RAM en CPU. Mute ( 1 september

Transcriptie

1 en CPU Mute ( 1 september 2015

2 De meeeste RAM is vluchtig Daarmee bedoelen we dat de data verloren gaat wanneer de spanning wegvalt Veel voorkomende types RAM zijn: Dynamic RAM (DRAM) Slaat data op in condensatoren Spanning moet voortdurend ververst worden Goedkoop, maar langzaam Wordt nog maar zelden gebruikt Synchronous DRAM (SDRAM) Heeft een interne klok en werkt sneller Dit is tegenwoordig de standaard voor gewoon geheugen Static RAM (SRAM) Geen condensatoren Sneller, maar duurder Vooral gebruikt als CPU cache geheugen

3

4 Opmerking SRAM en SDRAM lijken van naam op mekaar, maar ze zijn zeer verschillend In SRAM staat de S voor statisch, terwijl ze in SDRAM staat voor synchroon SRAM wordt vooral gebruikt voor de CPU cache omwille van zijn snelheid SDRAM wordt vooral gebruikt voor het primaire geheugen in de computer (Het geheugen dat we bedoelen als we gewoon spreken over het geheugen )

5 Double Data Rate SDRAM Double Data Rate SDRAM Technologie wordt voortdurend verbeterd De originele SDRAM was behoorlijk snel in zijn tijd, maar zou nu erg traag lijken Een van de eerste verbeteringen was Double data rate (DDR) DDR Een verdubbeling ten opzichte van SDRAM DDR2 Een verdubbeling ten opzichte van DDR DDR3 Het dubbel van DDR2, of acht maal de snelheid van SDRAM DDR4 Wordt verwacht tegen het eind van 2014

6 Double Data Rate SDRAM De echte wereld DDR3 SDRAM komt op dit moment het meest voor Maar er zijn zeker nog computers met een ouder type, dus je hoort het verschil te kennen op het examen

7 DIMM en SODIMM DIMM en SODIMM Dual in-line memory module (DIMM) Een DIMM is een circuit board dat de geheugen chips bij mekaar houdt Small outline dual in-line memory module (SODIMM) SODIMM chips zijn kleiner en worden vooral in laptops gebruikt

8 DIMM en SODIMM Figuur : Een DIMM en een SODIMM

9 DIMM en SODIMM Opmerking Zowel de CPU als de RAM zijn heel erg gevoelig voor statische elektriciteit Werk altijd met een ESD armband als je geheugen moet vervangen

10 Channels Channels Een recent moederbord kan een single-channel, dual-channel of triple-channel geheugen ontwerp hebben Elk kanaal of channel stelt een 64-bit communicatielijn voor Met dual-channel kan het systeem 128 bits tegelijk sturen, met tripple-channel 192 bits

11 Single vs Dual Channel Single vs Dual Channel Figuur : Memory slots op een dual-channel Intel bord

12 Single vs Dual Channel Slots Elk slot kan een DIMM bevatten Banks Een bank bestaat uit twee slots Het zijn meestal de slots met dezelfde kleur Channels Elk channel is een afzonderlijk 64-bits kanaal De slots van hetzelfde kanaal liggen naast mekaar In de afbeelding vormen de bovenste twee slots een kanaal, en de onderste twee een ander kanaal

13 Single vs Dual Channel Als je enkel een DIMM in slot 1 steekt, dan heeft het systeem single-channel RAM Wanneer je DIMMs in matched pairs koopt, dan moet je weten in welke sloten dat je die best steekt Matched DIMMs horen in dezelfde bank Je zou een paar in de slots 1 en 3 (blauw) kunnen steken en slots 2 en 4 leeg laten Het systeem gebruikt nu de dual-channel technologie

14 Single vs Dual Channel Wat gebeurt er wanneer je de DIMMs in slot 1 en 2 steekt?

15 Single vs Dual Channel Figuur : Memory slots op een dual-channel AMD bord

16 Single vs Dual Channel De echte wereld De meeste moederborden laten je toe verschillende soorten DIMMs te combineren Maar om gebruik te maken van dualchannel moeten alle DIMMs in een bank even groot zijn Als je een DIMM van 1 GB combineert met een DIMM van 2 GB, dan zal het systeem als een single-channel werken Ook als je DIMMs van een verschillende snelheid gebruikt, is het resultaat niet optimaal Een combinatie van DDR2 en DDR3 werkt in praktijk als DDR2

17 Single vs Dual Channel Tripple Channel

18 Single vs Double Sided Single vs Double Sided Bij double-sided RAM wordt het beschikbare geheugen in 2 groepen verdeeld, en kan het systeem maar een groep tegelijkertijd aanspreken Als je de andere helft nodig hebt, moet het systeem van kant wisselen Single-sided RAM kan alle geheugen aanspreken zonder te wisselen

19 Single vs Double Sided Opmerking Dual-sided is niet hetzelfde als dual channel dual channel verhoogt de performantie, maar een dual-sided DIMM is minder snel dan een single-sided DIMM

20 Single vs Double Sided Test Jezelf 1 Een systeem heeft zes RAM slots Wat kan je daaruit afleiden? 2 Waar installeer je twee nieuwe DIMMs op een dual channel moederbord?

