Många av de IT-standarder som du

Transkript

1 IT-standarder ur ett moderkorts perspektiv Känner du att det är svårt att hålla reda på alla begrepp i IT-världen? Som ett steg i strävan efter bättre koll bjuder Datormagazin dig på en sammanställning av viktiga IT-standarder och tekniker med direkt anknytning till en PC. Vi tar det alltså ur moderkortets perspektiv. Av Pat rik Wahlqvist Många av de IT-standarder som du som användare kommer i kontakt med går på ett eller annat sätt att relatera till datorns moderkort. Moderkortet är, som de flesta vet, stommen i ett datorsystem. Detta oavsett om det rör sig om en stationär dator, en bärbar dator eller en server. Även stordatorer, många gånger kallade mainframes, bygger på moderkort. Då dessa ofta använder en lite annorlunda hårdvaruarkitektur kommer IT-standarder som är direkt förknippade med stordatorer inte att belysas i denna artikel. Storleken är begränsad Vi börjar förstås med själva basen för artikeln: moderkortet. Moderkort delas in i olika benämningar som AT, ATX, BTX, matx med flera. Dessa förkortningar definierar dels den maximala storleken moderkortet får ha, men styr även andra saker som placering av hålen som fäster moderkortet i datorlådan, kontakter för strömtillförsel, komponenternas och kontakternas placering med mera. AT Advanced Technology, Introducerades av IBM 1984 men används idag inte mer än i vissa äldre datorer samt i vissa stordatormiljöer. ATX Advanced Technology Extended ATX presenterades ursprungligen av Intel 1995 med fokus på förenklat handhavande för både datoranvändare och systembyggare, lägre produktionskostnader, förbättrade energifunktioner samt stöd för nya I/O och processorstandarder. Nuvarande version är ATX 2.2 som lanserades 2004, vilken bland annat medförde en utökning från 20 till 24-stiftskontakter för moderkortets huvudströmkälla, detta för att stöda PCIexpressporten. matx: Micro Advanced Technology Extended Den här standarden skapades då behovet av minidatorer ökade. Oftast har dessa moderkort inbyggd grafikkrets och ett lägre krav på strömstyrka. Då flera tillverkare med tiden producerat moderkort med andra storlekar har ATX/mATX delats upp i sex eller sju olika format. FlexATX, matx, EmbATX (Embedded ATX), MiniATX, ATX, EATX (Extended ATX), WTX eller WATX (Workstation ATX) samt de mindre använda CFX, LFX, SFX och TFX. Se tabell över namn och storlekar samt bild på storleksförhållanden mellan de olika formaten. De olika ATX-standardernas mått ATX standard storlek Bokstav på bild (i millimeter) FlexATX 229 x 191 A matx 244 x 244 B EmbATX 244 x 244 B MiniATX 284 x 208 C ATX 305 x 244 D EATX 305 x 330 E WTX 356 x 425 F Storleksförhållanden mellan olika ATX-baserade moderkort, se tabell för kompletta mått. BTX Balanced Technology Extended, BTX introducerades 2003 som en efterföljare till ATX. Huvudmålsättningen var att via ändrad placering av moderkortets komponenter öka luftgenomströmningen och ge en effektivare kylning. På grund av moderkortets ändrade arkitektur krävs att användaren har en BTX-anpassad datorlåda. BTX är i sin tur indelad i tre grupper: PicoBTX med en dimension på 267 x 203 millimeter, MicroBTX med en dimension på 267 x 264 millimeter och BTX med en dimension på 267 x 325 millimeter. BIOS styr kommunikationen Basic Input/Output System, BIOS, är den del på moderkortet som hanterar hur kommunikationen mellan olika enheter ska hanteras. Det finns i dag flera olika tillverkare av BIOS men grunderna är samma i alla varianter. Några av de viktigaste funktionerna tas upp här nedan. För att komma in i BIOS trycker du normalt på deleteknappen direkt när datorn startar. Startfönstret, som oftast heter main eller standard CMOS features, hanterar de mest primära funktionerna som datum, tid och eventuell diskettenhet. LBA/Large mode Logical Block Addressing, LBA, skapades för att kunna använda hårddiskar större än 504 megabyte, vilket från början var en matematisk begränsning baserad på antalet cylindrar, huvuden och sektorer en hårddisk kunde ha. Med hjälp av LBA kunde dessa värden räknas om och det gick med något som kallas int 13h att använda hårddiskar på 8,4 gigabyte. Int13h Extensions Då storlekarna på hårddiskar fortsatte att växa kom behov av nya lösningar. Denna nr DATORMAGAZIN 01

2 lösning fick namnet Int13h Extensions och på ett enkelt sätt kan man säga att det Int13h Extensions gör är att ignorera antalet cylindrar, huvuden och sektorer utan ser enheterna i stället som en storlek till exempel byte data. Detta medför att maxgränsen för en lagringsenhet blir 9,4 biljoner gigabyte,vilket det troligen kommer dröja ett tag innan vi når. DMA Direct Memory Access DMA-inställningar är oftast placerade tillsammans med LBA. Även DMA är en gammal IT-standard som har sitt ursprung i ISA-bussen. Tanken med DMA är att slippa belasta processorn i onödan utan i stället låta olika enheter, till exempel ljudkort, nätverkskort eller diskettenheter, kommunicera direkt med arbetsminnet. Tidigare använde sig datorer av Programmed I/O, eller PIO-inställningar, för kommunikation mellan lagringsmedia och resterande system. PIO-inställningar förekommer fortfarande men detta i samverkan med DMA. Det finns idag flera DMA-standarder där varje steg i utvecklingen har ökat på den totala överföringshastigheten. SMART Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology, SMART, är den sista delen som belyses under hårddiskinställningar. SMART är en funktion som är inbyggd i nyare hårddiskar. Den övervakar och analyserar hur din hårddisk fungerar. Då någonting fungerar på ett avvikande sätt sänder enheten en signal om detta, vilken visas dels under datorns uppstart (POST) och dels via olika program som är ämnade att tolka SMART-koderna. Exempel på program för att läsa smartkoder finns att ladda ner från antingen activesmart/index.html, eller MPS Under menyn advanced finns oftast alternativet Multi-Processor Specification, MPS. Denna