Čestné prehlásenie
Prehlasujem, že prácu na tému Hardware PC som vypracoval samostatne pod odborným vedením konzultanta Ing. K. Kormančíka. Používal som pritom uvedenú literatúru.

Úvod
Vedecko-technický pokrok nám priniesol počítače a s nimi aj nové možnosti v každom odvetví priemyslu, školstva, bankovníctva, ...
Počítače sa rozšírili z kancelárií do domácností a najmä vďaka internetu sú čoraz viac obľúbené a využívané. Počítače však „starnú“ veľmi rýchlo a preto by sa mali v dostatočných intervaloch upgradovať, respektíve meniť za novšie, výkonnejšie. Inak cena vášho „stroja“ za pár rokov klesne na nepatrný zlomok nákupnej ceny. PC nie je len krabica, o ktorú sa netreba starať, ale je to súkolesie súčiastok, z ktorých každá významnou mierou ovplyvňuje výkon počítača. Ako kúpiť počítač za prijateľnú cenu? Aký počítač mi stačí? Čo využijem a čo nie? To sú otázky, ktorých odpoveď má cenu niekoľko tisíc korún. Nikto nemá záujem preplácať nové technológie, alebo sa dať „ošmeknúť“ vypočítavým predajcom (kupujúcim) PC. Práve táto práca môže byť odpoveďou pre vás na tie najzákladnejšie otázky hardwarovej problematiky. Príjemné a užitočné čítanie...

Metodika spracovania
Prácu som sa snažili rozdeliť na dve časti. A to teoretickú a praktickú. Keďže som sa v celej práci zaoberal základným počítačovým hardwarom, v teoretickej časti som ho v skratke popísal a v praktickej časti som sa snažil teoretické vedomosti uplatniť v praxi. Tou praktickou časťou je skladanie vlastného počítača, respektíve vkladanie nových súčiastok do počítača. Teoretická časť má čitateľa zasvätiť do problematiky procesorov, hard diskov, RAMiek, grafických kariet, monitorov a rôznych mechaník, a má čitateľa vzdelať natoľko, aby pochopil fungovanie hardwaru vo svojom počítači.

1.0 Zloženie PC
Počítač sa skladá z týchto hardwarových komponentov: - Základné dosky
Procesory
Operačné pamäte
Grafické karty
Monitory
Pevné disky (HDD)
Disketové mechaniky
Mechaniky CD-ROM
DVD mechaniky
Sieťové karty
Klávesnice
Myši
Ja som si vybral komponenty(červeno označené), ktoré pri kúpe počítača zohrávajú dosť veľkú roľu, či už cenovú alebo zasahujú veľkou mierou do výkonu Vášho PC.
2.0 Mikroprocesor
2.1 História mikroprocesorov
Veľký pokrok znamenalo vynájdenie tranzistoru v roku 1947 a jeho lacnejšej a spoľahlivejšej varianty v roku 1950, ktorou bol plošný tranzistor. Tranzistory však tiež mali nevýhodu a to, že to boli oddelené súčiastky a museli sa vzájomne prepojovať. Toto vyriešil v roku 1958 integrovaný obvod, čo nie je nič iné, ako husto vedľa seba naukladané tranzistory v jednej súčiastke. V roku 1961 vznikli plošné dosky, na ktorých boli integrované obvody spájané už hliníkovým filmom namiesto drôtov. Teraz už bolo všetko pripravené na vznik mikroprocesora.
Všetko sa začalo rokom 1969, kedy japonská firma Busicom, ktorá sa zaoberala výrobou kalkulačiek, požiadala firmu Intel (Integrated electronics, bola založená v roku 1968, pôvodne sa volala M&N Electronics), aby pre ňu vytvorila sústavu 12 čipov schopných vykonávať logické operácie a pamätať si dáta. Tedovi Hoffovi, inžinierovi Intelu, sa tento nápad nezdal byť efektívny, jeho riešenie bolo zjednodušiť dizajn a vytvoriť programovateľný procesor. Spolu s Federicom Fagginom a Stanom Mazorom vytvoril čip obsahujúci vlastnú pamäť ROM, v ktorej bol uložený program, pamäť RAM pre spracovávanie dát, vstupno-výstupné zariadenie a nemenovanú 4-bitovú procesnú jednotku, čo sa zapísalo do histórie ako mikroprocesor Intel 4004.
2.2 Základný princíp
Procesor, alebo CPU (Central Procesor Unit) sa skladá z miliónov maličkých tranzistorov, nanesených fotografickou cestou na kremíkový plátok o veľkosti nechtu na malíčku. Vlastne v kremíkovej doštičke sú polovodičové prechody vytvorené. Tieto malé tranzistory dokážu len jedno: nastaviť sa do polohy 0 alebo 1 (zapnutý-vypnutý). Celkovo býva v procesore niekoľko desiatok miliónov tranzistorov. Časť z nich je určená k ukladaniu hodnôt, vykonávajú matematické operácie, logické rozhodovanie,...

