Datorteknik KANO 2016 VT. Dator eller surfplatta? ”Finns det plats för en tredje kategori av enheter mittemellan?” Den frågan ställde Steve Jobs retoriskt.

En presentation över ämnet: "Datorteknik KANO 2016 VT. Dator eller surfplatta? ”Finns det plats för en tredje kategori av enheter mittemellan?” Den frågan ställde Steve Jobs retoriskt."— Presentationens avskrift:

1 Datorteknik KANO 2016 VT

2 Dator eller surfplatta? ”Finns det plats för en tredje kategori av enheter mittemellan?” Den frågan ställde Steve Jobs retoriskt den 27:e januari 2010. Frågan syftade på om vi efterfrågade en produkttyp som var större än mobilen och samtidigt mindre än den bärbara datorn. Efter att ha resonerat kring frågan i några minuter presenterade han: Apples Ipad.

3 Tre typer av mobila enheter Bärbara datorer, surfplattor och mobiler. Gränsen mellan vad som ska klassas som en mobil och vad som ska klassas som en surfplatta har aldrig varit svårare att urskilja

4 Hårdvara och mjukvara Tidigt i datorns utveckling tog matematikern John von Neumann fram en modell av hur en dators hårdvara kan vara uppbyggd

5 Datorns arkitektur Arkitekturen i en modern dator. Detta var inget nytt - samma delar ingår i alla datorer, inklusive Charles Babbages differensmaskin, som är hundra år äldre. Mer specifikt är att von Neumann-arkitekturen har ett gemensamt minne för programinstruktioner och data. Charles Babbagesdifferensmaskin Detta var inget nytt - samma delar ingår i alla datorer, inklusive Charles Babbages differensmaskin, som är hundra år äldre. Mer specifikt är att von Neumann-arkitekturen har ett gemensamt minne för programinstruktioner och data. Charles Babbagesdifferensmaskin

6 Moderna datorer Harvard-arkitekturen är en datorarkitektur med fysiskt separata bussar för programinstruktioner och arbetsdata. Termen kommer ursprungligen från Harvard Mark I, en relä- baserad dator från 1944, som använde instruktioner sparade på hålremsa och data i elektromekaniska minnen.datorarkitekturbussarHarvard Mark Irelähålremsa Harvard-arkitekturen är en datorarkitektur med fysiskt separata bussar för programinstruktioner och arbetsdata. Termen kommer ursprungligen från Harvard Mark I, en relä- baserad dator från 1944, som använde instruktioner sparade på hålremsa och data i elektromekaniska minnen.datorarkitekturbussarHarvard Mark Irelähålremsa

7 Processorn Centralenheten eller CPU är hjärnan i din dator. Den avgör hur snabbt datorn kan kör sitt program. När datorn processorer fick snabbare, började minnen kämpa för att hänga med. En CPU hastighet på att utföra en uppgift blev begränsas av dess minne hastighet.

8 Arbetsminne Random Access Memory eller RAM är ett minne där man kan nå varje minnescell direkt utan att behöva läsa igenom andra delar av minnet, till skillnad från minnen som läses sekventiellt.minnescell Random Access Memory eller RAM är ett minne där man kan nå varje minnescell direkt utan att behöva läsa igenom andra delar av minnet, till skillnad från minnen som läses sekventiellt.minnescell Sedan 2006 har SSD-minne (flashbaserade minnen) med kapacitet över 64 GB och långt bättre prestanda än traditionella hårddiskar.SSD-minne Utvecklingen har börjat sudda ut skillnaden mellan traditionella RAM- minnen och hårddiskar, samt drastiskt minskat skillnaden i prestanda. Vissa typ av RAM-minnen, till exempel "EcoRAM", är specialdesignade för serverparker där låg strömkonsumtion är viktigare än fart

9 Dynamiskt minne Dynamiskt minne eller Dynamiskt RAM (DRAM) är ett flyktigt läs- och skrivbart datorminne som ofta används som arbetsminne och i grafikkort till datorer.datorminnearbetsminnegrafikkort Varje minnescell (som lagrar en bit) består i princip av en kondensator och en transistor.kondensatortransistor Lagring av en binär 1:a sker genom att kondensatorn laddas upp, och en 0:a genom att den laddas ur. Eftersom kondensatorn läcker måste minnet återskrivas (eng. refresh) med några millisekunders mellanrum för att bibehålla data. Dynamiskt minne eller Dynamiskt RAM (DRAM) är ett flyktigt läs- och skrivbart datorminne som ofta används som arbetsminne och i grafikkort till datorer.datorminnearbetsminnegrafikkort Varje minnescell (som lagrar en bit) består i princip av en kondensator och en transistor.kondensatortransistor Lagring av en binär 1:a sker genom att kondensatorn laddas upp, och en 0:a genom att den laddas ur. Eftersom kondensatorn läcker måste minnet återskrivas (eng. refresh) med några millisekunders mellanrum för att bibehålla data.