funktion hanterar stödet för multiprocessor samt ger datorn möjlighet att använda mer än en PCI-buss utan att behöva en specifik PCI-brygga. För system som använder Windows XP eller senare ska inställningen alltid vara 1.4. Den äldre versionen heter 1.1. Execute Diable Bit support Det här är en funktion som kan användas för att skydda delar av arbetsminnet där program exekveras. Detta medför att processorn kontrollerar vilka program som kan köras och vilka som ska stoppas, vilket i sin tur minskar risken för att vissa typer av maskar kan startas. ACPI Advanced Configuration and Power Interface Denna standard skapades 1996 av bland andra Microsoft och Intel. ACPI är en plattformsoberoende standard som är till för att upptäcka, konfigurera och övervaka strömhanteringsfunktioner hos olika hårdvara som till exempel arbetsminne, processor, hårddiskar med mera. Den senaste versionen är 3,0b från slutet av För mer information, läs info/downloads/acpispec30b.pdf eller Utöver dessa inställningar finns flera andra för bland annat USB, 1394, RAID med flera. Vissa av dessa områden tas upp under egna rubriker medan vissa ligger utanför denna artikel. Bussarna håller ihop allt Bussarna, när man talar om moderkort och IT-standarder, är de ledningar som förbinder moderkortets olika komponenter och moduler. Det förekommer i grova drag två typer av bussar, interna och externa, vilka skickar data antingen parallellt eller seriellt. Observera att dessa normalt delas upp i flera andra bussar som I/O, minnesprocessor och systembussar, men dessa kommer inte att belysas i denna artikel. Varje buss består alltid av två delar, en databuss som skickar informationen och adressbussen som hanterar var i minnen informationen ska skickas till eller kommer från. Det är moderkortets chip som styr vilka bussar som kan förekomma på varje moderkort. Interna bussar De interna bussarna är till för att kunna ansluta extra komponenter som till exempel ljudkort, nätverkskort eller olika former av grafikkort. Under årens lopp har det förekommit flera olika standarder för den interna kommunikationen, till exempel VESA, EISA, ISA, MCA och AGP. I modernare datorsystem finns i stället PCI, PCIe och i viss mån även AGP vilka granskas nedan. PCI Trots att Peripheral Component Interconnect- (PCI-) bussen är relativt gammal (introducerades 1993) är den fortfarande tillsammans med PCIe-bussen den i dag valigaste förekommande. PCI-bussen var även den första del som till fullo implementerade Plug and Play-standarden. Det som har gjort att PCI-bussen överlevt så många år är att den styrs via en specifik del i det chip som kontrollerar bussen, vilket medför en minimering av processorbelastningen. Valigast är 32-bitars PCI-buss men i och med version 2.1 kom även en 64-bitarsversion, som varit vanligast i serverlösningar eller rena arbetsstationer. Denna version benämns oftast PCI-X. SMART är en funktion som är inbyggd i nyare hårddiskar. Den övervakar och analyserar hur din hårddisk fungerar. Då någonting fungerar på ett avvikande sätt sänder enheten en signal om detta. AGP Behovet av ökad prestanda för grafiken ledde till utvecklingen av Accelerated Graphics Port- (AGP-) bussen. Den största fördelen med AGP-bussen var att den fick en egen dedikerad kontakt med datorns minne utan att behöva dela denna med övriga PCI-enheter. AGP har sedan introduktionen 1997 släppts i fyra versioner: AGP1X, 2X, 4X och 8X där siffran symboliserar antal gånger den maximala överföringshastigheten på 254,3 megabit per sekund från version ett ska multipliceras. 02 DATORMAGAZIN nr

3 PCIe Med åren som gått sedan AGP introducerades har processor, minnes och hårddiskhastigheten ökat markant och kraven på en ny lösning för både grafik och annan utrustning har lett till utvecklingen av PCI- Express eller PCIe-bussen. PCIe-bussen består av 20 kommunikationsbanor vilka kan överföra 250 megabit per sekund per bana. Det finns fem sorters PCIe anslutningar: 16x, 8x, 4x, 2x och 1x där x representerar antalet banor som anslutningen använder sig av. Det går att kombinera dessa anslutningar efter egna önskemål men de får inte bli mer än 20 banor totalt. Det är av denna anledning som två stycken PCIe 16x grafikkort som används tillsammans körs i 8x läge. PCIe-bussen använder sig av seriell kommunikation i stället för den parallella lösning som funnits i både PCI och PCI-X. Nyligen lanserades även PCIe 2.0 med en fördubbling av bandbredden per bana. Även det maximala effektuttaget från bussen har ökats från watt i version 1.1 till 300 watt i version 2.0. Externa bussar Externa bussar används för att ansluta olika former av lagringsmedia och in- och utdataenheter. Exempel på externa bussar är ATA (PATA/SATA), SCSI, USB och FireWire. ATA/PATA ATA bussen är en gammal standard för att ansluta lagringsenheter till datorn. Ursprungligen förekom bara en typ av ATA-hårddiskar och optiska enheter, vilka använde sig av parallell kommunikation. Detta gav namnet PATA. Oftast används namnet IDE (Integrated Drive Electronics) som synonym till ATA-standarden. Det unika med PATA är att bara två enheter kan anslutas per kanal, vilka måste konfigureras som master eller slave. SATA På nyare datorer har PATA-bussen/kontakten ersatts eller kompletterats med SATAbussen/kontakten. SATA använder sig av seriell kommunikation och varje enhet kopplas direkt till bussen. Ytterligare en fördel med SATA är att anslutningen sker med sjustiftskontakter, vilket ger mindre kablage inne i datorlådan samt att SATAstandarden möjliggör anslutning och byte av enheter under drift. Det finns i dag två typer av SATAstandarder, SATA1 (SATA 1,5 gigabit per sekund) och SATA2 (SATA 3 gigabit per sekund). Siffrorna står för den maximala överföringshastigheten bussen hanterar, för SATA2 tre gigabit per sekund. Det förekommer även ytterligare en anslutningsstandard för SATA och det är ESATAkontakten, som låter dig som användare ansluta externa