3.0 Operačné pamäte
3.1 História
Aj keď pod pojem pamäť sa dá zhrnúť veľké množstvo polovodičových súčiastok a na ich členenie možno použiť veľa kritérií, v tomto materiáli sa sústredíme na RAM (Random Access Memory), teda pamäte, ktoré sa v súčasných počítačových systémoch používajú v úlohe operačnej pamäte.
Na počiatku „počítačových vekov“ vytvorili konštruktéri polovodičovú pamäť typu RAM, ktorá je „prarodičom“ všetkých súčasných pamätí tohto typu. Aj predchádzajúce tvrdenie je dosť zjednodušujúce, pretože typov tejto pamäte bolo nepreberné množstvo, keďže v priebehu vývoja sa na nami uvažovaný účel najčastejšie využívali pamäte typu DRAM (Dynamic RAM), ktoré sa v prevažnej miere vyrábali technológiou CMOS. Tie na uchovanie jedného bitu informácie používali preklápací obvod, zložený z dvojice tranzistorov CMOS a dvojice kondenzátorov. Keďže na uchovanie informácie slúžil náboj „uskladnený“ v kondenzátoroch museli tieto pamäte okrem samotných obvodov uchovávajúcich informáciu a logiky potrebnej na adresovanie jednotlivých buniek pamäte (pri čítaní a zápise) obsahovať aj logiku zabezpečujúcu „obnovovanie obsahu“ pamäte (označované ako Refresh). Tento typ pamätí sa stal pre konštruktérov počítačov zaujímavým najmä pre pomer ceny a kapacity. Celkom zrejmou negatívnou vlastnosťou týchto pamätí sa stala ich závislosť od „obnovovania“ obsahu. Preto sa v počiatočných štádiách vývoja tohto typu pamätí konštruktéri venovali najmä zlepšovaniu mechanizmu a obvodov obnovovania obsahu. Cieľom ich bádania bolo skrátiť čas, po ktorý bola pamäť z dôvodu obnovovania obsahu nedostupná. Mechanizmov riešenia tohto problému bolo vyvinutých naozaj veľké množstvo, pričom niektoré odlišnosti boli skutočne iba kozmetické. Okrem práci na riešení už spomenutých problémov sa, samozrejme, neustále zvyšovala kapacita pamäťových čipov, pracovná frekvencia a dochádzalo aj k zmenám v technológii výroby. Tento typ pamätí vydržal v úlohe počítačových RAM veľmi dlho.
3.2 SDRAM
Postupným zdokonaľovaním pamätí DRAM sa vývojári dopracovali až k pamätiam SDRAM (Static RDRAM), teda pamätiam, ktoré sú hybridom medzi pamäťami SRAM a DRAM. Aj tie podobne ako DRAM používajú na uchovávanie informácie kondenzátory v obvode pamäťovej bunky, s ohľadom na zlepšenú konštrukciu bunky sú však schopné udržať informáciu oveľa dlhší čas, než to bolo pri klasických čipoch DRAM. Toto riešenie znamenalo zníženie „nedostupnosti“ (latencie) pamäte z dôvodu obnovovania jej obsahu. Treba si však uvedomiť, že ju nemohlo odstrániť úplne.
3.3 DDR-SDRAM
Tento typ pamäte vznikol evolúciou v súčasnosti najrozšírenejších pamätí využívaných v počítačovej technike – SDRAM. Na rozdiel od svojich klasických predchodkýň sú však tieto pamäte schopné zapisovať a čítať údaje dva razy za hodinový cyklus (s nábežnou i zostupnou hranou impulzu), čo výrazne zvyšuje ich výkonnosť (presnejšie povedané, údajovú priepustnosť pamäte). Na ilustráciu postačí jednoduchý príklad. Ak SDRAM pracuje s hodinovou frekvenciou 100MHz a šírkou údajovej zbernice 8 bitov, jej priepustnosť je 100 MB/s, pri rovnakej frekvencii a šírke údajového slova poskytuje pamäť DDRAM dvojnásobnú prenosovú kapacitu, teda 200MB/s.

