovarajući sektorprodje pored glava, izvrši čitanje sa odgovarajuće glave Svaki operativni sistem ima definisan maksimalan broj adresa kojima može pristupiti FAT (File Allocation Table) tabela sa raspoloživim adresama FAT16 do 2 16 1 adresa = 65 535 (DOS do Win95) FAT32 do 2 32 1 adresa = 4 294 967 295 (Win98 i noviji) NTFS (New Technology File System) do 2 64 1 adresa 18,45 * 10 18 Razvijen za Windows NT, 2000, XP, Vista, 7, 8.x, 10... Sistem ima sposobnost samooporavljanja Ima mogućnost šifrovanja naziva datoteka i foldera Razne dodatne mogućnosti Postoji mogućnost da na disku bude više sektora nego raspoloživih adresa Klaster (cluster) najmanji adresibilni prostor sastavljen od više susednih sektora iste staze Uobičajene veličine klastera su: 2048, 4096, 8192, 16384, 32768 i 65536 B, zavisno od veličine diska broj sektora po klasteru (4 128) Predavanja 2016/2017. 6

Performanse diska: Kapacitet diska Vreme pristupa (Access Time) Brzina prenosa (Data Transfer Rate) Vreme pristupa = Vreme traženja + Vreme čekanja Vreme pristupa = Vreme traženja + Vreme čekanja Vreme traženja (seek time) vreme potrebno da ruka postavi glave za čitanje iznad odgovarajućeg cilindra Vreme čekanja (rotational latency) - vreme koje protekne od kako se glave postave iznad cilindra do nailaska odgovarajućeg sektora Broj obrta Prosečno vreme čekanja [ms] Max.vreme čekanja [ms] 5.400 5,60 11,10 7.200 4,20 8,30 10.000 3,00 6,00 Za povezivanje diska sa matičnom pločom u primeni su tri standarda: PATA (IDE/ATA) Integrated Drive Electronics / Advanced Technology Attachment SCSI Small Computer Systems Interface SATA Serial ATA Parallel ATA IDE i ATA nazivi za sličan standard 1985. firme Compaq i Western Digital konstruisale disk sa kontrolerom na samom disku (integrisana elektronika) IBMima slično rešenje nazvano ATA (AT Attachment) Unapređene verzije: Extended IDE (EIDE) i Ultra ATA (UATA) Parallel ATA 16 bitni paralelni prenos (PATA) priključak na matičnoj ploči i čvrstom disku je 40 pinski kabl za vezu je 40 žilni ili 80 žilni za UATA kabl za vezu može da prihvati 2 uređaja (master i slave) Brzina prenosa je 4MBps za izvorni ATA i 133 MBps za UATA6 SCSI Prvi put realizovan 1986. godine, standardizovan od strane ANSI (American National Standard Institute) Nekada veoma rasprostranjen način povezivanja diska sa matičnom pločom, kada su bile potrebne visoke performanse (serveri i snažne radne stanice) Visoka cena i složeno konfigurisanje Izvorno paralelni način prenosa, danas najčešće serijski (Serial Attached SCSI SAS) Predavanja 2016/2017. 7

Serial ATA Naslednik PATA standarda Serijski prenos podataka 7 žilni kabl Brzina prenosa od 1,5Gbps (SATA 1) do 6Gbps (SATA 3) Nova revizija SATA 3.2 omogućiće prenos od 16Gbps Dodatne mogućnosti: Hot swap i NCQ RAID RAID Redudant Array of Inexpensive (Independent) Disks Način korišćenja nekoliko diskova u nizu Obezbeđuju se veća sigurnost i/ili veća brzina rada paralelni rad diskova korišćenjem tehnika kontrole parnosti Nekoliko nivoa: RAID 0 do RAID 6 i hibridni RAID 10 Najčešće su u upotrebi nivoi: 0, 1, 5 i 6 Nivo RAID 0 raspodeljuje blokove podatak na diskove bez redundanse i kontrole parnosti minimum dva diska za niz RAID nema mogućnost obnove podataka u slučaju kvara pouzdanost niža od pouzdanosti svakog pojedinog diska prednost ovog nivoa je povećana brzina rada i maksimalna iskorišćenost kapaciteta diskova Nivo RAID 1 RAID podaci su preslikani sa jednog diskanadrugi osigurana obnova podataka u slučaju kvara jednog diska nedostatak je slabo iskorišćenje kapaciteta diskova, jer se koristi samo 50% ukupno raspoloživog kapaciteta (pola za podatke, pola za njihove kopije). Nivo RAID 2 podaci raspoređeni na nivou bita na različite diskove za podatke na diskove za ispravku grešaka upisuje se Hamming kod parnosti zbog komplikovanog postupka upisa, ovaj nivo isplativ samo za veće sisteme minimum tri diska za niz, a otkaz jednog se može kompenzovati sistem sa 10 diskova ima korisni kapacitet 71%, sa manje diskova procenat naglo opada RAID Nivo RAID 3 podaci raspoređeni na nivou bajta na različite diskove za podatke koristi samo jedan disk za ispravku grešaka (disk pariteta) ovaj nivo pogodan za skladištenje i pristup većoj količini podataka odjednom minimum tri diska za niz, a otkaz jednog se može kompenzovati ima bolje iskorišćenje kapaciteta (kod niza sa 5 diskova iznosi 80%) RAID Predavanja 2016/2017. 8