SATA-enheter direkt, utan att behöva öppna datorlådan. Finns möjligheten att ansluta enheter via USB, FireWire och ESATA bör alltid den senare användas då processorn belastas mindre i detta fall. En ny standard SATA3 eller SATA 6 gigabit per sekund är i skrivade stund på väg att etableras och det är troligt att dessa enheter vid tryck redan finns i handeln. SCSI Small Computer System Interface- (SCSI-) bussen är precis som ATA en gammal standard, som oftast använts i serverlösningar eller till användare som är ute efter extra prestanda. SCSI har i förhållande till ATAstandarden möjlighet att ansluta 7 eller 15 enheter. Varje av dessa enheter kan sedan kommunicera oberoende av varandra. En annan fördel är att SCSI-bussen oftast är utrustad med en egen processor och ibland även minne (framför allt vid RAID-lösningar), vilket medför en minskad belastning på datorns processor. Idag har SCSI mer eller mindre ersatts av USB/ FireWire/ESATA för externa enheter och av SAS-lösningar för internt bruk. Detta mycket på grund av att SCSI-lösningar är förhållandevis dyra. Det har under åren förekommit nio olika SCSI-standarder med olika varianter på anslutningar och hastigheter. Den senaste SCSI-standarden heter Ultra-320 SCSI och har en maximal hastighet på 320 megabit per sekund för 15 enheter och en maximal kabellängd på tolv meter. USB Universal Serial Bus (USB) är den standard som delvis kommit att ersätta SCSI för anslutning av externa enheter. Grundstandarden version 1 lanserades 1996 med en hastighet på 1,5 megabit per sekund och kallas för Low speed USB kom uppföljaren version 1.1 med en maximal hastighet på tolv megabit per sekund. Denna standard kallas för Full speed USB. År 2000 lanserades USB 2.0 som med en hastighet på upp till 480 megabit per sekund kunde ta upp konkurrensen med FireWire. Den 17:e november 2008 fastställdes slutligen specifikationen för nästa generations USB, version 3.0, som ska stöda hastigheter på upp till fem gigabit per sekund. Samtliga standarder är bakåtkompatibla men för att lösa detta för USB 3.0 och ändå kunna nå det höga hastighetsmålet har denna standard en dubbelbuss med ett par TP (twisted pair) för bakåtkompabilitet och två par TP för USB 3 eller SuperSpeed som standarden kommer att kallas. För komplett fakta kring USB 3 eller andra USB-standarder besök Samtliga USB-standarder har följande egenskaper: maximalt 127 enheter per USB De olika kontakttyperna för USB-standarden ser du här. kanal, fullt plug and play stöd, fungerar som nav där en port kan delas upp i flera med hjälp av olika varianter av hubbar. Kontakterna en av endera tre: Typ A (hane/ hona), Typ B (hane/hona) och Typ mini B (hane/hona). FireWire/IEEE 1394/1394b FireWire hette ursprungligen IEEE 1394 då Apple utvecklade sin standard för seriell höghastighetsöverföring. Tekniken stöder 63 enheter per kanal med ett avstånd på maximalt 4,5 meter mellan enheterna. Den kom i sin första version, kallad FireWire 400, upp i hastigheter på just 400 megabit per sekund. FireWire stöder så kallad hot swapping. det vill säga byte av enheter under drift och även direktkommunikation mellan två enheter utan att belasta datorn processor eller arbetsminne. Denna första version använder sig av två typer av kontakter, en mindre fyrapinnars som ofta används på bärbara datorer och en sexpinnars som är vanligast på stationära datorer lanserades FireWire 800 (IEEE 1394b) som trots att den är bakåtkompatibel använder sig av nya kontakter och kablar. Standarden är specificerad att klara hastigheter på upp till 3,2 gigabit per sekund. Det är först i slutet av 2007 som småjusteringar av kommunikationsprotokollen som används möjliggör dessa hastigheter, justeringar går ibland under namnet 1394c. Firewire 800 använder sig av antingen en niopinnars kontakt eller RJ-45 kontakter (Cat5 och uppåt) vilka normalt används för nätverksanslutning. I och med användningen av Cat5-kablage har även det maximala avståndet mellan enheterna ökat till 100 meter. Chipset Datorns chipset är, kan man säga, den del av moderkortets arkitektur som kontrollerar vilka möjligheter som just det moderkortet kan använda. Detta inkluderar vilka proces- nr DATORMAGAZIN 03

4 Chipset för AMDoch Intel-baserade system Här visar vi de fyra främsta chipsettillverkarna och deras senaste chip för AMD- respektive Intelbaserade system. Notera att VIA CN700 chipset är för VIA-baserade system. För mera information kring respektive tillverkares chipset besök följande sidor: AMD: ProductInformation/0,,30_118_14603,00. html Intel: emea/eng/chipsets/ htm Nvidia: VIA: aspx?pageid=14 sorer, minnestyper, vilken typ av grafikbuss som kan användas samt hur många USBoch FireWireportar som tillåts. Normalt burkar ett chipset delas in i olika användningsområden som arbetsstations-, bärbar-, server- och användarchipset. Den senare brukar sedan i sin tur dela in i standardeller högprestanda-chipset. Då tillverkarna av moderkort många gånger vill ha andra funktioner än det huvudchippet tillåter kombineras dessa oftast med så kallade hjälp- eller styrchip, vilka till exempel kan ge flera USB-portar, extra SATA-kontakter eller olika RAID-kombinationer. Moderkortets huvudchip är även vid Intelbaserade moderkort direkt förknippat med något som heter I/O Controller Hub (ICH), som även kallas för southbridge. Detta chip har sin grund från 1998 och kontrollerar kommunikationen mellan anslutna enheter. Den senaste versionen heter ICH10 och ger bland annat en bättre kontroll över strömsparfunktioner, utökat stöd för byte av hårddiskar under drift, så kallad hotswap samt stöd för nyare minnestekniker. På ICH10 har Intel inkluderat stöd för RAID-konfigurationer direkt i chipet. Även Intels konkurremt AMD har en uppsättning chipset som fungerar på ungefär samma sätt som Intels motsvarigheter. Förutom AMD och Intel är även Nvidia och VIA två stora aktörer på chipsetmarknaden. De producerar chipset till både