4.0 Grafické karty
4.1 Princíp fungovania grafických kariet
Grafická karta : dôležitá súčasť počítača, väčšinou prídavná karta, ktorá má na starosti grafické spracovanie a výstup dát z počítača na monitor. Grafická karta je jednou z najdôležitejšou časťou PC a jej hlavnou úlohou je prevádzať jednotky a nuly dvojkovej sústavy na obraz, ktorý je možné vidieť na monitore. Dá sa teda povedať, že bez grafickej karty by práca na počítači ťažko vyzerala tak, ako ju dnes poznáme.
Obrazy, ktoré vidíme na monitore, musia skôr ako uzrú svetlo sveta podstúpiť zložitú cestu z útrob PC. Ak chce používateľská aplikácia vytvoriť obraz, vyšle prosbu o pomoc do časti operačného systému, ktorá je spojená s grafickou kartou (označuje sa ako ovládač grafického rozhrania – graphic driver interface). Grafický ovládač – software, ktorý pôsobí ako sprostredkovateľ medzi grafickou kartou a operačným systémom – následne vypočuje inštrukcie buď operačného systému, alebo aplikácie, vezme digitálne dáta a prevedie ich do formátu, ktorý dokáže grafická karta spracovať. Ovládač potom pošle digitálne dáta v novom formáte na renderovanie grafickej karte. Prvá zastávka kde sa dáta na grafickej karte zdržia je vyrovnávacia pamäť – buď priamo na grafickej karte, alebo v systémovej pamäti. Následne procesor grafickej karty (graphic processing unit, alebo GPU) prevedie digitálne dáta na pixely, súbory farebných bodov, z ktorých sa skladá celý obraz viditeľný na monitore. Grafická karta vytvára veľké množstvo takýchto pixelov. Ak máte nastavené rozlíšenie obrazovky 1024 na 768 bodov, musí grafická karta na vykreslenie jednej obrazovky vypočítať farbu a zadať informácie pre 786432 pixelov – tento proces naviac opakuje 30 až 160-krát za sekundu.
4.2 Grafické karty v znamení inteligencie
Súboj o pomyselný trón výkonnostného a technologického lídra je v oblasti 3D kariet doslova prestížna záležitosť. V dôsledku vývoja, ktorého sme boli svedkami v uplynulých mesiacoch, však možno s istotou povedať, že nové kolo súboja bude oveľa výraznejšie orientované na „inteligentné“ technológie spravovania obrazových informácií. Do polovice roka 2000 bolo základným kritériom zvyšovania výkonnosti 3D čipov zvyšovanie ich „hrubého“ výpočtového výkonu, zdokonaľovanie zobrazovacích techník bolo v tom čase viac-menej doplnkom. Prelomom v prístupe bolo uvedenie čipov, ktoré hrubú výpočtovú silu nahradili nasadením „inteligentných“ technológií a dokonalejším využitím možností architektúry pamäťového subsystému grafickej karty. Najväčších výrobcovia grafických kariet sú ATI a nVIDIA.
5.0 Monitory
V roku 1603 bol objavený fosfor, ktorý v obrazovkách pôsobil ako luminofor (čiastočka, ktorá svieti)). V roku 1869 bolo zistené, že elektróny vyžarované z katódy a dopadajúce na sklo svietia. A už sme v roku 1626, kedy bola v Anglicku predstavená prvá čiernobiela televízia, a už o dva roky neskôr farebná televízia.
5.2 Konštrukcia CRT monitorov
Každý CRT monitor obsahuje najdôležitejšiu časť a tou je obrazovka. Štandardne ju tvorí vákuová banka, elektrónové delo a tienidlo (na ňom je nanesená vrstva luminoforov).Elektrónové delo je trubica, ktorá vyžaruje tri elektrónové lúče ( RGB – red, green, blue – červená, zelená, modrá), ktoré sú zaostrované pomocov vychyľovacích cievok na tienidlo. Reálne to vyzerá tak, že elektrónový lúč je vychyľovaný zľava doprava a zhora dole. Rýchlosť vychyľovania zhora dole je vlastne známy pojem – horizontálna obnovovacia frekvencia, dnes štandardne 100Hz v používanom rozlíšení. Tých 100Hz je číslo, ktoré udáva, koľkokrát sa prekreslí obraz na monitore za jednu sekundu. Samozrejme existuje aj vertikálna obnovovacia frekvencia, tá sa však pohybuje rádovo v desiatkach kHz.

Ďalšou "ostro sledovanou" vlastnosťou obrazoviek je plochosť, teda minimálne zakrivenie plôch tienidla obrazovky. Dôvod sledovania tohto parametra je jednoduchý: čím je tienidlo obrazovky viac ploché, tým lepšia je geometria obrazu a menšie je jeho skreslenie pri vnímaní. Výhodou plochej obrazovky v porovnaní s klasickou je zníženie množstva obrazov (vyplýva to z geometrických vlastností), ktoré rovnako prispievajú k vyššej kvalite zobrazenia, lebo minimalizuje rušivé vplyvy okolia. Pri klasickej monitorovej obrazovke zvierajú priamky vedené ako dotyčnice hrán uhol 162°, do roviny (180°) teda "chýba" 18°. Keďže konštrukcia úplne plochého tienidla obrazovky je z fyzikálneho hľadiska významný problém (tlakové pomery a z nich vyplývajúce rozmery tienidla), prvým krokom na ceste k plochej obrazovke bolo zvýšenie uhla o 6,2° na 168,2°, čo znamenalo výrazné zlepšenie. Postupom času sa na trh dostali aj obrazovky s úplne plochým tienidlom. Azda najvýstižnejšie túto problematiku charakterizuje obrázok 1.

Celkom pochopiteľne výrobcovia, ktorí využívajú technológiu 168,2° obrazoviek, sa nevzdali a vytvorili obrazovky s tvarovaným tienidlom. Zjednodušene sa dá povedať, že z vnútornej strany je tienidlo "zakrivené", no z vonkajšej strany je úplne ploché. Takéto obrazovky sa označujú ako NF (Natural Flat). Úplne plochá obrazovka označovaná ako Flat prináša množstvo nových problémov súvisiacich s geometriou a homogenitou obrazu (dráha elektrónového lúča), čo si vyžadujú doplnkové korekčné technológie, čo má vplyv na cenu.