Nivo RAID 4 sličan RAID-u 3, sa razlikom da su podaci raspoređeni na nivou bloka na različite diskove za podatke minimum tri diska za niz, a otkaz jednog se može kompenzovati bolje je prilagođen razmeni male količine podataka RAID Nivo RAID 5 podaci na nivou bloka i podaci za ispravku grešaka raspoređeni su na sve diskove sistema omogućena veća brzina razmene podataka između niza diskova objedinjena su dobra svojstva svih nižih nivoa minimum tri diska za niz, a otkaz jednog se može kompenzovati RAID Nivo RAID 6 sličan RAID 5 nizu, samo sa duplo raspoređenom parnošću minimum četiri diska za niz, a otkaz dva se može kompenzovati polako menja RAID 5 RAID Nivo RAID 10 hibridni nivo RAID, odnosno ugnježdena 2 nivoa u jedan RAID sistem primenjene prednosti oba nivoa (brzina i sigurnost) otkaz 1 diska po ugnježdenom nivou ne dovodi do gubitka podataka RAID SMART Self Monitoring, Analysis and Reporting Technology 1992. IBM isporučio prve diskove sa PFA tehnologijom (Predictive Failure Analysis ) 60% otkaza uređaja je mehaničke prirode i predstavlja posledicu postepene degradacije performansi uređaja Stalno se mere pojedini parametri rada i rezultati upoređuju sa nominalnim vrednostima SSD SSD (Solid State Disk) poluprovodnički disk, električni disk... uređaj za skladištenje podataka izrađen od elektronskih memorijskih modula DRAM fleš memorije EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) zove se disk, iako ne sadrži nikakav disk (ploču) u sebi nema pokretnih mehaničkih delova Predavanja 2016/2017. 9

SSD SSD (Solid State Disk) prvi diskovi su bili bazirani na memorijskim modulima tipa DRAM (neperzistentne memorije), pa je postojala potreba za stalnim eksternim napajanjem ili eksternim medijumom za skladištenje podataka kad nema napajanja SSD SSD (Solid State Disk) novi diskovi su bazirani na nešto sporijim fleš memorijama NAND i NOR (perzistentne memorije) SSD SSD prednosti: Brže pokretanje, jer nema potrebe za dostizanje nominalnog broja obrta Nepostojanje mehaničkih delova veća otpornost na vibracije, udarce, itd. Veća brzina pristupa podacima (ne postoji vreme traženja i vreme čekanja) Ne proizvode buku tokom rada Mala potrošnja energije i malo emitovanje toplote Pouzdaniji su od klasičnih diskova i imaju veći vek trajanja? SSD SSD mane: Cena - 10x su skuplji po GB od klasičnih diskova Manjeg su kapaciteta od klasičnih diskova Asimetrija u brzini čitanja i upisa podataka Degradacija performansi vremenom Čest pristup istim lokacijama, znatno smanjuje vek trajanja (svaka memorijska ćelija ima limitiran maksimalni broj upisa i brisanja procene idu i do 100 miliona) wear leveling upravljanje ravnomernom upotrebom ćelija otkaz diska je teško predvideti i obično rezultuje potpunim gubitkom podataka Hibridni diskovi Hibridni diskovi Hibridni diskovi kombinuju klasičan HDD i SSD SSHD (Solid-state hybrid drive) SSHD je hibridni disk gde klasičan HDD velikog kapaciteta (1, 2 TB) koristi SSD disk malog kapaciteta (8, 16, 24 GB) kao bafer Obezebeđen brži rad HDD Dual-drive hybrid systems 1. korišćenje obe vrste diskova u jednom računarskom sistemu SSD kao sistemski disk HDD kao disk za čuvanje podataka 2. oba diska su integrisana u jedan uređaj Predavanja 2016/2017. 10