AMD- och Intelbaserade moderkort och erbjuder oftast lite andra funktioner. För mer information se separat tabell. Olika grafikanslutningar Via grafikkortets, alternativt moderkortets olika grafikutgångar, ansluts den skärm eller annan extern källa du valt att använda för att visa datorns bild på. I dagsläget förekommer fem sätt att ansluta skärmen till datorn. Via VGA, DVI, S-video, HDMI och USB-anslutning. Det är dock inte säkert att alla dessa kontakter finns direkt på grafik/ moderkortet utan många gånger använder sig tillverkarna av olika former av adaptrar för att kunna erbjuda önskad grafikutgång. VGA Den äldsta standard som fortfarande används är Video Graphics Array eller VGA. VGA kom till 1987 och bygger på en 15-pinnarskontakt som från början var till för att klara upplösningar upp till 640 x 480. Denna standard har med åren som gått uppgraderats och numera klarar VGAutgången betydligt högre upplösningar på ända upp till QXGA, vilket motsvarar en upplösning på x för en uppdateringsfrekvens som är högre än 60 hertz eller x för uppdateringsfrekvenser upp till 60 hertz. Maximal kabellängd för VGA är cirka 15 meter men kvaliteten och maximala upplösningen minskar desto längre kabel som används. Det finns däremot förstärkare och omvandlare som tillåter en totaltlängd på över 150 meter. DVI Digital Visual Interface, DVI-standarden, skapades 1999 och har under senare år mer eller mindre helt ersatt VGA-kontakten. DVI finns i tre standarder, den valigaste heter DVI-I och har stöd för både analog (DVI-A) och digital (DVI-D) överföring. Sedan finns det de DVI-anslutningar som antingen bara har stöd för analog utgång (DVI-A) eller bara digital utgång (DVI-D). De digitala varianterna delas i sin tur upp i två varianter, de med enkel kanal som har alternativt 5 kontaktstift och dubbel kanal som har alternativt 5, se bild. Varje kanal har en maximal bandbredd på 165 miljoner pixlar varför den högsta upplösningen för enkelkanals DVI är x och för dubbelkanals DVI x DVI har stöd för dels Display Data Channel (DCC) och Extended Display Identification Data (EDID), två olika standarder för att datorns system ska kunna kommunicera med olika monitorspecifika funktioner som till exempel mjukvarubaserad inställning av skärm. För DVI-kablage finns inga direkta normer utan mera riktlinjer som säger att för att använda högsta upplösning bör kabeln inte vara längre än fem meter. Dessa värden beror även på kvaliteten på den kabel som ska användas. S-video S-video, eller Separated Video-standarden, är i första hand inte tänkt som koppling mellan dator och primär videokälla utan snarare som att sätt att kunna visa upp datorbilden på en vanlig TV. S-video som standard är i IT-sammanhang mycket gammal och kom redan Den maximala upplösningen är 728 x 576 för PAL-system (det analoga TV-kodningssystem som vi använder i Sverige). HDMI Nyare datorer har, antingen via grafikkortet eller direkt via moderkortet, en High Definition Multimedia Interface (HDMI)-utgång. Antal stift och kanaler för respektive DVI-kontakt. HDMI-kontakt för okomprimerad överföring av digital bild och ljud HDMI-standarden låter digital bild och digitalt ljud att skickas utan komprimering mellan dator och den bild och/eller ljudkälla du använder. Fördelarna är dels att du som användare bara behöver en kabel samt att denna kabel är mindre känslig än till exempel DVI-kablage. Kontakten är även i sig betydligt mindre och enklare att ansluta. HDMI-standarden har sedan introduktionen 2003 förändrats flera gånger och nuvarande version heter 1.3a (typb/ dubbel kanal). Skillnaden mellan de olika versionerna är i första hand den maximala upplösningen samt antalet ljudkanaler och dess kvalitet. Maximal längd för HDMI är 15 meter. 04 DATORMAGAZIN nr

5 USB Det senaste tillskottet för bildvisning är att koppla extraskärmar via USB-portarna. Detta görs antingen via ett i skärmen inbyggt grafikkort eller med hjälp av en USB-till-DVI-omvandlare där en enklare form av grafikstyrkrets finns inbyggd i adaptern. Båda lösningarna fungerar mycket bra för valigt kontorsarbete eller surfande men är inte att rekommendera för datorspel. Den största fördelen med denna lösning är dock att det går att använda långa avstånd mellan dator och skärm, och med upplösningar på upp till SXGA+ går utmärkt att använda en USB-kabel på 50 meter. Oavsett vilken anslutning som används bör du som användare tänka på att använda kablar med ferriter. Detta är små metallringar som motverkar störningar från andra kablar. Hårddiskarnas olika skepnader Hårddiskar finns i flera olika former och med olika varianter på anslutningar. Då vi tidigare tagit upp funktionen hos olika bussar kommer vi i denna del i stället fokusera på prestandaskillnader och de standarder som är direkt kopplade till den fysiska hårddisken. En hårddisks prestanda mäts i flera olika områden. Rotationshastighet hur snabbt disken snurrar vilket mäts i varv per minut (RPM), mängden cache den använder vilket mäts i megabyte, samt söktiden (accesstiden), det vill säga tiden det tar att hitta den information som söks. Söktiden mäts i millisekunder. Ibland vägs även överföringshatigheten in men då detta avgörs av busstandarden tar vi inte upp detta här. Hårddiskar finns i tre utföranden:1,8 tum och 2,5 tum vilka är avsedda för bärbara datorer eller minisystem, samt 3,5 tum vilka används i stationära datorer och serversystem. PATA/SATA hårddiskar Namnen på denna typ av hårddiskar är flera, IDE, ATA, PATA och SATA är de vanligaste. Vi har valt att gruppera dessa två under samma stycke för trots att det rör sig om skillnader mellan parallell och seriell kommunikation är de fysiska diskarnas specifikationer relativt lika. PATA/SATAhårddiskar finns i storlekar upp till 1,5 terabyte. Rotationshastigheten för denna typ av hårddiskar varierar mellan och varv per minut. Mängden cache varierar mellan 2 och 32 megabyte och söktiderna mellan 4,3 och 12 