5.3 LCD Displeje
Skratka LCD (Liquid Crystal Display, teda displej z tekutých kryštálov) sa vžila na označovanie displejov, ktoré na vytvorenie obrazu využívajú mikroskopické kryštály, schopné meniť svoju polohu v závislosti od toho, či na ne pôsobí elektrické napätie, alebo nie. Práve „natočenie“ tekutých kryštálov určuje, či bude prvkom prechádzať svetlo, alebo nie. Možno vás prekvapí informácia, že tým, kto princíp tekutých kryštálov objavil, je rakúsky botanik Frederich Rheinizer , ktorý k svojmu objavu dospel už v roku 1888! Takmer storočie trvalo, kým ho ľudia mohli využiť v praxi. Prvé pokusy o výrobu a priemyselné využitie LCD spadajú do obdobia 60. rokov minulého storočia a od tých čias sa stali fenoménom, ktorý nás obklopuje doslova všade. Možno aj pre vás bol prvým LCD displejom ten v digitálkach, prípadne v kalkulačke. Podobne ako iné produkty aj LCD však prešlo búrlivým vývojom, a tak dnes máme okrem monochromatických LCD (napríklad tie v digitálkach) aj farebné, využívajúce vlastný zdroj svetla, či reflexné. No a, samozrejme, k dispozícii je celá paleta typov: STN, DSTN, Si-TFT, Polysilicon TFT či nízko teplotný Polysilicon TFT. Už z tohto výpočtu vidieť, že problematika LCD je pomerne široká. Ostatne práve tento typ displejov na trhu s monitormi jednoznačne dominuje.
6.0 Pevné disky
6.1 História pevných diskov
Všetko sa začalo 13.9.1956, keď firma IBM vyrobila prvý disk na svete. Volal sa 305 RAMAC ( Random Access Method of Accounting and Control ), mal kapacitu 5 MB a vo svete počítačov znamenal skutočne obrovský pokrok, pretože išlo o prvé pamäťové zariadenie s takzvaným náhodným princípom k veľkému množstvu dát ( predtým sa na ukladanie dát používali dierkové štítky a magnetické pásky ), a to umožnilo používať úplne nové aplikácie, ako rezervácie leteniek, bankové služby a podobne. Disk 305 RAMAC sa skladal z päťdesiatich 24² diskov a stál 35000 USD ročne (nepredával sa, ale sa prenajímal ).
V roku 1973 prišiel ďalší míľnik – uzavretá disková jednotka, do ktorej bola priamo integrovaná aj čítacia hlava. Podľa pôvodného projektu mala mať kapacitu 30 MB len na čítanie a 30 MB aj na čítanie a aj na zápis. Táto číselná kombinácia ( 30-30 ) priviedla vedúceho projektu Kena Haughtena na návod, ako celý program pomenovať. Doma mal totiž opakovačku Winchester 3030. Tak vznikli disky Winchester, ktorých princíp kraľoval vo vývoji pevných diskov po celé nasledujúce obdobie ( dá sa povedať, že celých ďalších 20 rokov sa vývoj zameral len na spresnenie výrobného procesu a na zdokonalenie mechaniky disku).
Jediným skutočne principiálnym vylepšením bolo zavedenie hláv MR GMR v polovici 90. rokov. Disky z roku 2001 sa teda od svojich predchodcov z roku 1980 príliš nelíšia. Našťastie pre užívateľa sa však výrazne líšia parametrami a cenou.

6.2 Zloženie disku
Interný pevný disk sa začal bežne dodávať až v počítači IBM XT z roku 1983 a od tej doby sa pevné disky v počítačoch zabudovali. Ich princíp sa do dnešnej doby v podstate veľmi nezmenil. Ako záznamové médium je použitá kovová podložka (platňa) na ktorej je z obidvoch strán nanesená záznamová vrstva magnetického materiálu. Základom disku (platne) je disková zmes. Materiál z ktorého je vyrobená musí byť nemagnetický, nesmie chemicky reagovať s magnetickou vrstvou a nemal by byť drahý. Týmto podmienkam najviac vyhovuje hliníková zliatina. Ešte vhodnejšie fyzikálne vlastnosti majú sklenené základy, tie sú však drahé. Ako záznamová vrstva sa v moderných diskoch používajú tenko vrstvové magnetické povlaky, ktoré sa nanášajú elektrolyticky, alebo sa vákuovite naparujú. Táto vrstva musí byť mimoriadne rovná a hladká.

Pevný disk sa neskladá iba z jednej platne, ale zo zväzku diskov (platní). Tieto platne sú nasadené na náboji, označovanom ako vreteno. Vreteno je poháňané motorom umiestneným v jeho strede, alebo vonkajším nízkoprofilovým motorom. Dnes sa na roztáčanie diskov používajú jednosmerné motorčeky so servoriadenou spätnou väzbou. Vretená boli v minulosti ukladané vo valčekových (ihličkových) ložiskách a najnovším hitom sú hydrodinamické (fluidné) ložiská. Rýchlosť miesta zápisu oproti hlave dosahuje až 300 km/h.
Informácie sú na disky ukladané a čítané pomocou čítacích/zápisových hláv, ktoré sú umiestnené na pohyblivom odsúvanom ramienku. Ramienko je pomocou servomechanizmu vychyľované tak, aby sa hlava dostala nad požadovanú stopu . Na disku je dvojnásobný počet hlavičiek, ako platní, pretože hlavičky obsluhujú spodnú aj hornú časť platní.

