Presentazione slide Architettura PC

1. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania

2. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Scheda madre generica di un PC

3. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Scheda madre “all on board”

4. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Scheda Madre con Bus PCI/ISA
disposto verticalmente

5. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Fase di installazione di una
scheda audio

6. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
BUS TERMINOLOGY

7. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Architettura tipica di un sistema
a microprocessore moderno

8. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Scheda madre reale

9. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Scheda madre con ZIF Socket

10. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania

11. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Architettura tipica di un sistema basato
su processore AMD ATHLON

12. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania

13. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania

14. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania

15. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
BUS A CONFRONTO
Standard Typical uses Burst DTR Outlook
ISA Sound cards,
modems
2 MBps to 8.33
MBps
Expected to be phased
out by late 1999
EISA Network, SCSI
adapters
33 MBps Almost entirely phased
out; superseded by PCI
PCI Graphics cards, SCSI
adapters, new
generation sound
cards
266 MBps Standard add-in
peripheral bus for the
foreseeable future
AGP Graphics cards 528 MBps Standard in all Intel-
based PCs from the
Pentium II; co-exists with
PCI

16. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Diagramma di un processore reale di ultima generazione

17. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Processori moderni a confronto

18. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Type/
Generation
Year Data/
Address
bus width
Level 1 Cache
(KB)
Memory
bus speed
(MHz)
Internal
clock
speed
(MHz)8088/
First
1979 8/20 bit None 4.77-8 4.77-8
8086/
First
1978 16/20 bit None 4.77-8 4.77-8
80286/
Second
1982 16/24 bit None 6-20 6-20
80386DX/
Third
1985 32/32 bit None 16-33 16-33
80386SX/
Third
1988 16/32 bit 8 16-33 16-33
80486DX/
Fourth
1989 32/32 bit 8 25-50 25-50
80486SX/
Fourth
1989 32/32 bit 8 25-50 25-50
80486DX2/
Fourth
1992 32/32 bit 8 25-40 50-80
80486DX4/
Fourth
1994 32/32 bit 8+8 25-40 75-120
Pentium/
Fifth
1993 64/32 bit 8+8 60-66 60-200
MMX/
Fifth
1997 64/32 bit 16+16 66 166-233
Pentium Pro/
Sixth
1995 64/36 bit 8+8 66 150-200
Pentium II/
Sixth
1997 64/36 bit 16+16 66 233-300
Pentium II/
Sixth
1998 64/36 bit 16+16 66/100 300-450
Pentium III/
Sixth
1999 64/36 bit 16+16 100 450-600
AMD Athlon/
Seventh
1999 64/36 bit 64+64 100-200+ 500-600+

19. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Date Codename Transistors Fabrication (µm) Speed (MHz)
1993 P5 3,100,000 0.80 60/66
1994 P54 3,200,000 0.50 75/90/100/120
1995 P54 3,300,000 0.35 120/133
1996 P54 3,300,000 0.35 150/166/200
Date Codename Transistors L2 Cache Fabrication (µm) Speed (MHz)
1995 P6 5,500,000 256/512KB 0.50 150
1995 P6 5,500,000 256/512KB 0.35 160/180/200
1997 P6 5,500,000 1MB 0.35 200
Date Codename Transistors Fabrication (µm) Speed (MHz)
1997 P55 4,500,000 0.28 166/200/233
1998 P55 4,500,000 0.25 266
Date Codename Transistors Fabrication (µm) Speed (MHz)
1997 Klamath 7,500,000 0.28 233/266/300
1998 Deschutes 4,500,000 0.25 333/350/400
Date Codename Transistors Fabrication (µm) Speed (MHz)
1998 Covington 7,500,000 0.25 266/300
1998 Mendocino 19,000,000 0.25 300A/333
1999 Mendocino 19,000,000 0.25 366 to 500
2000 Mendocino 19,000,000 0.18 566 to 700

20. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TIPICO MODULO SDRAM

21. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Memory Controller

22. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
PC100 PC133 DDR
SDRAM
SLDRAM Base
Rambus
Concurre
nt
Rambus
Direct
Rambus
Announce
d
Frequency
(MHz)
100 133 200/266 800 700 700 600/800
Maximum
Bandwidth
(GBps)
0.80 1.00 1.6/2.1 1.60 0.70 0.70 1.2/1.6
Expected
Bandwidth
(GBps)
0.50 1.00 0.9/1.2 unknown 0.40 0.50 1.1/1.5
Efficiency
(%)
65 60 60 unknown 60 80 97
Data
Width
(bits)
64 64 64 16 8/9 8/9 16/18

23. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Controller EIDE

24. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TECNOLOGIA ATA/ATAPI
Specification ATA ATA-2 ATA-3 ATA/ATAPI-4 ATA/ATAPI-5
Max Transfer
Modes
PIO 1 PIO 4
DMA 2
PIO 4
DMA 2
PIO 4
DMA 2
UDMA 2
PIO 4
DMA 2
UDMA 4
Max Transfer
Rate
4 MBps 16 MBps 16 MBps 33 MBps 66 MBps
Max
Connections
2 2 2 2 per cable 2 per cable
Cable Required 40-pin 40-pin 40-pin 40-pin 40-pin, 80-
conductor
CRC No No No Yes Yes
Introduced 1981 1994 1996 1997 1999

25. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Architettura SCSI

26. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TECNOLOGIA SCSI
SCSI version Signalling
rate (MHz)
Bus width
(bits)
Max. DTR
(MBps)
Max.
devices
Max.
cable
length
SCSI-1 5 8 5 7 6m
SCSI-2 5 8 5 7 6m
Wide SCSI 5 16 10 15 6m
Fast SCSI 10 8 10 7 6m
Fast Wide SCSI 10 16 20 15 6m
Ultra SCSI 20 8 20 7 1.5m
Ultra SCSI-2 20 16 40 7 12m
Ultra2 SCSI 40 16 80 15 12m
Ultra160 SCSI 80 16 160 15 12m

27. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
INTERFACCE HD A CONFRONTO
Max. DTR Max. Distance Max.
Device
s
RAID support
IDE 66.6 MBps 1m 4 per
controll
er
Possible but rare
Ultra
Wide
SCSI
40 MBps 1.5m (25m using more
expensive high-voltage
differential termination)
15 per
controll
er
Yes
Ultra
2
LVD
SCSI
80 MBps 12m 15 per
controll
er
Yes
Fibre
Chan
nel
100 MBps
(200 MBps
with full-
duplex)
30m over copper, 500m
over multinode fibre, 10km
over single-mode fibre)
127 per
arbitrat
ed loop
Yes, with
independent
attachment to
multiple servers

28. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Tipico schema di un Hard Disk

29. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Hard Disk Reale

30. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
SETTORI E TRACCE

31. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Tecnologie CD a confronto

32. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Funzionamento di un lettore CD-Rom

33. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Principio di funzionamento di un lettore CD-ROM

34. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Struttura di un CD-ROM

35. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Struttura di un CD-ROM RE

36. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Particolare al microscopio di una
traccia CD-ROM

37. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Supporti CD-ROM e DVD a
confronto

38. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TESTINA DI LETTURA HD

39. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Tipica unità di memorizzazione a
nastro

40. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
UNITA’ NASTRO 8mm

41. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
UNITA’ DAT

42. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TESTINA DI MAGNETICA
UNITA’ NASTRO

43. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
STANDARD DAT
Standard Capacity Max. DTR
DDS 2GB 55 KBps
DDS-1 2/4GB 0.55/1.1 MBps
DDS-2 4/8GB 0.55/1.1 MBps
DDS-3 12/24GB 1.1/2.2 MBps
DDS-4 20/40GB 2.4/4.8 MBps

44. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
STANDARD DLT
Standar
d
Capacity
(n/c)
Interfac
e
Maximum
DTR
DLT2000 15/30GB SCSI 2.5 MBps
DLT4000 20/40GB SCSI 3 MBps
DLT7000 35/70GB SCSI 20 MBps

45. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
INTERFACCE STANDARD A
CONFRONTO
Standard Typical uses Burst DTR Outlook
ATA/IDE Hard disks, CD-
ROM and DVD-
ROM drives
3.3 MBps to 66.6
MBps
Standard hard disk bus
for the foreseeable
future
SCSI Hard disks,
removable drives,
scanners
5 MBps to 80
MBps
Standard high-end
hard disk bus for the
foreseeable future
USB Pointing devices,
scanners, digital
cameras
12 Mbit/s Could eventually
replace serial and
parallel ports
IEEE 1394 Digital video
cameras, high-
speed storage
drives
400 Mbit/s Expected to emerge in
2000

46. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TECNOLOGIE A NASTRO A
CONFRONTO
DLT
7000
Exabyte
Mammoth
Sony
AIT
DDS-3 Travan
8GB/TR-4
Native
Capacity
35GB 20GB 25GB 12GB 4GB
Compressed
Capacity
70GB 40GB 50GB 24GB 8GB
Native
DTR
5 MBps 3 MBps 3 MBps 1.2 MBps 1.0 MBps
Tape Life
(years)
30 30 30 n/a n/a
Media
Passes
1 million 20,000 20,000 1,500 10,000

47. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Scheda video VGA tipica

48. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Risoluzioni tipiche di un monitor

49. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
RISOLUZIONI SUPPORTATE
800x600 1024x768 1152x882 1280x102
4
1600x1200 1800x1440
15in YES YES
17in YES YES YES YES
19in YES YES YES
21in YES YES

50. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
PROFONDITA’ DEL COLORE
Colour
depth
Description No. of
colours
Bytes per
pixel
4-bit Standard VGA 16 0.5
8-bit 256-colour mode 256 1.0
16-bit High colour 65,536 2.0
24-bit True colour 16,777,216 3.0

51. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
SCHEDE VIDEO E MEMORIA
Video memory Resolution Colour depth No. colours
1Mb 1024 x 768
800 x 600
8-bit
16-bit
256
65,536
2Mb 1024 x 768
1280 x 1024
800 x 600
8-bit
16-bit
24-bit
256
65,536
16.7 million
4Mb 1024 x 768 24-bit 16.7 million
6Mb 1280 x 1024 24-bit 16.7 million
8Mb 1600 x 1200 32-bit 16.7 million

52. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
MEMORIE DELLE SCHEDE
VIDEO
EDO VRAM WRAM SDRAM SGRAM RDRAM
Max.
throughput
(MBps)
400 400 960 800 800 600
Dual- or
single-
ported
single dual dual single single single
Typical
Data Width
64 64 64 64 64 8
Speed
(typical)
50-60ns 50-60ns 50-60ns 10-15ns 8-10ns 330MHz
clock
speed

53. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
STANDARD VIDEO A
CONFRONTO
Date Standard Description Resolution No. colours
1981 CGA Colour Graphics
Adapter
640 x 200
160 x 200
None
16
1984 EGA Enhanced Graphics
Adapter
640 x 350 16 from 64
1987 VGA Video Graphics
Array
640 x 480
320 x 200
16 from 262,144
256
1990 XGA Extended Graphics Array 800 x 600
1024 x 768
16.7 million
65,536
SXGA Super Extended Graphics
Array
1280 x 1024 65,536
UXGA Ultra XGA 1600 x 1200 65,536

54. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
STANDARD CODIFICA
VIDEO
MPEG-2 MPEG-1
PAL/SECAM resolutions 720 x 576
704 x 576
352 x 576
352 x 288
352 x 576
352 x 288
NTSC resolutions 720 x 480
704 x 480
352 x 480
352 x 240
352 x 480
351 x 240
Variable Bit Rate (VBR), Constant Bit Rate (CBR) VBR or CBR CBR
PAL/SECAM frame rate 25fps
NTSC frame rate 24 or 30fps

55. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Cinescopio Tipico

56. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Cinescopio in dettaglio

57. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
MONITOR CON
TECNOLOGIA DIGITALE

58. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
NORME SULL’EMISSIONE
TCO95 TCO99
Luminance uniformity >1.7:1 >1.5:1
Luminance contrast Measured at 10% of the
diagonal to the edge
Measured at 5% of the
diagonal to the edge
Magnetic field requirements
Front frame reflectance No standard At least 20%
Measured 30cm in front of
and 50cm around the screen
5Hz to 2kHz at <200nT Same standard measured at
maximum brightness/contrast
Measured 50cm around the
screen
2kHz to 400kHz at <25nT Same standard measured at
maximum brightness/contrast
Alternating electric field requirements
Measured 30cm and 50cm
in front of screen
5Hz to 2kHz at <10V/m
(Volts per metre)
Same standard measured at
maximum brightness/contrast
Measured 30cm in front of
and 50cm around the screen
2kHZ to 400kHz at <1.0V/m Same standard measured at
maximum brightness/contrast
Power saving Suspend mode at < or =
30W
Suspend at < or = 15W (for
USB hub monitors), < or =
5W (for non-USB monitors)
Environmental controls No standard No chlorinated solvents;
compulsory list of potentially
hazardous plastics used

59. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Schermo LCD tipico

60. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Tipologie di Touch Screen

61. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TOUCH SCREEN A
CONFRONTO
Resistive Infrared Surface
Acoustic
Wave
Capacitive
Touch
resolution
High High Average High
Clarity Average Good Good Good
Operation Finger or
stylus
Finger or
stylus
Finger or
soft-tipped
stylus
Finger only
Durability Can be
damaged by
sharp objects
Highly
durable
Susceptible
to dirt and
moisture
Highly
durable

62. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
REGOLAZIONI
DELL’IMMAGINE

63. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania

64. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Applicazioni grafiche e risorse
di calcolo

65. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
POSIZIONE ERGONOMICA

66. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Connettori USB

67. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania

68. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Principio di funzionamento di un MOUSE

69. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania

70. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Schema di una tipica Sound Card

71. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Tipico sistema MIDI professionale

72. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
SUONI E RIFLESSIONI

73. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Principio di funzionamento di uno
SCANNER

74. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Standard TWAIN

75. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Digital Camera

76. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Digital Camera

77. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
SENSORE DI TIPO CCD

78. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Sistema di acquisizione video

79. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Sistema di acquisizione dati
video

80. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
FORMATI DELLE IMMAGINI
File format Image size No. of colours
BMP - RGB 1MB 16.7 million
BMP -RLE 83KB 256
GIF 31KB 256
JPEG - min. compression 185KB 16.7 million
JPEG - min. progressive compression 150KB 16.7 million
JPEG - max. compression 20KB 16.7 million
JPEG - max. progressive compression 16KB 16.7 million
PCX 189KB 16.7 million
TIFF 1MB 16.7 million
TIFF - LZW compression 83KB 16.7 million

81. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Tipica scheda per l’acquisizione di video

82. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
COMPRESSIONE VIDEO

83. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
FORMATI VIDEO

84. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Principio di funzionamento di una stampante laser

85. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
STAMPANTI LASER A
COLORI

86. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TECNOLOGIA TERMICA

87. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TECNOLOGIA TERMICA

88. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TECNOLOGIA
PIEZOELETTRICA

89. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
STAMPANTE AD
INCHIOSTRO SOLIDO

90. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
STAMPANTI A
SUBLIMAZIONE

91. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
STAMPANTI TERMAL VAX

92. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TECNICHE DI OCR

93. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
MODEM

94. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
MODEM STANDARDS
Standard Date Bit/s Bytes/s KB/min MB/hour MinSec/MB
V.32 1984 9,600 1200 70 4 14m 33s
V.32bis 1991 14,400 1800 106 6 9m 42s
V.34 1994 28,800 3600 211 12 4m 51s
V.34+ 1996 33,600 4200 246 14 4m 09s
V.90 1998 42,000
50,000
5250
6250
308
366
18
22
3m 19s
2m 48s

95. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
COLLEGAMENTO AD INTERNET
TRAMITE MODEM

96. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TECNOLOGIA DSL

97. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TECNOLOGIE DSL A
CONFRONTO
Type Upstream Downstream Distance (feet)
RDSL 128 Kbit/s-1 Mbit/s 600 Kbit/s-7 Mbit/s 18000-25000
HDSL 2.048 Mbit/s 2.048 Mbit/s 12000
SDSL 1.544-2.048 Mbit/s 1.544-2.048 Mbit/s 10000
VDSL 1.6-2.3 Mbit/s 12.96 Mbit/s
25.82 Mbit/s
51.84 Mbit/s
4500
3000
1000

98. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
CABLE MODEM

99. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TECNOLOGIE DI NETWORKING A CONFRONTO
Phoneline Powerline Ethernet Wireless
Speed 100 Kbit/s - 10 Mbit/s 50 Kbit/s - 350 Kbit/s 10 Mbit/s - 100 Mbit/s 700 Kbit/s - 11 Mbit/s
Advantages Convenient, simple
(no new wires),
secure
Convenient, simple
(no new wires)
Fastest, most secure
and reliable
Convenient, mobile,
simple (no wires),
secure
Requirements Need computers and
peripherals near
phone jacks on the
same phoneline
Need computers and
peripherals near
power outlets on the
same power circuit
Requires Ethernet
(Category 3 or 5)
cabling; best in new
home installations or
remodels
Network components
must be within a 250-
foot range
Best use Ideal for shared
Internet access, file
sharing and
peripheral sharing;
good for home
gaming
Good for low-
bandwidth
applications such as
home security and
control
Ideal for home
gaming, home offices
and shared Internet
access
Ideal for laptops, desktops
and handheld connected
organisers inside and outside
home or small office where
mobility is required; great for
shared Internet access; good
for home gaming

100. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania

101. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Rete ad anello

102. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Reti Wireless

103. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
Sistemi di comunicazione
Wireless

104. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania

105. Ing. Cristian Randieri Università Degli Studi di Catania
TECNOLOGIA WAP