חומרה - ג'

טכנולוגיית ROM (Read Only Memory):

טכנולוגיה לאחסון מידע ללא תלות במערכת חשמלית, כלומר המידע נשמר תמיד.

1)     Mask ROM – צ'יפ אשר צרוב עליו מידע מראש (בעת הייצור) ולא ניתן לשנותו.

2)     PROM – צ'יפ ריק שנצרב עליו המידע במחשב הלקוח. לא ניתן למחיקה ולצריבה מחדש.

3)     EPROM – צ'יפ שניתן לקריאה וצריבה עד 1000 פעמים. הוא נמחק ע"י אור אולטרה סגול (ביצוע במעבדה).

4)     EEPROM – צ'יפ הדומה ל-EPROM אולם מבוסס על חשמל. ניתן לבצע כמיליון פעם קריאה וצריבה (ביצוע ביתי).

טכנולוגיית 32Bit / 64bit:

1)     32Bit נקרא גם X86 (המס' 86 הינו מחווה למעבדי אינטל). טכנולוגיה התומכת עד 4GB זיכרון.

2)     64Bit נקרא גם X64. טכנולוגיה התומכת מעל 4GB זיכרון (כמובן גם בפחות).

3)     קיום הטכנולוגיה תלוי ב:

a.     מעבד תומך

b.     מערכת הפעלה

4)     הערה: מעבד שהינו X64 תומך בשני הטכנולוגיות בשונה ממעבד X86 שתומך רק בטכנולוגיית X86.

זיכרון RAM:

היסטוריה:

1)     1947 - Williams Tube – זיכרון RAM ראשון. שמר מידע באמצעות קליטה וכתיבה של אור על שפופרת. כל שפופרת 1Kb

2)     1947 – Magnetic Core Memory – מבוסס על טבעות מגנטיות. הזיכרון נשמר באמצעות זרם מגנטי וכל טבעת משמשת כתובת למידע.

3)     1968 – DRAM (Dynamic RAM) / SRAM (Static RAM) – רכיב המכיל מס' רב של טרנזיסטורים ועובד ע"ב זרם חשמלי.

מאפייני זיכרון RAM:

1)     נפח זיכרון – כיום סדר הגודל נע בין 2GB לבין 16GB לכרטיס בודד.

2)     נמדד במספר פעולות בשנייה (הרץ). ככל שפיתוח הזיכרונות התקדם כך הואצה מהירותם.  אף שמהירות הזיכרון גדלה במהלך השנים באופן דרמטי, עדיין קיים פער בין מהירות הזיכרון למהירות המעבד. מעבדים מודרניים פועלים בקצב הגבוה באופן משמעותי מקצב העבודה של הזיכרון, ולכן נוצר צוואר בקבוק בגישה לזיכרון. התמודדות עם בעיה זו היא באמצעות הוספת זיכרון מטמון המוטמע במעבד עצמו (או בקרבתו).

סוגי זיכרונות RAM:

1)     SIMM (Single in-line Memory Module) – מעגל חשמלי אחד משני צדי ה-Stick (32bit).

2)     DIMM (Dual in-line Memory Module) – קיימים 2 מעגלים נפרדים משני צדי ה-Stick (64bit).

3)     DRAM (Dynamic Random Memory Access) – מבוסס על יכולתו של קבל לשמור מטען ודורש רק טרנזיסטור אחד לכול סיבית. DRAM דורש רענון. דרישת הרענון היא מקור המילה "דינמי". מהיר פחות מ-SRAM אולם מכיל נפח אחסון גדול יותר.

4)     SRAM (Static Random Memory Access) – בדומה ל-DRAM שומר מטען ודורש טרנזיסטור אחד לכול סיבית. SRAM אינו דורש רענון ולכן קצב העבודה שלו מהיר ביותר. החיסרון נפח אחסון קטן. משמש בעיקר כזיכרון מטמון למעבד.

5)     Flash Memory – זיכרון שעובד ע"י חשמל וניתן למחיקה וכתיבה מחדש. אינו מעבד מידע בעת כיבוי חשמל.

6)     Ready Boost – ניתן לשימוש עם מערכת ההפעלה vista ומעלה. אופן הפעולה הוא ע"י שימוש בזיכרון FLASH כזיכרון מטמון כדי לשפר את ביצועי המערכת (בנוסף לקיים).

משפחת ה-DRAM:

1)     SDR-Single Data Rate) SDRAM) – יכול לקבל פקודה אחת ולהעביר מילה אחת של מידע בכול מחזור שעון.