Stopy na disku sú ďalej rozdelené na jednotlivé sektory (na stope je ich niekoľko sto). Stopa na okraji platne je dlhšia ako stopa na vnútornej časti. Jednotlivé sektory na disku tak mali spočiatku veľmi rôznu dĺžku – dnes sa miesto na disku využíva dokonalejšie a na stopách pri vonkajšom okraji je uložených viac sektorov ako pri strede , a tak stopa pri vonkajšom okraji obsahuje viac bitov, ako stopa pri vnútornom okraji. Rast počtu bitov s polomerom však nie je lineárny, ale stupňovitý. Tento spôsob ukladania dát sa nazýva Multiple Zone Recording (záznam s premenlivým počtom sektorov). Čítacie a zápisové hlavičky neprichádzajú s povrchom disku vôbec do styku, ale „lietajú“ nad povrchom. Ich vzdialenosť je však veľmi malá, a tak by aj najmenší nežiadúci prvok v disku (prach, cigaretový dym) mohol spôsobiť katastrofu. Preto sú pevné disky uzavreté do puzdra nazývaného HDA (Hard Disk Assembly) a vyrobeného obyčajne z hliníka, tak aby sa do neho nedostali nečistoty. Do vnútra disku sa teda pravdepodobne nikdy nepozriete.

6.3 Rozhranie
Dáta sa z pevného disku a do neho sa dostávajú pomocou rôznych rozhraní. Možnosti týchto rozhraní sa menili a stále sa menia. Na začiatku sa používalo rozhranie označované ako ST 506/412 (bolo pomenované podľa tipu disku), alebo tiež MFM. Disk v tomto prípade vyžadoval ku svojej práci podporu radiča. Vďaka rozhraniu ST 506/412 bolo možné pripojiť až dva pevné disky s kapacitou do 40 MB. Rozhranie však dosahovalo veľmi malé prenosové rýchlosti a preto sa čoskoro prestalo používať.

V roku 1987 bolo nahradené rozhraním ESDI (Enhanced Small Device Interface), ktoré vzniklo spoluprácou firiem Maxtor a IBM. Disky s týmto rozhraním už mohli používať vyrovnávaciu pamäť a maximálna prenosová rýchlosť tohto rozhrania bola 3 MB/s. Okrem diskov bolo možné zapojiť aj ďalšie zariadenie, to sa však nepresadilo.

Okrem rozhrania ESDI vzniklo okolo roku 1984 ďalšie rozhranie nazvané IDE (Intergrated Drive and Electronics), ktoré sa po mnohých modifikáciách používa dodnes. Za vznikom rozhrania IDE (označovanom tiež ako AT-bus alebo ATA)stály firmy Compaq a Western Digital, ktoré chceli prísť s lacným rozhraním pre osobné počítače. Toto rozhranie vyžaduje zo strany základnej dosky iba jednoduchý adaptér, zaisťujúci adresáciu mechaník a ukladanie dát do vyrovnávacej pamäte. Spojenie medzi adaptérom a periférnym zariadením zabezpečuje štyridsaťžilový plochý kábel. Rozhranie IDE dovoľovalo pripojiť dve diskové jednotky, z ktorých jedna má funkciu master (riadiaca jednotka) a druhá funkciu slave (podriadená). Maximálna prenosová rýchlosť je 3,3 MB/s. Postupným zlepšovaním rozhrania (použitím módu PIO a DMA) sa podarilo zvýšiť prenosovú rýchlosť rozhrania až na 8,3 MB/s.

Časom sa však ukázali slabiny tohto rozhrania- teda možnosť pripojiť najviac dve zariadenia.(disky) s kapacitou do 512 MB. Preto v roku 1993 vzniklo nové rozhranie nazvané Enhanced IDE (EIDE alebo tiež onačované ako Fast ATA-2), ktoré z IDE vychádza a s ktorým je aj zaručená spätná kompatibilita. Rozhranie EIDE zvládne už štyri periférie (pripojené na dvoch kábloch) a to nielen pevné disky (ale napríklad aj mechaniky CD-ROM, ZIP a podobne), ďalej prenosovú rýchlosť až 16 MB/s a disky s väčšou kapacitou ako 512 MB (až 8,4 MB). Po EIDE prišlo ešte rýchlejšie rozhranie Ultra DMA/33, alebo tiež Ultra ATA (každý výrobca označuje rozhranie trochu inak). Za využitie režimu priameho prístupu do pamäti (DMA) je prenosová rýchlosť pri tomto rozhraní zdvojnásobená na 33,3 MB/s. Rozhranie síce pracuje s rovnakou frekvenciou (teda 8,33 MHz čo je takt zbernice ISA), ale 16bitové dátové slová sa neprenášajú ako pri starom rozhraní len nábehovou hranou taktu, ale aj s každou klesajúcou hranou. Okrem toho sa zaviedli tiež mechanické opravy chýb a časovania. Presné možnosti jednotlivých rozhraní nájdete v 1. tabuľke. Okrem rozhrania IDE sa presadilo ešte ďalšie rozhranie, ktoré sa používa dodnes. Ide o rozhranie SCSI (Small Computer System Interface), vznikajúce od roku 1981 a štandardizované v roku 1986. Používa sa najmä v serveroch.
7.0 Disketové mechaniky
7.1 Veľkosť diskov
Mechaniky pružných diskov môžeme rozdeliť na dve veľkosti 5,25“ (²-palec=2,54cm) a 3,5“. Podľa kapacity rozdeľujeme mechaniky pružných diskov s dvojitou hustotou záznamu a vysokou hustotou záznamu. Mechaniky pre diskety s vysokou hustotou vedia pracovať aj s pružnými diskami s dvojitou hustotou. Pružné disky (diskety) sú vlastne kotúče z plastu, ktoré majú magnetickú záznamovú vrstvu (podobne ako magnetická páska). Tento kotúč je voľne, ale nevyberateľne uzavretý v obálke z plastu, s výrezom akurát pre snímacie hlavy diskových mechaník. Vnútro plastického obalu je vystlaté jemnou tkaninou, ktorá znižuje trenie kotúča pri otáčaní a zároveň čistí jeho povrch. Kapacita pružných diskov závisí od rôznych faktorov, ako napríklad veľkosť disku, hustota stôp, možnosť jednostranného, či obojstranného zápisu. Dnes sa používajú len dvojstranné diskety (2S, DS=Double Sided).Porovnanie kapacít diskiet s vysokou hustotou (High Dentisty-HD) a s dvojitou hustotou (Double Dentisty-DD) je v tabuľke.