10 Teori och praktik En processor kan arbeta mot två sorters minne: primärminne och sekundärminne. Definitionen är följande: primärminnet är en typ av minne som processorn kan nå utan särskilda gränssnitt och drivrutiner, medan sekundärminnet bara kan nås genom ett särskilt gränssnitt och en drivrutin. En processor kan arbeta mot två sorters minne: primärminne och sekundärminne. Definitionen är följande: primärminnet är en typ av minne som processorn kan nå utan särskilda gränssnitt och drivrutiner, medan sekundärminnet bara kan nås genom ett särskilt gränssnitt och en drivrutin.

11 Att spara ettor och nollor Konrad Zuse, född 22 juni 1910 i Deutsch- Wilmersdorf, död 18 december 1995 i Hünfeld, var en tysk datalog och ingenjör.22 juni1910Deutsch- Wilmersdorf18 december1995Hünfeldtyskdatalogingenjör Konrad Zuse, född 22 juni 1910 i Deutsch- Wilmersdorf, död 18 december 1995 i Hünfeld, var en tysk datalog och ingenjör.22 juni1910Deutsch- Wilmersdorf18 december1995Hünfeldtyskdatalogingenjör Zuse byggde världens första fungerande, fritt programmerbara och helautomatiska dator, Z3, i sina föräldrars vardagsrum i Berlin år 1941.datorZ3 Zuse byggde världens första fungerande, fritt programmerbara och helautomatiska dator, Z3, i sina föräldrars vardagsrum i Berlin år 1941.datorZ3 Han konstruerade också den första fritt programmerbara, binära datorn, Z1, som blev klar år 1938 och han konstruerade programspråket Plankalkül.programmerbarabinäraZ1programspråketPlankalkül Han konstruerade också den första fritt programmerbara, binära datorn, Z1, som blev klar år 1938 och han konstruerade programspråket Plankalkül.programmerbarabinäraZ1programspråketPlankalkül Man måste särskilt beundra hans uppbyggnad av minnet, där varje bit bestod av en liten stålpinne i en avlång grop. Den kunde luta åt två håll, 1 eller 0 och kunde läsas genom att man kände av lutningen med två plåttungor.

12 Colossus 1943 / Eniac 1946 Colossus anses numera vara den första elektroniska datorn, eftersom den dök upp 3 år före ENIAC. Men fram till i mitten av 70-talet var dess blotta existens hemligstämplad, så den har aldrig varit med i historiken. Eniac köptes av armén och användes till ballistiska beräkningar för artillerigranater, väderprognoser, beräkningar kring kärnenergi, kosmisk strålning, förbränning, slumptal och vindtunnelkonstruktion.

13 BESK och DASK 1953 Besk (Binär Elektronisk SekvensKalkylator) var Sveriges andra dator (efter Bark), som då kallades matematikmaskin eller elektronhjärna. Den utvecklades på Tekniska Högskolan i Stockholm och under ett kort tag var den världens snabbaste. Besk var en 40- bitars maskin. Besk byggdes bara i ett exemplar, men kopierades i Danmark, hos Dansk Regnecentral och kom att kallas Dask (Dansk Aritmetisk Sekvens-Kalkulator). Det var den första automatiska räknemaskin som byggts i Danmark. Den kördes tydligen fram till 1970 då den fått både trumminne och magnetbandstationer.

14 1960: Datasaab D2 1962 D-21, 1966 D-22 Datasaab realiseradee 1957 Besk med transistorer och kallade den för Sara (Saabs Räkneautomat) och det blev starten för svenska massproducerade datorer. Sara användes för att beräkna flygplanet Viggen. För kommersiellt bruk började man 1960 med D-2 som senare utvecklades till stordatorer i D-serien.

15 Kolla på webben 1961: Wegematic 1000 1964: Stansaab Censor 932 1976: Cray-1 1980: ABC 80 Skoldatorn Compis Ta reda på om datorerna upplevdes som misstag, i så fall i vad?