millisekunder. SCSI-hårddiskar I dagens läge finns två typer av SCSI-hårddiskar: 68-pinnars och 80-pinnars. De förekommer i antingen eller varv per minut med en cache på 16 eller 32 megabyte. Med den höga rotationshastigheten blir även söktiden låga 3,2 till 4,5 millisekunder. SCSI-hårddiskars storlek finns i antingen 36, 73, 146, eller 300 gigabyte. SAS-hårddiskar Standarden som kommer att ersätta SCSI har i princip samtliga fördelar hos både SCSI- och SATA-diskar. SAS-diskar förekommer i storlekar mellan 36 gigabyte upp till en terabyte. Rotationshastigheten är normalt mellan och varv per minut men de största modellerna använder ibland varv per minut. SAS-diskar har mellan 16 och 32 megabyte cache och en söktid på mellan 2 och 8,7 millisekunder. Solid State Drive (SSD-hårddiskar) SSD-enheter är hårddiskar utan rörlig mekanik och är på många sätt lika flashminnen fast de istället använder SATA- (UATA i vissa fall) gränssnittet för att kommunicera. Fördelar med SSD är minskad strömförbrukning, låg värmeutveckling och att de är helt tysta. Nackdelarna, än så länge, är det höga priset, relativt små storlekar (maximalt 250 gigabyte) och lite ojämna prestanda. Hybridhårddiskar Hybridhårddiskar är en kombination av traditionella hårddiskar och SSD-enheter. Tanken var att få fördelarna från båda världarna kombinerat i en. Utvecklingen för hybriddiskarna har dock inte gått i den takt som förväntas och frågan i dag är om inte nyare teknik för SSD-löningar kommer att göra att hybridhårddiskar aldrig kommer att få någon riktig genomslagskraft. Minnen varierar Det förekommer i datorsammanhang många olika sorters minnen. Det finns bland annat DDR-minnen SO-DIM, flashminnen och USB-minnen. Respektive minnestyp har olika användningsområden och även flera olika varianter och hastigheter. Här följer en kort sammanställning av de valigaste sorterna och några för dem specifika egenskaper. Arbetsminnen (RAM-minnen) Arbetsminnet, eller RAM-minnet, är det minne som datorn använder för att tillfälligt lagra de program och delar av operativsystemet som används för stunden. Under de senaste 20 åren har marknaden sett flera olika sorters arbetsminnen, SIMM (30- eller 72-pinnars), DIMM (EDO, DDR, SO, Micro), RIMM och SO RIMM. Varje minnesteknik har haft sina för- och nackdelar. Vi kommer i detta stycke att belysa de idag valigaste förekommande minnesteknikerna. Samtliga minnestyper finns i varierande storlekar och hastigheter. Arbetsminnens hastighet mäts i dess busshastighet, det vill Översikt upplösningar Namn Breddupplösning Höjdupplösning VGA SVGA XGA XGA SXGA SXGA WXGA UXGA HDTV QXGA WQXGA QSXGA WQUGA säga hur fort minnet kan skicka data via moderkortet. Denna hastighet mäts i megahertz. Arbetsminnet mäts även i hur snabbt minnet kan läsa och skriva. Ett exempel på dessa mätstandarder är CL, det valigaste värdet, vilket oftast presenteras tillsammans med minnets kapacitet. Detta värde betyder CAS latency och hanterar fördröjningen innan minnet börjar läsa från instruktioner som det erhållit. En lägre siffra ger snabbare minnen men kan även innebära problem om minnet inte har kapacitet för den hastighet som ställs in. Ett annat valigt mätvärde är TRCD, vilket enkelt förklarat kan sägas hanterar hur data mellan minnets rad- och kolumnbanker hanteras. Andra värden som hanterar minnens hastighet är TRAS = tid för RAS att läsa och skriva till en minnescell, TWR = tiden det tar innan en minnesbank kan få ny information och TWTR = minsta tidsintervall mellan en läsning och skrivning till samma interna minnesbank. Det finns utöver dessa flera inställningar och generellt för alla är att lägre värden ger snabbare minnen men det kan även ge instabila system. ECC Felkontroll av data som skrivs och läses från ett arbetsminne är för den vanlige datoranvändaren relativt onödigt men då det gäller servrar eller arbetsstationer som hanterar viktiga data är oftast någon form av felkontroll önskvärd. Det förekommer två sätt att hantera denna felkontroll. Den äldsta standarden är paritetskontroll som kan upptäcka men inte åtgärda enstaka databitars fel. Den nyare standarden heter Error Correction Code (ECC) och kan både upptäcka och åtgärda enstaka databitars fel. DDR Den valigaste förekommande standarden för arbetsminne på stationära datorer nr DATORMAGAZIN 05

6 är någon av minnestyperna baserade på Double Data Rate (DDR). Det finns idag DDR, DDRII och DDRIII. Det som skiljer dessa åt är dels att minnesbussen för varje minnestyp har ökat. För DDR-minnen är den maximala hastigheten 400 megahertz (kallas även för PC3200 minnen), för DDRII är den megahertz, vilka kallas för PC9200-minnen och för DDRIII är megahertz den högsta hastigheten. En annan skillnad mellan de olika typerna är antalet kontaktben där DDR har 168 pinnar, DDRII har 184 pinnar och DDRIII har 240 pinnar. Detta gör att det inte går att använda en sorts minnen i en annan typ av minnessockel. SO DIMM Small Outline Dual In-line Memory Module eller SO DIMM är minnesmoduler avsedda för bärbara datorer. Dessa minnen är betydligt mindre i storlek än minnen för stationära datorer men finns annars i samma hastigheter och varianter. SO DIMM har antingen 72, 144 eller 200 pinnar i sina kontakter. Flashminnen En valig standard för alla former av digital utrustning. Flashminnen förekommer i MP3-spelare, kameror, digitala fotoramar med mera. Den gemensamma nämnaren för samtliga flashminnen är att de saknar rörliga delar och är därför inte är lika känsliga för stötar och slag som normala hårddiskar. Det finns en uppsjö av flashbaserade minnesenheter på marknaden idag och antalet användningsområde bara ökar. CompactFlash (CF) finns i storlekar upp till 128 gigabyte och används i första hand i digitala kameror och bärbara datorer. Memory Stick (MS) skapades i första hand avsedd för mobiltelefoner eller små handdatorer men nyare enheter används oftare i digitala kameror eller videokameror fast då som