Rozmer Hustota Kapacita
5,25“ DD 360KB
5,25“ HD 1,2MB
3,5“ DD 720KB
3,5“ HD 1,44MB
Prvé disky pre počítače XT mali veľkosť 5.25“ ( 1 palec=2.54 cm) a výšku asi 3“ (7.6 cm). Výška disku sa postupne znižovala a dnes majú disky spravidla výšku iba jedného palca, teda 2.54 cm. Postupne sa tiež prechádzalo (asi od roku 1987) na 3.5“disky, ktoré sa už dnes takmer 100% rozšírili. Výnimku tvoria napríklad disky BigFood od firmy Quatrum.

7.2 Prenosová rýchlosť
Prenosová rýchlosť udáva, aký počet bajtov je možné preniesť z disku do systému za jednu sekundu. Tento údaj sa niekedy udáva v MB a niekedy v MB za sekundu, a na to treba dávať pozor. Výrobcovia niekedy uvádzajú aj vnútornú prenosovú rýchlosť, ktorá je oveľa väčšia ako vonkajšia prenosová rýchlosť. V prípade vnútornej prenosovej rýchlosti ide o maximálnu rýchlosť, akou je disk schopný ukladať dáta. Táto rýchlosť súvisí s rýchlosťou otáčania disku, s počtom sektorov na stope a veľkosťou sektorov, ale v praxi ju dosiahnuť nemôže, pretože existujú rôzne úzke miesta, ktoré znemožňujú ich 100% využitie. V praxi je preto omnoho dôležitejšia vonkajšia prenosová rýchlosť. Na zvýšenie prenosovej rýchlosti a zníženie vplyvu čakacích dôb pri mechanických operáciách sú pevné disky vybavované vyrovnávacou pamäťou (cache), kde sú dočasne umiestnené prenášané dáta.

7.3 Prístupová doba
Prístupová doba zahrňuje dobu potrebnú k premiestneniu hlavičky na požadovanú stopu (tzv. Dobu vystavenia, alebo vyhľadania-seek time) a dobu čakania, kým sa hlavička dostane do nečinnej polohy. Ďalej je potrebné počkať na to, kým sa pod hlavičku dostane požadovaný sektor (tzv. Latenze). Až potom je možné dáta čítať, alebo zapísať. Pri diskoch sa udáva priemerná prístupová doba (teda priemerná prístupová doba, za ktorú sa hlavičky dostanú na požadované miesto) a meria sa v milisekundách-čím menšia je, tým lepšie. Priemerná prístupová doba je od 9 do 17ms.
8.0 Mechaniky CD-ROM
8.1 Princíp
Bez CD-ROM mechaniky si dnes nevieme už ani prácu na PC predstaviť. V počítači je pripojená rovnako ako FDD, HDD, DVD-ROM. To znamená, že je priskrutkovaná ku skrinke PC a vedú s nej dva káble. Široký na mainboard a tenký na zdroj. V nasledujúcich riadkoch nájdete stručné popísanie fungovania mechaniky. Na plochu CD-R disku, kde sa nachádzajú diery (pits) a plochy (lands), je zaostrený laserový lúč. Mechaniky CD-R/RW používajú na čítanie i zápis laserový lúč s vlnovou dĺžkou 780 nanometrov. Lúč prechádza prostredím média a odráža sa od reflexnej kovovej vrstvy. Odrazené svetlo prechádza hranolom a dopadá na fotočlánok. Výstupné napätie fotočlánku závisí od vlastností a intenzity odrazeného svetla. Vďaka rozličným vlastnostiam svetla pri dopade na plochu a na dieru je potom fotočlánok schopný zaznamenávať prechody medzi dierou a plochou. Tak sa transformujú prechody medzi nerovnosťami v dátovej vrstve média na el. signály. Pit (diera) vzniká pôsobením tepla (laserového lúča) pri vypaľovaní a spôsobí, že pri čítaní CD-R sa laser rozptýli na všetkých pitoch. Zatiaľ každou plochou (landom) prejde a dostane sa až na reflexívnu vrstvu, kde sa odrazí späť. Odrazené svetlo sa potom ďalej spracuje a dekóduje (dvojková sústava). Týmto spôsobom sa z CD získajú dáta.

