Datamaman tietotekniikkablogin kesäteemana on tietokoneen perustoimintojen esittelyä.
Yritän kuvailla nykyihmisen ehkä tärkeimmän kumppanin rakennetta ja mahdollisesti sielunelämääkin reippaasti yksinkertaistaen sekä runsaan kuvituksen avulla.
Pahoittelen, jos yksinkertaistamisen aikana jää jokin asiaan paremmin perehtyneen mielestä tärkeä seikka mainitsematta.
Rohkaisen käyttämään kommenttipalstaa, mikäli lisättävää, täydennettävää tai korjattavaa on. Tarkoitus on tiedonjakamisen ohella oppia itsekin.
Tietokoneen peruskokoonpano muodostuu yleensä suojakotelon lisäksi emolevystä, prosessorista, keskusmuistista, kiintolevystä, liitännöistä, näytöstä sekä näppäimistöstä ja hiirestä.
Emolevy on tietokoneen kokoava voima. Se huolehtii tietokoneen muiden osien virransaannista ja mahdollistaa niiden välisen kommunikaation. Se on käytännössä alusta, johon tietokoneen tärkeimmät osat kiinnitetään erilaisten porttien ja alustojen avulla, ja siten tietokoneen keskeisin osa. Emolevyn tärkein tehtävä on toimia mikroprosessorin suoritinkannan alustana, jolloin muut siihen liitetyt osat voivat muodostaa mikroprosessoriin yhteyden.
Emolevyjen evoluutio parin vuosikymmenen aikana ollut nopeaa. Ensimmäisissä emolevyissä oli vain muutamia osia, mutta nykyiset emolevyt vaikuttavat kokonaisvaltaisesti koneen suorituskykyyn ja laitteiston sekä ohjelmistojen päivitettävyyteen.
Emolevyn muototekijä määrää, miltä emolevy (joka oikeastaan on siis piirilevy) ulkoisesti näyttää ja mitä osia siinä on. Emolevyn on luonnollisesti myös sovittava tietokoneen suojakoteloon. Emolevyt voivat siis olla keskenään hyvinkin erilaisia ja -näköisiä:
Tietokoneessa on joka tapauksessa oltava emolevy, jotta se voisi toimia. Yksinään emolevy ei kuitenkaan voi toimia. Nykyaikaisen emolevyn rakenne näyttää suurin piirtein tältä:
Yleisimmin emolevyssä ovat komponentteina prosessori (eli suoritin), piirisarja, näytönohjain sekä muisti. Lisäksi emolevyyn voidaan liittää laajennuskortteja, kuten ääni-, verkko- ja modeemikortit. Niille on jokaiselle määritelty oma paikkansa emolevyssä.
Suoritinkanta (Processor socket) määrittelee, minkälainen prosessori tietokoneeseen voidaan asentaa. Prosessorin tehtävänä on noutaa käskyt ja tarvittava tieto keskusmuistista, suorittaa käskyissä määritetyt toiminnot ja siirtää käsitelty tieto takaisin keskusmuistiin. Ilman prosessoria tietokone ei voi toimia.
Piirisarja (Chipset) jakautuu eteläosaan (South Bridge) ja pohjoisosaan (North Bridge). Nämä kaksi osaa liittävät prosessorin tietokoneen muihin osiin. Eteläosa huolehtii hitaammista datavirroista (esim. näyttö, näppäimistö, hiiri tai kiintolevyohjain) ja pohjoisosa nopeista (esim. prosessori, muisti, näytönohjain). Joissakin piirisarjoissa pohjois- ja eteläsarjat on yhdistetty, jolloin tiedonsiirto sarjojen välillä nopeutuu.
- BIOS (Basic Input/Output System) on piirisarjan osa, joka valvoo tietokoneen perustoimintoja. BIOS myös testaa itsensä joka kerta, kun tietokone käynnistetään.
- Tosiaikakello huolehtii perusasetuksista ja järjestelmän ajasta.
Näytönohjain piirtää grafiikan tietokoneen näytölle.
Muisti voidaan luokitella käyttötarkoituksensa mukaisesti eri tyyppeihin, kuten
- väli-, keskus- ja massamuisteihin käyttötavan mukaan
- hajasaanti-, suorasaanti ja sarjasaantimuisteihin muistin hakutavan perusteella (esim. SATA)
- lukumuisteihin (ROM) ja lukimuisteihin (RAM) sen mukaan voidaanko muistiin kirjoittaa vai ei,
- haihtuviin ja haihtumattomiin muisteihin tiedon keston mukaan
- tallennusvälineen (media) perusteella levy-, nauha- tai puolijohdemuisteihin
Emolevyssä on sen eri osissa korttipaikat ja portit (USB tai Firewire -liitäntöjä varten) oheislaitteita (PCI), ääni- ja videokortteja (AGP), levyaseman liitäntää (IDE) ja erityyppisiä muisteja varten.
Otsikon kysymykseen on siis selvä ja suora vastaus: emolevy on välttämätön tietokoneen kaikinpuolisen toiminnan kannalta.
Seuraavassa Kesäteema 2015 -kategorian päivityksessä kerron tarkemmin tärkeimmistä emolevyyn kiinnitettävistä tietokoneen osista ja niiden merkityksestä.
Lähteet:
Datamaman tietotekniikkablogi 