16 Moderkortet, nord- och sydbrygga Moderkorten baseras främst på ett chipset som beskriver hur de sammanlänkade komponenterna ska kommunicera sinsemellan. Chipsettet utgjordes tidigare av två kretsar som kallades nord- och sydbrygga. Nord­bryggan var direktlänkad till grafikkortet, RAM-minnet, processorn och sydbryggan. Sydbryggan tog i sin tur hand om all data till och från alla in/ut-enheter, exempelvis mus, tangentbord, ljudkort, nätverkskort och lagringsmedia såsom hårddiskar.

17 Översikt 1. Strömförsörjning för processor 2. Processorsockel 3. Socklar för arbetsminnen 4. Strömförsörjning för moderkort 5. CMOS-batteri 6. SATA 3 7. SATA 2 8.PCH 9. Minne till BIOS 10. System Panel Header 11. USB 3.0-frontuttag 12. USB 2.0-frontuttag 13. Firewire-frontuttag 14. Ljud-frontuttag 15. PCI express x16 16. PCI 17. PCI express x1 18. Strömförsörjning för fläkt 19. Externa anslutningar

18 Hårddiskar En 3,5"-hårddisk bredvid en 2,5"-variant 7 mm tunn 2,5"-hårddisk bredvid normaltunn (9,5 mm) 2,5"-hårddisk.

19 Sata gränssnittet 4pin molex till Sata

20 Hårddisk mekaniken Likt vinylskivan finns det flera spår på hårddiskens skiva. När skrivhuvudet har letat sig fram till rätt spår kan det stå still där och läsa eller skriva data, under tiden skivan roterar under. De enskilda skivorna delas även upp i flera så kallade sektorer. Sektorn är den minsta delen av en hårddisk som går att adressera. Varje sektor är normalt 512 B stor, men det håller faktiskt på att ändras.

21 Teoretisk överföring

22 USB kablar USB-A 2.0 USB-A-kontakten sitter på datorer och andra ­ enheter som kan få tillbehör kopplade till sig (t.ex. TV-apparater). USB-B 2.0 USB-B-kontakten är vanlig på skrivare, skannrar och fysiskt stora externa hårddiskar. Mini-USB 2.0 (USB-B Mini) Mini-USB-kontakten var vanlig på portabla hårddiskar och andra enheter som hade begränsat med plats för anslutningar. Micro-USB 2.0 (USB-B Micro) Micro-USB-kontakten håller på att ta över där Mini-USB tidigare användes.

23 USB ver 3 (Superspeed) USB-A 3.0 USB-A kontakten sitter på datorer och andra ­enheter som kan få tillbehör kopplade till sig (t.ex. TV-apparater). 3.0-hanen passar även i ­datorer med USB 2.0-portar. USB-B 3.0 USB-B-kontakten används till tillbehör där stor­leken på kontakten inte spelar någon roll (t.ex. ­fysiskt stora externa hårddiskar). Micro-USB 3.0 (USB-B Micro) Micro-USB- kontakten används till tillbehör där storleken på kontakten är av betydelse (t.ex. kameror och mobiler).

24 USB-C kablar Ett ständigt problem vid inkoppling av USB-kontakter är vilket håll de ska kopplas in på. Det vardagsproblemet råder USB-C bot på. Likt Apples Lightning-kontakt passar USB-C-kontakten på båda hållen. Adapterkabel för att koppla vanliga USB- tillbehör (3.0 och 2.0) till en dator med USB-C-port.

25 Firewire Det finns tre kontakter som används för Firewire. Firewire 400 klarar upp till 400 Mb/s och är på pappret långsammare än USB 2.0 (480 Mb/s)

26 I början av 2011 hade det länge talats om att Intel skulle lansera en ny överföringsteknik vid namn Light Peak. Som det hörs på namnet var det tal om optisk överföring, alltså en lösning som skulle påminna mer om optisk nätverksfiber än om USB. I samband med Apples lansering av nya Macbook Pro-modeller i februari 2011 lanserades äntligen tekniken, men då under namnet Thunderbolt. Det blev dock ingen optisk överföring utan i stället en elektrisk sådan. I början av 2011 hade det länge talats om att Intel skulle lansera en ny överföringsteknik vid namn Light Peak. Som det hörs på namnet var det tal om optisk överföring, alltså en lösning som skulle påminna mer om optisk nätverksfiber än om USB. I samband med Apples lansering av nya Macbook Pro-modeller i februari 2011 lanserades äntligen tekniken, men då under namnet Thunderbolt. Det blev dock ingen optisk överföring utan i stället en elektrisk sådan. Thunderbolt är en teknik som skiljer sig mycket från traditionella överföringssätt. För det första har den ingen egen kontakt. Den använder i stället andra kontakters fysiska former. Vanligtvis används en blixt som symbol för att visa om en kontakt är av Thunderbolt-typ

27 Seriekoppling med Thunderbolt Något som är lite speciellt med Thunderbolt är att tekniken har stöd för serie­koppling av enheter. Det går exempelvis att koppla en extern Thunderbolt-hårddisk till datorn och sedan koppla en skärm till hårddisken så att de tre apparaterna ligger i serie med varandra. Totalt kan upp till sju enheter 4 vara seriekopplade på detta sätt, under förut­sättning att enheterna har dubbla Thunderbolt-portar.