Disketna jedinica Disketna jedinica FDD (Floppy Disc Drive) Omogućava razmenu podataka između računara snimanjem na prenosiv medij Disketa:plastičan disk sa feromagnetnim materijalom na površinama Pravila pripreme diskete za rad i organizacije prostora slični kao za HD Kapacitet: 1,44 MB (3,5 ) ili 1,2 MB (5,25 ) U savremenim računarima se više ne koristi Disketna jedinica Disketna jedinica ZIP Drive IOmega Corporation 1994. Super disketa Cilj: povećanje kapaciteta disketa Standardno: 100, 250 i 750 MB Prečnik disketa 3,5 Interna ili eksterna jedinica 5,25 (1,2 MB) 3,5 (1,44 MB) Druga slična rešenja: Flextra 21,4MB Floptical 21MB Superdisk LS 120 i LS 240 (MB) Sony HiFD 120MB CD (Compact Disc) Sony i Philips 1979. Nastao razvojem industrije muzičkih medija (zamena za gramofonsku ploču) Prvi diskovi 650MB / 74 min trajanja, kasnije stanardno 700MB / 80 min i do 870MB Standardni prečnik diska: 12 cm, postoji i mini od 8cm (24m/200MB) Disk je višeslojan Predavanja 2016/2017. 11

Formati kompakt diskova: CD ili CD DA (CD Digital Audio) namenjen samo za audio sadržaj CD ROM (CD Read Only Memory) 1985. optički medijum za kompjuterske podatke CD R (CD Recordable) diskovi koje je moguće jednom snimiti CD RW (CD ReWritable) diskovi na kojima se mogu više puta zapisivati i brisati digitalni podaci CD i CD ROM je moguće samo fabrički snimiti Disk se sastoji od više slojeva: 3 + štampa ili nalepnica Prvi sloj je plastičan disk u koji je urezan sadržaj, preko kojeg je nanet tanak sloj reflektujućeg materijala (Al, Ag ili Au), a zatim se nanosi zaštitni lak i po potrebi se preko štampa neki sadržaj ili lepi nalepnica A) Plastični disk sa upisanim podacima B) Reflektivni sloj C) Sloj zaštitnog laka D) Štampani sloj (grafika) E) Laserski zrak CD R između plastičnog diska i tankog sloja reflektujućeg materijala (Al, Ag ili Au), ima dodatni sloj organske fotoosetljive boje u koji se naknadno upisuje neki sadržaj CD RW umesto sloja fotoosetljive boje i reflektujućeg sloja ima sloj metalne legure, uz dva pomoćna dielektrična sloja za odvođenje toplote prilikom upisivanja Zapis se ostvaruje laserskom trajnom, odnosno privremenom deformacijom dodatnog sloja (promena karakteristika refleksije svetlosti) Uplastičnom disku je fabrički urezana staza koju laser prati Staza za upis podataka je spirala (od centra ka spolja) dužine 5,38 km Svi sektori su iste fizičke dužine Varijabilna brzina obrtanja Standardna brzina za CD: 1x = 150 KBps (1,25m/s) Varijabilna ugaona brzina 500rpm u centralnom delu, 200rpm u spoljašnjem delu 20000 obrtaja diska da bi bio iščitan Oznake na uređajima: 52x Brzina čitanja = 52 x 150 KBps 52x/16x Brzina zapisa = 16 x 150 KBps / Brzina čitanja = 52 x 150 KBps 52x se dostiže tek u spoljašnjem delu diska Predavanja 2016/2017. 12

