3 Hardware 3.1 De processor en intern geheugen

Presentatie over: "3 Hardware 3.1 De processor en intern geheugen"— Transcript van de presentatie:

1 3 Hardware 3.1 De processor en intern geheugen
Wat zijn de componenten waaruit een computer is opgebouwd? Waardoor is de ene computer krachtiger dan de andere?

2 3 Hardware 3.1 De processor en intern geheugen
Wat zijn de componenten waaruit een computer is opgebouwd? Waardoor is de ene computer krachtiger dan de andere?

3 3 Hardware 3.1.1. De processor 3.1.2. De kloksnelheid en MIPS
3.1 De processor en intern geheugen De processor De kloksnelheid en MIPS Typen processoren, de Von Neumann-bottleneck Geheugen ROM RAM Cache geheugen

4 De processor De microprocessor of centrale verwerkings-eenheid (CVE), of Central Processing Unit (CPU) is het hart van elke computer. De snelheid van de processor is van doorslaggevend belang voor de prestatie van de computer.  De CPU zit meestal m.b.v. een slot of een socket op het moederbord vast Een processor is voorzien van een koeling want hij produceert behoorlijk wat warmte.  De processor bestaat uit een aantal onderdelen: ALU: voert rekenkundige bewerkingen uit Registers: tijdelijke opslagplaatsen voor gegevens en instructies CU: zorgt er voor dat de stappen goed doorlopen worden

5 3.1.2. De kloksnelheid en MIPS
De snelheid van een processor wordt vooral bepaald door de kloksnelheid, die wordt gegeven in megahertz (MHz) of gigaherz (GHz)

6 3.1.3. Typen processoren, de Von Neumann-bottleneck
Microprocessor Transistor Counts & Moore's Law Bekende processoren - 86-serie - De Pentium - De Celeron Processor - AMD Athlon - De Sempron Processor - Dual core processoren - De Core I7 Processor

7 3.1.3. Typen processoren, de Von Neumann-bottleneck
De processor kan maar één ding tegelijk doen Von Neumann-principe De processor verwerkt instructies Steeds één tegelijk Op volgorde Als je er op let hoeveel instructies (met een instructie wordt bijvoorbeeld een optelling bedoeld) er per seconde uitgevoerd kunnen worden, dan heb je de MIPS-waarde (MIPS = miljoenen instructies per seconde). Voorbeeld Intel Core i7 Extreme Edition 990x (3.46 GHz): MIPS

8 Geheugen Het geheugen van de computer wordt onderscheiden in extern en intern geheugen. Je noemt het geheugen extern als de gegevens in dat geheugen niet gewist worden als de computer wordt uitgezet.

9 3.1.4. Geheugen Er zijn drie soorten intern geheugen:
ROM : Read Only Memory RAM : Random Access Memory Cache geheugen Extern geheugen RAM-geheugen is ongeveer keer zo snel als de harde schijf. Cachegeheugen is ongeveer 50 keer zo snel als RAM-geheugen, maar het is ook behoorlijk duurder dan RAM-geheugen. In het cache-geheugen worden de dingen gezet, die al eens gebruikt zijn.

10 ROM Het systeemgeheugen, ook wel het ROM (Read Only Memory) genoemd, wordt gebruikt om de systeemsoftware in op te slaan. Het ROM-geheugen is niet "vluchtig", zoals RAM-geheugen: de gegevens van het ROM-geheugen blijven bewaard, ook als de computer uit is. De gegevens kunnen ook niet gewist worden. Het ROM-geheugen bevat de BIOS. BIOS is de afkorting van Basic Input Output System, en het bevat een aantal programma's die de computer op de hardware instellen. Meestal is dit 1 MB groot. De BIOS is dus software die verantwoordelijk is voor de besturing van schijven, toetsenbord, monitor, muis, etc. Het gedraagt zich als een brug tussen het besturingssysteem en de hardware. 

11 RAM Het werkgeheugen, ook wel het RAM (dat is de afkorting van Random Access Memory) genoemd, wordt door de computer gebruikt voor de tijdelijke opslag van data. Als de stroom uitvalt zal alles wat niet is opgeslagen, verloren gaan. Hoe meer RAM geheugen in je computer zit, hoe minder de pc gegevens van de harde schijf hoeft in te lezen (wat aanmerkelijk trager verloopt dan gegevens lezen uit het RAM geheugen). De toegangstijd van het RAM geheugen is meestal iets tussen de 10 en 100 nanoseconden (dat zijn miljardste seconden), terwijl die van harde schijven meestal in de buurt van de 9 ms (milliseconden) zit.  RAM DRAM DDR SDRAM DIMM SIMM SRAM

12 Cache geheugen Het cache-geheugen is geheugen dat een buffer vormt tussen het werkgeheugen en de processor.  Zoiets is nodig omdat moderne processoren zó snel zijn dat ze de gegevens veel sneller kunnen verwerken dan het werkgeheugen ze kan aanleveren. Door het plaatsen van (dure) statische RAM chips als buffer tussen het intern geheugen en de processor kan de werking van de processor aanzienlijk versneld worden.