|
|
Počet kreditů
|
6
|
|
Počet přednášek / týden
|
2 vh
|
|
Počet cvičení / týden
|
2 vh
|
|
Počet tutoriálů / semestr
|
5x 4 vh
|
|
|
|
|
|
Hardware – učebnice pro pokročilé: Horák, J.
Technické prostředky informačních systémů: Jandoš, J.
|
|
|
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními znalostmi z oblasti architektury počítačů. Jedná se především o teoretický základ k pochopení struktury počítače, technického vybavení a fungování osobních počítačů. Studenti budou získávat znalosti zejména na základě doporučené literatury a dostupných informací na internetu.
|
-
Úvod do architektury počítačových systémů
Výklad pojmu architektura počítačů, vznik a vývoj počítačů, Von Neumannova architektura počítače (paměť, řadič, aritmetická jednotka, vstupní a výstupní jednotky), harvardská architektura, generace počítačů (rok návrhu, použité technologie, hlavní paměť....), současné rozdělení počítačového trhu (osobní, stolní počítače, servery, výkonné paralelní počítače a superpočítače, vestavěné a řídící počítače v jednoúčelových zařízeních). Hodnocení výkonnosti počítačů, metody měření výkonnosti – MIPS, MFLOPS, monitorování výkonnosti počítačů, časová složitost a výkonnost, časová složitost a propustnost, Amdahlův zákon, CPU výkonnostní rovnice, zkušební úlohy – benchmarks (rozdělení na: reálné aplikace, upravené aplikace, jádra, „Toy“ zkušební úlohy, umělé zkušební úlohy).
-
Procesor
Co je a k čemu slouží, aspekty související s technologiemi procesoru a jejich vliv na pracovní stanici nebo server (výkon systému, podpora softwaru, spolehlivost a stabilita, spotřeba energie a chlazení), vývoj procesoru (od jednočipových mikroprocesorů až po současné procesory), jádro procesoru, použité technologie při výrobě, modelové označení vybraných současných procesorů, hlavní výrobci procesorů, rozdělení podle socketu (AM2, F, 479, 771, 775, 940), pracovní frekvence procesoru, frekvence systémové sběrnice, cache L1, L2; napájení procesoru, chlazení procesoru, režimy procesorů (reálný, chráněný, virtuální reálný režim), funkce pro rozšíření výkonu (superskalární architektura, intuitivní provádění instrukcí a předvídání větví, zpracování mimo pořadí); architektura, signály, rychlost sběrnice, mosty sběrnice; podpora instrukčních sad (MMX, 3DNow!, SSE, SSE2....); procesory s redukovaným souborem instrukcí RISC (SPARC, ALPHA, PowerPC); architektura CISC; multiprocesorové systémy.
-
Operační paměť počítače
K čemu slouží a co obsahuje systémová paměť RAM; vztah mezi pamětí a procesorem; základní rozdělení pamětí dle funkčnosti a použité technologie a jejich omezení (RAM, ROM, EPROM, EEPROM, DRAM, SDRAM, RDRAM....); rychlost paměti a doba přístupu; kapacita operační paměti; pracovní postupy pamětí (stránkovaná paměť, prokládaná paměť, ukládání do mezipaměti); základní typy paměťových modulů (SIMM, DIMM, RIMM, SDR, DDR....); parita a ECC; CAS Latency - popis; napájení a chlazení paměťových modulů.
-
Základní deska počítače
Co je a k čemu slouží motherboard (MB); umístění základní desky uvnitř case a popis jednotlivých částí desky; základní parametry MB (pro jaký typ procesoru je MB určen, čipová sada MB); typ, verze a rychlost sběrnice (PCI, AGP, PCIE...); podporované paměťové technologie a počet paměťových slotů; maximální velikost paměti a důvod omezení této velikosti paměti; diskové řadiče (IDE, SATA, SCSI, SAS, RAID); BIOS základní desky (CMOS RAM); záložní baterie; podpora periferních zařízení; I/O porty (sériový, paralelní, PS2, USB, IEEE1394, síťový adaptér...); řízení spotřeby ACPI; napájení a chlazení jednotlivých částí desky.
-
Pevný disk
Úloha pevného disku v počítači; použité technologie při výrobě disku; struktura a schéma pevného disku; konektory na pevném disku; LBA adresování a hraniční hodnota 137GB; srovnání technologií IDE, USB, IEEE1394, SATA, SATA II, SCSI; disková pole, stručný popis diskových polí SAN a NAS; základy RAID; integrované a přídavné řadiče RAID – popis; úrovně systému RAID (RAID 0, RAID 1, RAID 10, RAID 3, RAID 5, RAID 50) – porovnání jednotlivých úrovní, výhody a nevýhody, odolnost proti chybám, použití u aplikací a systémů; konfigurace řadiče RAID a vytvoření diskových polí; pokročilé operace (Optimized Disk Utilization, Online Capacity Expansion, atd.).
-
Grafické adaptéry a zobrazovací jednotky
Úloha grafické karty; rozdělení grafických karet dle použité sběrnice; srovnání sběrnic PCI, AGP, |PCI-E; jádro grafického adaptéru; základní blokové schéma jádra grafické karty; parametry jádra (Pixel Shader, Vertex Shader, ROPs, TMUs...), taktovací frekvence jádra; grafická paměť (typ, velikost, rychlost, šířka paměťové sběrnice); I/O rozhraní grafického adaptéru (cinch, S-Video, DVI, Display port); popis grafických rozhraní DirectX a OpenGL; nové generace technologií (Intellisample, CineFX, UltraShadow....); zapojení v SLI a Crossfire módu; CRT monitory; LCD zobrazovače; I/O konektory; projektory – základní rozdíl mezi LCD, DLP a CRT projektory.
-
Síťové adaptéry a síťové prvky
Co umožňuje síťová propojení počítačů; základní popis síťové karty; základní úkoly síťové karty (převod paralelních dat na sériová data, přenos sériových dat do jiného počítače, řízení toku dat mezi počítačem a kabelem, převod sériových dat ze síťového kabelu na paralelní data); historie síťových adaptérů (způsob připojení na tlustý Ethernet, tenký Ethernet, kroucená dvojlinka, konektory, délky segmentů atd.); patice sběrnice síťové karty (ISA, EISA, MCA, PCI); adresování v síti (MAC adresa linkové vrstvy), popis MAC adresy; základní popis přenosu dat mezi dvěma počítači (do L3 vrstvy); zapojení síťových karet do LAN Teamu; popis agregace portů; technologie Fast Etherchanel; konfigurace síťové karty – popis jednotlivých částí konfigurace (QoS, flow control, speed & duplex, WOL speed, atd.); základní popis technologie clusterování serverů; síťové karty a výkon sítě (přímý přístup do DMA, sdílená paměť adaptéru, sdílená systémová paměť, ovládání sběrnice PCI...); bezdrátové síťové adaptéry; síťové adaptéry pro optické vlákno (FC karty).
-
I/O zařízení
Tiskárny – základní principy inkoustových, laserových a termosublimačních tiskáren; scanery - základní princip snímání obrazu, rozlišení scaneru, barevná hloubka; CD/DVD/BD mechaniky, princip snímání a vypalování na médium, rozdíl mezi technologií DVD a Blue-Ray, způsob ukládání dat na médium; FDD mechaniky; kopírovací stroje; zvukové karty (externí, interní); modemy – základní popis ADSL, GPRS, EDGE, CDMA, UMTS, srovnání, rozdíly v jednotlivých technologiích; klávesnice (bezdrátové – způsob přenosu); myš – způsob snímaní pohybu, tablety.
|
|
|
|
|