PRO-varianten, se nedan. Memory Stick DUO (MS Duo) samma användning som normala MS-minnen fast med reducerad storlek, cirka 33 procent mindre än MS. Memory Stick PRO (MS PRO) snabbare och förbättrat MS-minne som dock inte är bakåtkompatibelt. Finns i storlekar upp till 16 gigabyte. Memory Stick PRO Duo (MS PRO Duo) samma som MS PRO men 33 procent mindre. Finns i storlekar upp till åtta gigabyte. Memory Stick Micro (M2) en minnestyp direkt utvecklad för mobiltelefoner. Minnet har låg energiförbrukning och finns i storlekar upp till åtta gigabyte. MiniSD en mindre variant av SD-minnen, se nedan. Används oftast i mindre mobiltelefoner, digitala videokameror eller som lagringsenhet i USB-modem (3G-varianter). Minnet är cirka 60 procent mindre än SD och finns i storlekar upp till 32 gigabyte. MultiMediaCard (MMC) ser ut som ett SD-minneskort men är något tunnare. MMC-minnen går oftast att använda i SD-enheter men inte vise versa. MMCminnen används i nästan alla former av digitala enheter. Secure Digital Card (SD) en vidareutveckling av MMC-minnen då kraven på kopieringsskydd ökade. Samtliga SDminnen har en liten omkopplare med vilken det går att förhindra överskrivning av det som finns sparat. SD-minnen finns i storlekar på upp till 32 gigabyte. SmartMedia (SM) en av de äldsta minnenstyperna som numera sällan används. Är cirka en tredjedel av en normal diskett i storlek och kan lagra maximalt 128 megabyte. XD, Picture Card ett minne som enbart är framtaget för digital fotografering. XD-minnen har en förhållandevis hög överföringshastighet och finns i storlekar mellan 256 megabyte upp till åtta gigabyte. TransFlash (TF)/microSD ett av marknadens senaste tillskott. Bygger vidare på minisd-minnet men är än mindre. Används oftast till mobiltelefoner, GPS och små digitalkameror. Finns än så länge bara i storlekar upp till åtta gigabyte. Processorns roll Processorn, eller CPU (Central Processing Unit), är datorns hjärna. Det är här som beräkningar utförs och det är prestandan hos datorns processor som till stor del bestämmer vilka program som går att använda samt hur snabbt dessa program kan startas. Det finns flera tillverkare av processorer men vi kommer att fokusera på Intel och AMDs varianter då dessa är helt dominerande stationära och bärbara system. Vi mäter processorns prestanda i dels dess interna hastighet (klockhastighet) vilken mäts i gigahertz. Till exempel arbetar Intels E8600-processor med en klockhastighet på 3,33 gigahertz. Dels mäts hastigheten i hur fort eller med vilken bandbredd processorn kan kommunicera med övriga komponenter på moderkortet. Denna hastighet mäts i megahertz (MHz) för Intels E8600 är denna hastighet megahertz. Slutligen bestäms även prestandan av mängden cache i processorn vilken mäts i megabyte samt hur många kärnor processorn arbetar med, detta kan man enkelt säga är antalet processorer i processorn. Processorerna sitter fast på moderkortet med hjälp av en sockel som under årens lopp haft olika namn dels beroende på till- verkare och dels beroende på processorns utformning. Normalt kommer namnet på sockeln från antalet kontaktpinnar som processorn fäster med i moderkortets sockel till exempel S775 för Intels E8600- processor. Ytterligare en viktig del av processorn är dess arkitekturstorlek. Enkelt förklarat kan man säga att detta är det minsta avståndet mellan två ledare eller komponenter. Ju mindre storlek desto kortare väg måste information färdas och hastigheten kan ökas och/eller energiförbrukningen minskas. Arkitekturstorleken för processorer mäts i nanometer (nm) och vid denna tidnings tryck är en normalstorlek nanometer. En komplett lista över Intels och AMDs processormodeller, namn, hastigheter, mängden cache med mera går att ladda ned ifrån Datormagazin.se/filer. Gå in där och klicka på Cpuintel.pdf alternativt Cpuamd.pdf. Intel Intel delar upp sina processorer i fyra huvudgrupper: stationära, bärbara, server/ arbetsstationer och enheter för internetbruk. Varje grupp har sedan sina olika varianter med sina specifika egenskaper. (Se listan på Datormagazin.se/filer.) Inom gruppen stationära datorer finner vi dels Intels senaste processor Core i7 vilken finns i två standardutföranden (i7-940 och i7-920) och en extrem variant (i7-965). Med i7-processorfamiljen har Intel tagit ett nytt steg i utvecklingen genom att flytta in minneskontrollen från moderkortet till processorn, vilket medför stora prestandavinster. Samtliga i7-processorer är fyrkärniga (Quad-Core), har 45-nanometers-arkitektur och arbetar med en ny form av cache som heter smart cache på åtta megabyte. Steget under i7 är Core 2 extreme-processorerna vilka precis som namnet avslöjar är avsedda för extrema användare. Core 2 Extreme finns både som fyr- och dubbelkärniga processorer med mellan fyra och tolv megabyte cache. Har man som användare inte behovet av denna extraprestanda finns de idag mer vanliga Core 2 Duo och Core 2 Quad-processorerna. Dessa har antingen två eller fyra kärnor och finns i hastigheter mellan 2,26 till 3,33 gigahertz. För enklare datorsystem har Intel tagit fram en processor som fått namnet Celeron. Dessa processorer saknar några av de funktioner som återfinns i vanliga processorer och har en mindre mängd cache. Men istället är dessa billigare att köpa och använder mindre ström vilket gör dem svalare. Även Celeron processorn finns som Dual Core med två kärnor. Då det gäller bärbara system har Intel tagit fram flera modeller med bland annat förbättrade energisparfunktioner. Exempel på mobila processorer är Core 2 Duo mobi- 06 DATORMAGAZIN nr

