Centralna procesna enota (CPU)

CPU, znana tudi kot mikroprocesor, je srce digitalnega računalnika, ki vsebuje njegovo programabilnost in zmožnost obdelave ukazov.

Procesor deluje v ciklu štirih osnovnih korakov: pridobivanje ukazov (fetch), njihovo dekodiranje (decode), izvajanje ukazov (execute) in zapisovanje rezultatov (writeback).

Registri v procesorju, katerih velikost in število določata zmogljivosti procesorja, med temi operacijami začasno shranjujejo podatke.

<p>Dolžina besede v procesorju določa število bitov, ki jih lahko obdeluje hkrati, in vpliva na obseg celih števil, ki jih procesor lahko obdeluje, ter na pomnilniške naslove, do katerih lahko dostopa.</p> Signup and view all the answers

<p>Sodobni procesorji temeljijo na sinhronizaciji prek urnih signalov, katerih frekvence pogosto dosegajo 4 GHz. Čeprav so se izboljšave hitrosti zaradi fizikalnih omejitev upočasnile, so inovacije, kot so vzporedna obdelava in večjedrne zasnove, te omejitve omilile.</p> Signup and view all the answers

<p>Aritmetična in logična enota (ALU) je ključna sestavina procesorja, optimizirana za hitre numerične izračune in logične operacije. ALU opravlja naloge, kot so seštevanje, odštevanje in logične primerjave (npr. true/false).</p> Signup and view all the answers

<p>Njegova funkcionalnost temelji na dveh temeljnih vezjih: polovični seštevalniki (HA) in popolni seštevalniki (FA). Poločni seštevalniki seštevajo dve binarni številki, vendar ne upoštevajo prenosa iz prejšnjega seštevanja. Popolni seštevalniki so nadgrajeni s HA in vključujejo prenosne bite iz prejšnjih izračunov, kar omogoča ALU učinkovito izvajanje večbitnih seštevkov.</p> Signup and view all the answers

<p>CISC (Complex Instruction Set Computing) in RISC (Reduced Instruction Set Computing)</p> Signup and view all the answers

<p>Sistemi CISC, ki so pogosti v osebnih računalnikih in konzolah, ponujajo bogat nabor ukazov in poenostavljajo prevajanje kode na račun počasnejšega izvajanja.</p> Signup and view all the answers

<p>Za zmanjšanje ozkega grla med procesorjem in počasnejšim pomnilnikom RAM sodobni procesorji uporabljajo predpomnilnik, majhno, hitro pomnilniško območje.</p> Signup and view all the answers

<p>Predpomnilniki delujejo na več ravneh (L1, L2 in L3), pri čemer so uravnoteženi med hitrostjo in zmogljivostjo.</p> Signup and view all the answers

<p>Strategije, kot sta LRU (Least Recently Used) in FIFO (First-In-First-Out), optimizirajo pridobivanje podatkov in zagotavljajo, da so pogosto dostopni podatki hitro na voljo.</p> Signup and view all the answers

<p>Večjedrni procesorji združujejo več procesnih enot v enem čipu, kar omogoča vzporedno izvajanje nalog.</p> Signup and view all the answers

<p>Večprocesorski sistemi, ki se pogosto uporabljajo v strežnikih, združujejo več procesorjev, da bi še povečali zmogljivost.</p> Signup and view all the answers

<p>Za obvladovanje toplote, ki jo proizvajajo sodobni procesorji, so nujni hladilni sistemi.</p> Signup and view all the answers

<p>Oba načina</p> Signup and view all the answers

<p>Hierarhija pomnilnika v računalništvu predstavlja organizirano zaporedje vrst pomnilnika, od katerih vsaka sodeluje le s svojimi sosedi.</p> Signup and view all the answers

<p>Ključni koncept znotraj te hierarhije je lokacija pomnilnika: Prostorska lokacija: Gre za dostop do lokacij, ki so blizu druga drugi. Časovna lokacija: Vključuje ponavljajoči se dostop do nedavno uporabljenih podatkov.</p> Signup and view all the answers

<p>Začasni pomnilnik, ki za ohranitev informacij potrebuje napajanje. Trajni pomnilnik, ki lahko ohrani podatke tudi ob izklopljenem napajanju. Bralni spomin (ROM), v njem so shranjeni podatki, ki jih je težko ali nemogoče spreminjati. Bralno pisalni spomin (RAM), omogoča konstanten dostopni čas za katero koli podatkovno točko s podobno zahtevnostjo za branje in pisanje.</p> Signup and view all the answers

<p>SAM: Običajno vključuje nespremenljiv dostopni čas in se uporablja v magnetnih in optičnih diskih.</p> Signup and view all the answers

<p>Analogni spomin vključuje starejše tehnologije, kot so vinilne plošče in filmski trakovi. Digitalni pomnilnik, ki prevladuje v računalništvu, pa podatke shranjuje in priklicuje z elektronskimi, optičnimi in magnetnimi mehanizmi.</p> Signup and view all the answers