28 Nätaggregat Komponenterna i en dator strömförsörjs av nätaggregatet (kallas även nätdel eller PSU, Power Supply Unit). Datorns nätaggregat levererar flera olika spänningsnivåer (12 V, 5 V och 3,3 V). Komponenterna i en dator strömförsörjs av nätaggregatet (kallas även nätdel eller PSU, Power Supply Unit). Datorns nätaggregat levererar flera olika spänningsnivåer (12 V, 5 V och 3,3 V). 24-pin-anslutningen används för strömförsörjning av moderkortet. Den försörjer även enheterna som drivs via moderkortet (undantaget processorn som har egen strömförsörjning). Det kan uppstå viss förvirring kring den här kontakten då den finns i två utföranden med olika antal stift (20 respektive 24 stycken).

29 Strömförsörjningskontakter När processorerna blev snabbare och effektivare behövdes det också mer ström för att driva dem. Lösningen blev 2x2-pin-kontakten som även kallas P4-kontakten. Den strömförsörjer processorn och kopplas till en kontakt på moderkortet som sitter i närheten av processorsockeln Efterhand som processorerna blivit allt mer strömkrävande, har den åttapoliga EPS12V- kontakten börjat dyka upp 4-pin Molex-kontakten har länge varit den vanligaste anslutningen från ett nätaggregat

30 System för filer En hårddisk kan lagra stora mängder data och för att hålla ordning på den används ett filsystem. Fat32 Fat32 (File Allocation Table 32) användes som standardfilsystem i tidiga versioner av Windows Fat32 Fat32 (File Allocation Table 32) användes som standardfilsystem i tidiga versioner av Windows Exfat Exfat (Extended File Allocation Table, även kallat Fat64) är en uppföljare till Fat32 som Microsoft tog fram eftersom Fat32 har problem med stora filer. Exfat Exfat (Extended File Allocation Table, även kallat Fat64) är en uppföljare till Fat32 som Microsoft tog fram eftersom Fat32 har problem med stora filer. NTFS NTFS (New Technology File System) är det filsystem som Windows använder främst idag. Det är ett betydligt bättre filsystem än Fat32 och det har inte problemet med 4 GB-gränsen NTFS NTFS (New Technology File System) är det filsystem som Windows använder främst idag. Det är ett betydligt bättre filsystem än Fat32 och det har inte problemet med 4 GB-gränsen HFS+ HFS+ (Hierarchical File System Plus) kallas även Mac OS Extended och är det fil­system som används av Apples datorer. HFS+ HFS+ (Hierarchical File System Plus) kallas även Mac OS Extended och är det fil­system som används av Apples datorer.

31 Partionering av en hårddisk För att ändra en partitionsstorlek måste ofta hela hårddisken formateras om. Det är därför viktigt att bestämma hur hårddisken ska vara uppdelad innan den börjar användas

32 Flashminnen (solid state) USB-minnen När USB-minnen lanserades förbättrades portabiliteten avsevärt. Tidigare fanns endast disketter och CD-skivor som alternativ för den som ville ha med sig digital information. USB- minnet har inneburit en revolution när det gäller enkelheten i att kunna lagra och ta med sig data USB-minnen När USB-minnen lanserades förbättrades portabiliteten avsevärt. Tidigare fanns endast disketter och CD-skivor som alternativ för den som ville ha med sig digital information. USB- minnet har inneburit en revolution när det gäller enkelheten i att kunna lagra och ta med sig data SSD (Solid State Drive) SSD (Solid State Drive) är en modern utmanare till den traditionella hårddisken. Den bygger på teknik som är lik den som används i USB-minnen och är därför helt fri från rörliga delar. Den stora fördelen med SSD- enheter är hastigheten. SSD (Solid State Drive) SSD (Solid State Drive) är en modern utmanare till den traditionella hårddisken. Den bygger på teknik som är lik den som används i USB-minnen och är därför helt fri från rörliga delar. Den stora fördelen med SSD- enheter är hastigheten.