Princip čitanja kompakt diska Prilikom čitanja podataka sa diska (sa spiralne trake, staze) koristi se laser slabe snage, koji generiše svetlosni zrak koji prolazi kroz providan plastičan sloj i odbija se o reflektivni sloj U zavisnosti od promena u plastičnom disku (CD i CD- ROM), dodatnom fotoosetljivom sloju boje ili metalne legure (CD-R i CD-RW), dolazi do različite refleksije svetlosti, koja prolazi kroz prizmu i ulazi u fotosenzor Razlika u intenzitetu svetlosti meri se u fotoelektričnim ćelijama senzora i pretvara u električne impulse (0 i 1) Princip upisivanja podataka u CD-R i CD-RW Podaci se ispisuju na spiralnoj stazi prženjem laserom u specifičnom dodatnom sloju Kod CD-R laser velike snage (deset puta veća od snage lasera za čitanje) topi sloj organske fotosenzitivne boje menjajući njegova reflektivnana svojstva Kod CD-RW laserski zrak pri upisivanju zagreva leguru na mestu upisivanja mnjajući njene osobine, tako da struktura materijala umesto kristalne (reflektivna) postaje amorfna (slabo reflektivna). Na ovaj način se promeni reflektivnost sloja. Konačan rezultat je takav da ovaj sloj na određenim mestima apsorbuje, a na drugim propušta svetlosni snop do reflektujuće površine Trajnost zapisa zavisi od kvaliteta diska, kvaliteta samog zapisa, kao i od uslova čuvanja Organski sloj vremenom propada zbog oksidacije, nečistoće materijala ili izlaganja ultraljubičastoj svetlosti Trajnost zapisa je, zbog promene strukture materijala, kraćakodcd RW nego kod CD R Proizvođači daju podatke da je trajnost zapisa kod CD R viša od 20 godina, a kod CD RW do 10 godina. U praksi 3 5godina Po specifikaciji, broj upisa i brisanja kod CD RW diska je oko 1000 puta. U praksi i do 10x manji. DVD (Digital Versatile Disc) digitalni višenamenski disk Sličan kompakt disku, samo sa gušćim zapisom Standardna brzina za DVD: 1x=1250 KBps, ide do 24x Jednoslojni: 4,7 GB Dvoslojni: 8,5 GB Dvostrani: 17 GB Formati DVD: DVD( ROM) (DVD Read Only Memory) fabrički snimljeni diskovi DVD±R (DVD ± Recordable) diskovi koje je moguće jednom snimiti DVD±RW (DVD ± ReWritable) diskovi na kojima se mogu više puta zapisivati i brisati digitalni podaci DVD RAM (DVD Random Access Memory) mogućnosti kao kod DVD±RW, samo dugotrajniji, operacije kao sa HDD, ali manje kompatibilan i skuplji Udruženja kompanija za razvoj DVD standarda: DVD Forum (DVD Consortium) + DVD+RW Alliance Predavanja 2016/2017. 13

HD DVD (High Definition/Density Digital Versatile Disc) Unapređen DVD, namenjen za HD video Standard definition (SD) PAL, koristi 525 linija High definition (HD) koristi do 1125 linija Jednoslojni: 15 GB Dvoslojni: 30 GB Blu Ray je brzo potisnuo ovaj standard Blu ray disc inicijalno namenjen kao nosilac HD video sadržaja Formati BD: Ime nastalo od blue+ray (plavi zrak), po boji lasera koji se koristi. e iz engl. reči plavo je moralo biti izostavljeno kako bi se moglo registrovati kao zaštićena marka Standardna brzina za BD: 1x=4,5 MBps, ide do 16x Kapacitet: jednoslojni 25GB dvoslojni 50GB troslojni 100GB četvoroslojni 128GB BD ROM (BD Read Only Memory) fabrički snimljeni diskovi BD R (BD Recordable) diskovi koje je moguće jednom snimiti BD RE (BD Recordable Erasable) diskovi na kojima se mogu više puta zapisivati i brisati digitalni podaci IH BD (Intra Hybrid BD ) ima jedan sloj koji je moguće upisati samo jednom i jedan sloj koji se može brisati Budućnost optičkih diskova Budućnost optičkih diskova HVD (Holografic Versatile Disc) holografski višenamenski disk tehnologija collinear holography ukrštanje dva različita (crveni i zeleni) laserska zraka kako bi se podaci sačuvali u vidu trodimenzionalnih holografskih slika Predloženi su diskovi kapaciteta: 100, 200 i 500 GB, dok je u najavi i disk od 6TB Moguća primena Ultra HD video Predavanja 2016/2017. 14

Pitanja? Hvala na pažnji! Predavanja 2016/2017. 15