<p>Vse naštete</p> Signup and view all the answers

<p>Pomnilne celice shranjujejo posamezne bite, ki jih predstavljajo stanja visoke ali nizke napetosti: Visoka napetost = 1 Nizka napetost = 0</p> Signup and view all the answers

<p>Zasnove, ki temeljijo na matriki, uporabljajo dekoderje za obravnavo določenih celic.</p> Signup and view all the answers

<p>Masked ROM: Tovarniško programiran z nespremenljivimi podatki, kjer tranzistorji določajo binarna stanja.</p> Signup and view all the answers

<p>Programmable ROM (PROM): V tem primeru je mogoče zapisovati le enkratno, tako da se prežgejo varovalke in nastavijo ničle.</p> Signup and view all the answers

<p>Erasable PROM (EPROM): Za brisanje in reprogramiranje se uporablja UV-svetloba, vendar je drag in nagnjen k nenamernemu brisanju.</p> Signup and view all the answers

<p>Electrically Erasable PROM (EEPROM): Omogoča brisanje na ravni bajtov, vendar počasnejše zapisovanje in omejene cikle ponovnega zapisovanja.</p> Signup and view all the answers

<p>Pomnilnik Flash: Podvrsta EEPROM, ki omogoča brisanje na ravni blokov za večjo zmogljivost, hitrejše zapisovanje in počasnejše brisanje.</p> Signup and view all the answers

<p>Statični RAM (SRAM): ohranja podatke, dokler je napajanje zagotovljeno, z uporabo flip-flop stikal. Je hiter, vendar ima majhno gostoto in visoke stroške.</p> Signup and view all the answers

<p>Sinhroni DRAM (SDRAM): Sinhronizira se z uro procesorja za hitrejše delovanje.</p> Signup and view all the answers

<p>DDR SDRAM (double data rate SDRAM): prenaša podatke na obeh robovih ure, kar povečuje hitrost.</p> Signup and view all the answers

<p>RAID (Redundant Array of Independent Disks) je bil uveden konec osemdesetih let prejšnjega stoletja zaradi vse večjih zahtev po zmogljivosti shranjevanja in zanesljivosti računalniških sistemov.</p> Signup and view all the answers

<p>Naraščajoče potrebe po obsežnih podatkovnih zbirkah in večpredstavnostnih aplikacijah. Hitrejši procesorji so vse bolj zavirali obdelavo podatkov. Potreba po zanesljivem shranjevanju, ki bi nadomestilo papirno dokumentacijo. Zmanjševanje stroškov, zaradi česar so sistemi RAID postali dostopni širšemu krogu uporabnikov.</p> Signup and view all the answers

<p>RAID uporablja dve osnovni metodi: Zrcaljenje (mirroring): Ustvari podvojene kopije podatkov na ločenih diskih. Porazdeljevanje (stripping): Podatke razdeli v bloke in jih razporedi po več diskih, z ali brez paritete.</p> Signup and view all the answers

<p>RAID 0: Razdelitev brez paritete, ki zagotavlja večjo hitrost, vendar manjšo zanesljivost (JBOD - Just a Bunch Of Disks).</p> Signup and view all the answers

<p>RAID 2: Uporablja pariteto na podlagi Hammingove kode na ravni bitov, vendar je zapleten in komercialno neizvedljiv.</p> Signup and view all the answers

<p>RAID 6: doda drugi disk z enakostjo, ki uporablja Reed-Solomon ECC za dodatno varnost, vendar je bolj zapleten (kompleksno branje in pisanje).</p> Signup and view all the answers

<p>RAID 7: optimizira za visoke hitrosti prenosa podatkov s krmilnikom operacijskega sistema v realnem času.</p> Signup and view all the answers

<p>RAID 10 in 50: kombinacija RAID 0 in zrcaljenja/RAID 5 za večjo zmogljivost in zanesljivost.</p> Signup and view all the answers

<p>Kode ECC (Error Checking and Correcting) zagotavljajo celovitost podatkov med pisanjem in shranjevanjem.</p> Signup and view all the answers

<p>Dodajajo redundantne bite za odkrivanje napak. Če je na primer v bloku liho število enic, je paritetni bit nastavljen na 1, v nasprotnem primeru pa na 0.</p> Signup and view all the answers

<p>Uporablja več paritetnih bitov za odkrivanje in popravljanje enobitnih napak. Paritetni biti so nameščeni strateško, pri čemer vsak spremlja določene skupine podatkovnih bitov.</p> Signup and view all the answers

<p>Hammingova koda omogoča odkrivanje napak v več bitih in hkrati popravljanje enobitnih napak: Dodelitev bitov: Posebni paritetni biti spremljajo prekrivajoče se sklope podatkovnih bitov. Lokacija in popravljanje napak: Kumulativne vrednosti neuspešnih paritetnih bitov določajo položaj okvarjenega bita za popravek.</p> Signup and view all the answers