7 le, Core 2 Solo mobile och Core solo processorer eller Celeron dual Core, och Celeron M-processorer. För servrar och arbetsstationer finns dels Xeon-processorer vilka dels stöder användandet av multipla processorer samt har utökad cache (L3), dels Itanium processorn vilken i första hand är avsedd för rena serverlösningar med extrema krav. Itanium kan konfigureras med maximalt 512 processorer och terabyte internminne. Det senaste tillskottet bland Intels processorer är Atom-processorn. Denna processor är det normala valet i de små bärbara med bildskärmar på upp till tio tum som till exempel Asus Eee PC. Detta är en processor med låg energiförbrukning vilket ger en längre batteritid för din bärbara dator. Även Atom processorn finns som Dual Core. AMD Även AMD har delat upp sina processorer i olika områden: stationära, bärbara, server och högprestandaprocessorer för integrerade system. Precis som Intel har varje område sina specifika processorer med sina styrkor och svagheter. Den stora skillnaden mellan Intel och AMD har länge varit minneshanteringen där AMD sedan relativt lång tid tillbaka valt att integrera delar av minneshanteringen direkt i processorn. AMD har även valt att använda processorcachen på ett lite annorlunda sätt då de arbetar med exklusiv cache där innehållet i L1- och L2-cachen är olika, vilket snabbar upp hantering av data. Vidare har AMD tidigt använt sig av en L3-cache, något som bara funnits i Intels Xeon-modeller. AMD har även valt att dedicera en separat L2-cache till varje processorkärna och att först i L3-cachen dela utrymmet mellan samtliga kärnor. Detta ska enligt AMD ge ett stabilare system med ökade prestanda. Inom det stationära segmentet heter AMDs senaste modell Phenom X4, en fyrkärning processor som finns i hastigheter upp till 2,6 gigahertz. Denna processor är optimerad för att användas med ATI:s grafikkortlösningar då dessa sedan drygt två år utvecklas parallellt. Steget under Phenom X4 är Phenom X3 och som namnet antyder är detta en trekärning processor som finns i hastigheter upp till 2,4 gigahertz. Den ska enligt AMD ge upp till 30-procentig prestandaförbättring vid vanliga applikationer och 40-procentig förbättring vid spelande gentemot tvåkärniga lösningar vid samma hastighet. Som instegsprocessor för det stationära segmentet finns Athlon X2 som är en tvåkärning processor med maximal hastighet på 3,2 gigahertz. Precis som Intel har AMD även en lågbudgetprocessor som går under namnet Sempron. För bärbara datorer marknadsför ADM för tillfället tre modeller: Athlon X2, Turion X2 Ultra Dual Core och Turion X2 Dual Core. Den största skillnaden mellan dessa är att Ultra-modellerna har dubbel L2- cache och en förbättrad energihantering, vilket gör dem mer lämpade för krävande användare. AMD:s serverprocessorer heter Operton och finns i tre olika generationer. Den tredje och nyaste består av fyrkärniga processorer med hastigheter på upp till 2,7 gigahertz. Det är även Opertonprocessorn som inom AMD:s processorfamiljer är först med 45- nanometersarkitektur. För de högpresterade integrerade systemen har AMD valt ett relativt brett spektrum av processorer med allt från relativt enkla Mobile Sempron till andra genrationens Operton med dubbla kärnor. En komplett lista över AMDs processormodeller, namn, hastigheter, strömförbrukning med mera går att ladda hem och läsa ifrån Datormagazin.se. Gå in på menyvalet Filer till artiklarna och klicka sedan på valet Cpuamd.pdf RAID i olika smaker RAID, vilket är akronym för antingen Redundant Array of Independent Disks eller Redundant Array of Inexpensive Disks, är en teknik som kombinerar flera hårddiskar för att uppnå felsäkerhet, ökad prestanda eller både och. Ibland används RAID även till att skapa en stor hårddiskvolym av två eller flera mindre enheter, vilket kallas JBOD. RAID kan antingen vara mjukvarustyrd eller hanteras av separat hårdvara. Den senare varianten är i alla lägen att föredra då prestandavinsterna och säkerheten är större. Det förekommer flera varianter av RAID men vi kommer här ta upp de vanligast förekommande. RAID 0 här används minst två diskar med samma storlek för att åstadkomma en prestandaökning. Den data som ska skrivas eller läsas delas likvärdigt mellan hårddiskarna vilket gör att prestandan ökar. Nackdelen med denna lösning är att om en disk går sönder förloras all data. RAID 1 spegling av diskar (mirroring) används för att minska risken för dataförlust. Den information som skrivs till den ena disken speglas automatiskt till den andra och skulle huvuddisken gå sönder fortsätter driften automatiskt på den andra. Vid en ren hårdvarubaserad RAID 1 brukar även läsprestandan öka då systemet kan läsa från båda enheterna samtidigt. RAID 5 kallas oftast för striping då data fördelas mellan ett minimum av tre hårddiskar. Detta system erbjuder både en prestandavinst, som ökar med antalet diskar, samt en feltolerans då data från en trasig disk kan återskapas via reste- rande diskar. RAID 10 här kombineras fördelarna med RAID 0 och 1 till en lösning. Två stycken RAID 1-lösningar sammanbinds med en RAID 0. Detta ger både prestandavinst och felsäkerhet. Det är dock en förhållandevis dyr lösning och används oftast bara i servermiljöer. Nätaggregat med rätt kraft Då datorn är beroende av ström men inte kan använda sig direkt av 230 volt krävs ett nätaggregat som transformerar ner strömmen till 3,3, 5 eller 12 volt. Den standard som är förknippad med nätaggregat heter 80 plus och innebär att maximalt 20 procent av energin får gå förlorad vid denna transformering. Mätningarna av nätaggregaten utförs vid 20, 50 och 100 procents belastning och förlusten måste ligga under 20 procent för samtliga mätningar. För att finna rätt styrka på ditt nätaggregat kan du besöka eller com/powersupplycalculator/pscalculator. aspx?slanguage=en-us Nätverksstandarder för alla Idag är merparten av våra datorer sammankopplade via någon form av nätverk, antingen ett trådbundet eller trådlöst. Här följer en kort sammanställning av de vanligast förekommande standarderna. Wi-Fi Trådlösa nätverk, WLAN (Wireless Local Area Network) eller mer riktigt Wi-Fi (vilket certifieringen heter) är tillsammans med olika former av 3G-anslutningar den idag snabbast växande lösningen för att ansluta datorer. Som standard