8.2 Prenosová rýchlosť
Pri čítaní údajov sa médium otáča a vytvára sa tok dát. Rýchlosť otáčania média definuje aj prenosovú rýchlosť údajov. V prípade zvukových diskov sa používa digitalizovaný zvuk so vzorkovanou frekvenciou 44,1kHz, pričom každá vzorka zvuku obsahuje 16 bitov (2 bajty). Keďže zvuk je na CD v stereoforme, sú takéto vzorky dve pre oba kanály. Aby bolo možné prenášať 44 100 dvoj bajtových vzoriek pre oba kanály, je potrebná dátová rýchlosť o niečo viac ako 172KB/s. Časť prenášaných údajov však slúži na korekciu chýb a prenosová rýchlosť vlastných údajov je potom 150KB/s. Tento údaj predstavuje základnú prenosovú rýchlosť jednorýchlostnej mechaniky. Pre hudobné nahrávky takáto rýchlosť síce vyhovuje, ale pre dátové médiá je to primálo. Dnes používané CD-R/RW mechaniky sú schopné čítať údaje maximálnou rýchlosťou 36x150KB/s. V prípade CD-ROM mechaník je to 40-násobná, 50-násobná, či dokonca 70-násobná rýchlosť. Tieto hodnoty rýchlosti čítania však treba považovať len za teoretické. Údaj o prenosovej rýchlosti, ktorý uvádzajú výrobcovia pri CD mechanikách, môžeme skôr chápať ako maximálnu hodnotu. Niekedy sa údaj o rýchlosti označuje koncovkou Max.

Málokedy však výrobcovia hovoria o tom, že tento údaj platí len pri čítaní údajov na vonkajšej strane média. Na druhej strane treba povedať, že dnešné CD mechaniky aj pri čítaní údajov na vnútornej strane média často dosahujú až desaťnásobnú rýchlosť oproti základu (150KB/s). Ako som už uviedol, údaje sú uložené rovnomerne v krivke špirálového tvaru. Z toho vyplýva, že čítacia hlavička načíta pri jednej obrátke média na vonkajšej strane média viac údajov ako pri vnútornej strane média. Zvukové médiá pritom vyžadujú konštantný prúd údajov a preto sa musí meniť rýchlosť otáčania média podľa toho, v akej polohe je práve čítacia hlavička. Tento systém sa často označuje ako CLV alebo systém s konštantnou lineárnou rýchlosťou. V prípade dátových médií sa rýchlosť toku údajov mení a pokiaľ sa médium otáča konštantnou rýchlosťou, hovoríme o systémoch CAV alebo systémoch s konštantnou uhlovou rýchlosťou. Mechaniky používané v počítačoch môžu fungovať tak na princípe CLV, ako i CAV.
8.3 Kapacita CD média
V súčasnosti existuje viacero typov CD médií s rozličným priemerom. Najpoužívanejšie médiá majú priemer 120mm, existujú však aj disky s priemerom 80mm (majú kapacitu 21 minút hudby) alebo CD-R vo formáte vizitky s kapacitou 16MB dát. Ďalej sa budem venovať len 120mm diskom. Najbežnejšie 120mm disky majú kapacitu 74 minút hudby, existujú aj 80-minútové médiá s rovnakým priemerom. V inzerátoch sa niekedy stretneme s tým, že 74-minútové disky majú kapacitu 650MB, 680MB a aj 747MB. Ako je to teda v skutočnosti? Je to samozrejme otázka prepočtu. Ako som už uviedol, na CD-R médium je možné nahrávať údaje v dvoch režimoch. Pri použití režimu Mode 1 každý sektor s kapacitou 2352 bajtov môže obsahovať len 2048 bajtov údajov. Celkový počet sektorov je pri 74-minútových diskoch 333 000, pri 80-minútových diskoch je to 360 000. Ostávajúca kapacita sa využíva na korekciu chýb a ďalšie účely. Ak na výpočet výslednej kapacity použijeme údaj 2352 bajtov, dostaneme sa k spomínanému údaju 747 MB. Na počítanie výslednej kapacity média má vplyv aj spôsob počítania hodnoty MB. Pre CD-R/RW médiá sa vo všeobecnosti používa hodnota 1MB = 1024 x 1024. Pokiaľ použijeme prepočet 1 MB = 1000 x 1000, dostaneme sa k hodnote 680MB. Ešte pripomeniem, že veľmi často má CD o niečo viac ako 333 000 sektorov, a teda teoreticky by bolo možné na médium uložiť aj o niečo viac ako 650MB. Problém však spočíva v tom, že softwarové vybavenie si väčšinou kontroluje celkový objem napaľovaných dát a neumožní napáliť viac, ako je príslušná hraničná hodnota pre daný typ média.