33 SD Kort SD (32 x 24 x 2,1 mm) Mini-SD (20 x 21,5 x 1,4 mm) Micro-SD (15 x 11 x 1,0 mm) Det nya SDXC-kortet ser likadant ut på utsidan, men det har hänt mycket på insidan.

34 VGA Bildskärm VGA VGA är den äldsta bildskärmskabeln som fortfarande används. VGA-signalen är analog och bilden blir därför suddig och oskarp vid användning av långa kablar eller överföring av signal med hög upplösning. Det finns därför sällan anledning att använda VGA, förutom möjligtvis för att få kompatibiliteten med konferensrumsprojektorer (2015 är VGA fortfarande vanligt i konferensrum av någon outgrundlig anledning). VGA VGA är den äldsta bildskärmskabeln som fortfarande används. VGA-signalen är analog och bilden blir därför suddig och oskarp vid användning av långa kablar eller överföring av signal med hög upplösning. Det finns därför sällan anledning att använda VGA, förutom möjligtvis för att få kompatibiliteten med konferensrumsprojektorer (2015 är VGA fortfarande vanligt i konferensrum av någon outgrundlig anledning).

35 DVI Bildskärm DVI DVI har tagit över efter VGA. Skillnaden mellan signalerna är att DVI skickas digitalt hela vägen fram till bildskärmen. Det minimerar risken för störningar som kan uppkomma på ­vägen. Dessutom möjliggör DVI högre upplösningar utan att bilden blir oskarp. DVI DVI har tagit över efter VGA. Skillnaden mellan signalerna är att DVI skickas digitalt hela vägen fram till bildskärmen. Det minimerar risken för störningar som kan uppkomma på ­vägen. Dessutom möjliggör DVI högre upplösningar utan att bilden blir oskarp. DVI på datornDVI på skärmen

36 HDMI Bildskärm HDMI Det finns även många skärmar och grafikkort som har HDMI-anslutning. HDMI är i grund och botten samma signal som single-link-versionen av DVI-D och hade ursprungligen samma maxupplösning. HDMI Det finns även många skärmar och grafikkort som har HDMI-anslutning. HDMI är i grund och botten samma signal som single-link-versionen av DVI-D och hade ursprungligen samma maxupplösning. Medan DVI-D är en renodlad videosignal, är HDMI en kombinerad video- och ljudsignal.

37 Displayport Displayport (DP) och Mini-displayport (mDP) är två kontakter som börjar dyka upp på allt fler grafikkort och skärmar. Det enda som skiljer mellan kontakterna är deras fysiska storlek. Displayport Displayport (DP) och Mini-displayport (mDP) är två kontakter som börjar dyka upp på allt fler grafikkort och skärmar. Det enda som skiljer mellan kontakterna är deras fysiska storlek. Undersida på en skärm med HDMI-ingång samt in- och utgång för Displayport.

38 Bildskärmskopplingar Om datorn har stöd för DP++ (vilket den normalt har) kan den även kopplas till VGA-, HDMI- och DVI-utrustade (DVI-D single-link) skärmar.

39 Grafik kort En specifikation för ett grafikkort kan se ut på följande sätt. PCI PCI-sockeln (Peripheral Component Interconnect) används för bland annat nätverkskort, ljudkort och TV-kort PCI PCI-sockeln (Peripheral Component Interconnect) används för bland annat nätverkskort, ljudkort och TV-kort PCI-express 2.0 och PCI-express 3.0 Ursprungliga PCI-express-versionen används relativt sällan idag utan i skrivande stund är det PCI-express 2.0 och PCI-express 3.0 som gäller. PCI-express 2.0 är dubbelt så snabb gamla PCI-express och dess­utom både framåt- och bakåt­kompatibel. PCI-express 2.0 och PCI-express 3.0 Ursprungliga PCI-express-versionen används relativt sällan idag utan i skrivande stund är det PCI-express 2.0 och PCI-express 3.0 som gäller. PCI-express 2.0 är dubbelt så snabb gamla PCI-express och dess­utom både framåt- och bakåt­kompatibel.

40 Uppgift digitala hot Virus: Virus: (Elk Cloner) MaskMask ILOVEYOU TrojanTrojan Macdefender Adware Spionprogram Rootkit Scareware Falskt virus (hoax) BotnetBotnet DDoS Utpressningsprogram Exploit-kit Sök information om digitala hot på nätet, t ex om de hot listade nedan och vad som händer om man råkar ut för dessa.