heter alla former av trådlösa nätverk i grunden IEEE Detta baserat på organisationen som utvecklar tekniska standarder samt avdelningen för just trådlös kommunikation. För trådlösa nätverk förekommer olika hastighetsstandarder och krypteringsvarianter som är bra att känna till. Det är viktigt att tänka på att de hastigheter som nämns är teoretiska maxgränser då det är kvaliteten på signalen som avgör hur hög hastigheten faktiskt blir. Längre avstånd mellan sändare och mottagare minskar oftast hastigheten precis som störande utrusning, väggar med mera. Varje trådlöst nätverk har en, eller flera, accesspunkter som klienterna (användardatorerna) ansluter via. För att identifiera dessa accesspunkter används ett Service Set IDentifier(SSID) som måste vara unikt för varje nätverk. IEEE802.11a - använder sig av fem gigahertz-frekvenser för kommunikation vilket ger färre störningar och flera kanaler än IEEE802.11b-standarden. Maximal hastighet är 54 megabit per sekund. nr DATORMAGAZIN 07

8 IEEE802.11b kommunicerar via 2,4 gigahertz-frekvenser där den delar utrymmet med flera andra produkter som microvågsugnar och trådlösa telefoner. Maximal hastighet är elva megabit per sekund IEEE802.11g använder också 2,4 gighertz-frekvenser för kommunikation, men erbjuder en högre hastighet på upp till 54 megabit per sekund eller 108 megabit per sekund i så kallat SuperG-läge. Den senare är en vidareutveckling av g-standarden. Båda varianterna är bakåtkompatibla med IEEE802.11b. IEEE802.11n en kommande standard som för tillfället går under namnet draftn. Tekniken ska kunna erbjuda hastigheter upp till 300 megabit per sekund och dessutom utökad räckvidd. Den ökade prestandan nås bland annat med hjälp av multiple-input, multiple-output (MiMo), en teknik där flera antenner och sändare/ mottagare samverkar för ökad hastighet och minskat antal fel. Trådbundet nätverk För trådburna nätverk baseras hastigheten istället på det kablage som används och kvalitén på detta. Kopparkabel finns som antingen UTP, vilken används vid nätverksdragning där den inte förekommer störningar från andra kablage, eller STP som används där det är risk för störningar. För kopparbaserade nätverk används i dag antingen klass fem- (Cat 5) kablage som klarar upp till 100 megabit per ANNONS sekund i överföring eller klass sex- (Cat 6) kablage som klarar hastigheter upp till megabit per sekund (även Cat 5e klarar denna hastighet). Det förekommer även klass sjukablage som ska klara hastigheter upp till 100 gigabit per sekund. Vid användning av TPkablage är den maximala längden 100 meter mellan enheterna. Termer att komma ihåg Till sist ska vi räkna upp ett antal begrepp som ett moderkort inte klarar sig utan. MAC- (Media Access Control) adressen är varje nätverkskorts unika nummer som används för att identifiera och kommunicera med andra datorer i ett nätverk. Som användare ser du oftast i stället det IPnummer som din dator, eller då egentligen nätverkskort, tilldelats. DHCP/DNS - för att dela ut IP-nummer används oftast en DHCP (Dynamic Host Configuration server), vilken tillsammans med en DNS- (Domain Name System) server låter dig som användare kommunicera med adresser som ser ut som i stället för att komma ihåg en massa nummer som till exempel för en av HP:s servrar i Huston, USA. NAT används i ett nätverk där många användare delar på exempelvis en internetanslutning. En router översätter med hjälp av Network Address Translation (NAT) de interna IP-adresserna till en gemen- sam adress utåt och ser sedan till att den externa informationen kommer tillbaka till rätt dator. I det lokala nätverket används istället oftast en hub som skickar information från en dator till alla i nätverket eller en switch som skickar information från en dator direkt till en annan. WEP Wired Equivalent Privacy (WEP), Wi-Fi Protected Area (WPA) och WPA2 är tre sätt att skydda (kryptera) den information som överförs via det trådlösa nätverket. WPA2 är den senaste och även säkraste formen av kryptering. Kombineras den trådlösa accesspunkten dessutom med MAC-låsning, ett sätt att styra vilka datorer eller rättare sagt nätverkskort som får kommunicera med accesspunkten, har du som användare ett mycket bra skydd. Listan kan bli längre Sammanfattningsvis har vi här belyst de valigast förekommande IT standarderna som på ett eller annat sätt är kopplat mot en dators moderkort. Precis som tidigare nämnts så finns det i princip obegränsat med varianter, fakta och normer inom respektive område varför urvalet inte varit det enklaste. Då ITstandarder dessutom troligen är den typ av standard som oftast förnyas har valet fallit på de områden och termer som är mer gångbara över tid. Om du har synpunkter på urvalet eller vill komplettera någon del är du varmt välkommen att höra av dig till redaktionen@ datormagazin.se. ExPErtPanELEn På Datormagazin.sE PROGRAMMERINGSEXPERTEN Tillsammans med kollegorna på konsultbolaget Purple Scout svarar Emil Erlandsson på frågor om programmering i C++, Java, PHP, Python och Perl. Knackar du kod i något av dessa språk kan du alltså få hjälp av dem. WINDOWSEXPERTEN Anders Reuterswärd har sedan Datormagazin startades svarat på läsarfrågor om nätverkskrångel, trilskande program och mycket mer. Sitter du med ett Windowssystem är det Anders du ska skicka din fråga till. LINUXEXPERTEN När Patrik Hermansson inte är IT-konsult skriver han artiklar om både Linux och nät- och säkerhet åt Datormagazin. Alla typer av frågor som kretsar kring Linuxkärnan, distributioner, konfiguration och öppen källkod kan skickas till honom. På Datormagazin.se hittar du exklusivt innehåll för dig som läser Datormagazin. Bland annat tre professionella online-experter helt gratis. Har du frågor om Windowsbaserade datorer, Linux eller programmering? Då får du inte missa vår mycket kunniga expertpanel. Du kan även söka bland redan besvarade frågor och hitta massor av bra tips och råd helt gratis förstås.