2)     DDR-Double Data Rate-DRAM – ממשק קריאה בקצב כפול פותח ל-DRAM. הוא משתמש באותן הפקודות כ-SDR אך כל קריאה וכתיבה היא של שתי מילות מידע במקום אחת למחזור שעון. הממשק משיג שיפור זה על ידי כך שקריאה וכתיבה מבוצעות גם בירידת שעון בנוסף לעליית שעון. ה-SDRAM המשתמש בממשק זה הוא DDR SDRAM כאשר הגרסה הראשונה שלו היא DDR1.

3)     DDR2 - דומה ל-DDR1 אך מכפיל בשנית את קצב הקריאה וכתיבה המינימאלי ל-4 מילים עוקבות.

4)     DDR3 - מכפיל גם כן את קצב הקריאה וכתיבה ל-8 מילים עוקבות. הדבר מאפשר הכפלה נוספת של רוחב הפס. גם בהכפלה זו החיסרון הוא ה-latency המוגבר.

5)     SO-DIMM (small outline dual in-line memory module) – זיכרון שנועד בעיקר למחשבים ניידים, אך גם למחשבים וציוד היקפי שיש מגבלת גודל כמו מדפסות וכו'.

BIOS (Basic Input Output System):

זהו רכיב EEPROM היושב על לוח האם. מנהל הגדרות חומרתיות של המחשב (ברמה הפיזית). מגדיר בעת העלאת המחשב את סדר החומרות שמהן נבצע Boot. בנוסף ב-BIOS ישנן עוד הגדרות כלליות של המחשב.

CMOS Battery:

סוללה היושבת על הלוח אם שתפקידה לשלוח זרם אחיד ורציף אל ה-BIOS גם כשהמחשב לא מחובר לחשמל. נועד על מנת לשמר את הגדרות הבסיס בדגש על השעה ב-BIOS.

שלבי פעולת הפעלת המחשב:

1)     Power Self Test – בדיקה עצמית של המחשב של הזרם החשמלי.

2)     הפעלת ה-BIOS / כניסה אליו.

3)     הפעלת מערכת ההפעלה.

PXE Boot (Preboot Execution Environment):

טכנולוגיה על כרטיסי רשת אשר משדרת אותות בפורט 68 (Broadcast) על מנת ששרת DHCP ישמע וייתן לו כתובת IP. השימוש ב-PXE Boot נועד על מנת לבצע Boot למחשב דרך הרשת ובאמצעות שרת WDS (Windows Deployment Server).

אופן עבודת PXE Boot:

1)     כרטיס הרשת שולח אותות בפורט 68 (Broadcast) על מנת ששרת DHCP יקבל את הבקשה.

2)     שרת DHCP נותן כתובת IP לכרטיס הרשת ומפנה אות המחשב לכתובת שרת DNS (שולח בפורט 67).

3)     המחשב פונה לשרת DNS בבקשה לאתר WDS בפורט 53. שרת ה-DNS מפנה לשרת ה-WDS בפורט 53.

4)     המחשב פונה לשרת ה-WDS לקבל Boot.

5)     שרת ה-WDS מחזיר את קובץ ה-Boot.

Controller:

שם לכל יחידת בקרה ושליטה על מערך חומרתי. לעיתים ה-Controller יכול להיות תוכנתי ולעיתים הוא יהיה רכיב חומרתי (Chip). באופן טבעי החומרה יקרה אולם יעילה יותר מהתוכנה. דוגמאות: RAID ובשרתים SCSI (Small Computer System Interface).

מארז:

המארז בנוי שיטת Tower שמאפשרת מרחב גדול להוספות. פה ושם ניתן עדיין לראות, במיוחד בחברות, את המארז הישן מסוג Desktop אשר קטן יותר, שוכב ובאופן טבעי מקיים פחות מקום להוספות.

מאווררים:

1)     בכל מחשב יש לפחות 3 מאווררים עיקריים:

           א.        מאוורר כללי במארז.

           ב.         מאוורר על המעבד.

           ג.         מאוורר לספק כוח.

2)     במחשבים מודרניים נמצא לרוב גם מאווררים בעבור כרטיסים גרפיים וגם מאווררים נוספים למארז.

3)     בחברות נוהגים לקרר שרתים ע"י מערכת קירור מים. דרך קירור זו יעילה יותר גם ממאווררים רבים.

ספק כוח:

מטרתו לתת זרם חשמלי לכל רכיבי המערכת. כשמפרקים מחשב אסור לפרק את ספק הכוח ללא כלים מיוחדים והכשרה מקצועית נוספת. במידה ונוסיף עוד ועוד אלמנטים למחשב יש לוודא שספק הכוח עומד בדרישות.