9.0 DVD mechaniky
9.1 Princíp
DVD mechaniky sa stali v poslednej dobe veľmi obľúbeným doplnkom PC. Môžeme povedať, že už to nie je zbytočný luxus vlastniť DVD mechaniku. Je obľúbená najmä medzi milovníkmi filmu a videa ako takého. Prináša so sebou veľké možnosti (možno väčšie, ako keď prišlo na trh CD). Mechanika vyzerá ako CD-ROM mechanika, čiže umiestnenie v skrinke je rovnaké ako u CD-ROM. Problém môže byť s nastavením jumperov a prípadnou zložitejšou inštaláciou. Súčasné DVD prehrávače a DVD-ROM disky používajú pre čítanie dát laser, emitujúci červený svetelný lúč vlnovej dĺžky 650 až 635nm. Pre porovnanie, konvenčné CD prehrávače používajú laser, emitujúci neviditeľný infračervený svetelný lúč vlnovej dĺžky 780nm. Prechodom cez sústavu špeciálnych šošoviek sa získa veľmi tenký, ostrý svetelný lúč, ktorý umožní čítanie dát veľkej hustoty. Aj keď laserový lúč prechádza zložitou optickou sústavou, je obtiažne získať presné zaostrenie, keď povrch disku nie je v rovine kolmej na laserový lúč. Tomuto problému sa predchádza tak, že sa použije tenký disk. Ako vyhovujúci sa javí hrúbka 0,6mm. Preto sa DVD skladá z dvoch 0,6mm hrubých plátov. Pre čítanie viacvrstvových DVD, je nutné mať dva druhy laserov. Vnútornú dátovú vrstvu je nutné čítať preostreným laserom cez polo priepustnú vnútornú vrstvu. Aby bola zaistená kompatibilita s CD, musí byť čítacie zariadenie schopné čítať signály z diskov s rôznou šírkou a vzdialeností priehlbín. Táto náročná úloha bola vyriešená dvoma spôsobmi. Prvé riešenie navrhuje sústavu dvoch integrovaných šošoviek, jednej pre CD a jednej pre DVD, a systém prepínania medzi týmito šošovkami. Tie sú prepínané vodorovným otáčaním úložnej hlavy v závislosti od použitého média. Tento systém sa prevažne používa v DVD prehrávačoch. Druhým riešením, ktoré sa uplatňuje predovšetkým v DVD mechanikách, je systém jednej šošovky s dvojitým zaostrovaním, schopné zaostriť ako na DVD, tak aj na CD.

Záver
Dúfam, že práca vám aspoň malou mierou objasnila problematiku hardwaru a jeho výberu. Pochopením princípov fungovania jednotlivých súčiastok môže čitateľ riešiť rôzne problémy. Či už ide o výber súčiastok do počítača, alebo jeho dolaďovanie. Často sa stáva, že užívateľ PC využíva počítač nerozumne. Príkladom sú nízke obnovovacie frekvencie na monitoroch (aj keď grafika a monitor podporujú oveľa vyššie), staré ovládače (je až neuveriteľné, ako sa môže zvýšiť výkon PC po inštalácii nových ovládačov) a mnohé iné. Práca teda nachádza uplatnenie v rôznych kruhoch užívateľov PC. Od tých „neznalých“, až po skúsených. Preto si myslím, že práca má pomerne veľké využitie. Môže byť výbornou pomôckou pre študentov maturujúcich z informatiky, aj keď ďaleko presahuje maturitné nároky. Prácu (v tlačenej alebo elektronickej podobe) dovoľujem ľubovoľne kopírovať a používať pre vlastnú potrebu. Čo výslovne zakazujem, je zmena obsahu práce a jej používanie na komerčné účely.

Poďakovanie
Touto formou by som sa chcel poďakovať konzultantovi Ing. Kornelovi Kormančikovi za spoluprácu, za cenné rady a pripomienky, za poskytnutie potrebných materiálov a informácii o PC a za usmerňovanie mojej činnosti.

Úvod...........................................................................................................
Metodika spracovania.................................................................................
1.0 Zloženie PC......................................................................................
2.0 Mikroprocesor.................................................................................
2.1 História mikroprocesorov.........................................................
2.2 Základný princíp.....................................................................
3.0 Operač4.0 né pamäte............................................................................
4.1 História.................................................................................
4.2 SDRAM..................................................................................
4.3 DDR-SDRAM..........................................................................
5.0 Grafické karty..................................................................................
5.1 Princíp fungovania grafických kariet..........................................
5.2 Grafické karty v znamení inteligencie........................................
6.0 Monitor............................................................................................

6.1 História.................................................................................
6.2 Konštrukcia CRT monitorov......................................................
6.3 LCD Displeje..........................................................................
7.0 Pevné disky.....................................................................................
7.1 História pevných diskov..........................................................
7.2 Zloženie disku........................................................................
7.3 Rozhranie..............................................................................
8.0 Disketové mechaniky.......................................................................
8.1 Veľkosť diskov........................................................................
8.2 Prenosová rýchlosť..................................................................
8.3 Prístupová doba......................................................................
9.0 Mechaniky CD-ROM...........................................................................
9.1 Princíp....................................................................................
9.2 Prenosová rýchlosť...................................................................
9.3 Kapacita CD média...................................................................
10.0 DVD mechaniky................................................................................
10.1 Princíp....................................................................................
Záver..........................................................................................................
Poďakovanie..............................................................................................

	Tento článok bol vytlačený zo stránky https://referaty.centrum.sk