21 RAM snelheid RAM snelheid Het is belangrijk om te onthouden dat DDR, DDR2 en DDR3 niet compatibel zijn met mekaar Je kan ze niet gebruiken in een slot voor een ander type Dus DDR3 DIMMs passen enkel in DDR3 slots

22 RAM snelheid Figuur : DIMM versies vergelijken

23 RAM snelheid Elke versie is dubbel zo snel als de vorige Standaard naam: snelheid als transfers per seconde Module naam: snelheid als MB/s modulenaam = standaard naam x 64 bits / 8 bytes

24 RAM snelheid DDR Standaard en module namen 100 MHz 166 2/3 MHz 200 MHz DDR StdNaam DDR-200 DDR-333 DDR-400 DDR ModNaam PC-1600 PC-2700 PC-3200 DDR2 Std Naam DDR2-400 DDR2-667 DDR2-800 DDR2 Mod Naam PC PC PC PC DDR3 Std Naam DDR3-800 DDR DDR DDR3 Mod Naam PC PC PC

25 RAM snelheid Opmerking Je vraagt je misschien af of PC geheugen sneller is dan PC geheugen Wel, de snelheid is identiek, want /8 = Sommige fabrikanten zijn iets optimistischer in hun naamgeving dan andere

26 RAM snelheid Elke DDR versie ondersteunt verschillende snelheden, en de nieuwere versies kunnen sneller zijn dan de oude Enkele mogelijkheden zijn: DDR 100, 133 1/3, 166 2/3 en 200 MHz DDR2 100, 133 1/3, 166 2/3, 200 en 266 2/3 MHz DDR3 100, 133 1/3, 166 2/3, 200, 266 2/3 en 400 MHz

27 RAM snelheid Wanneer je RAM koopt is het belangrijk om te controleren of de snelheid wel ondersteund wordt door je moederbord Als de snelheid niet overeen komt, zal het moederbord terugvallen op een lagere snelheid Het geheugen zal wel werken, maar het voordeel van de snellere RAM vervalt

28 RAM kopen RAM kopen Als je geheugen koopt is er heel wat om in de gaten te houden Om het eenvoudig te houden gebruik je best een tool die je kan terugvinden op sites over geheugen, zoals of

29 Intel Intel is de grootste verkoper van CPU s, die ongeveer 80 tot 85 percent van de markt in handen heeft Intel verkoopt ook andere onderdelen zoals chipsets, moederborden, geheugen en SSD s AMD AMD is de enige concurrent van betekenis voor Intel Het verkoopt ongeveer 10 tot 15 percent van alle CPU s Ook AMD verkoopt andere producten zoals videokaarten, chipsets en moederborden

30 Wat betekent dit allemaal? Intel Core i7-960 Processor 32 GHz 8 MB Cache Socket LGA 1366 Phenom II X4 965 AM3 34 GHz 512KB 45 NM

31 Opmerking Misschien heb je ook al van Advanced RISC Machine (ARM) processors gehoord ARM gebruikt een reduced instruction set computer (RISC) architectuur die met minder stroom werkt dan Intel en AMD CPU s Ze hebben daarom geen ventilator nodig Je vindt dit type vooral bij tablets en smartphones terug, maar je kan ze niet vervangen Daarom is het minder belangrijk dat je ze in detail kent

32 32-bit versus 64-bit 32-bit versus 64-bit Windows bestaat in 32-bit en 64-bit versies Je hebt een 64-bit CPU nodig om een 64-bit OS te gebruiken Je hebt een 64-bit OS nodig om 64-bit applicaties te gebruiken Een 64-bit CPU kan ook 32-bit software draaien

33 32-bit versus 64-bit Opmerking De CPU gebruikt de address bus ook om andere devices dan het geheugen aan te spreken Daarom reserveert een 32- bit systeem een deel van de locaties voor andere devices Wanneer je 4 GB geheugen in een 32-bit systeem steekt, dan zal je zien dat het operating system maar 33 GB geheugen beschikbaar heeft

34 32-bit versus 64-bit 32-bit en x86 Dikwijls wordt een 32-bit systeem ook x86 genoemd Dit verwijst naar een lange reeks van intel processoren waarbij het typenummer eindigt met 86 Die processoren zijn steeds 32-bit AMD-processoren hebben andere namen, maar worden evenzeer omschreven als x86 compatibel 64-bit Intel noemt zijn 64-bit processoren Intel 64, terwijl AMD ze AMD64 noemt Software ontwikkelaars refereren dikwijls ook naar x64

35 32-bit versus 64-bit Opmerking Een 64-bit besturingssysteem heeft een 64-bit processor nodig, maar het maakt niet uit of het een Intel of een AMD processor is

36 CPU cores CPU cores Figuur : Windows Task Manager met 8 cores op een CPU

37 CPU cores Onthoudt dat zelfs als een CPU meerdere cores heeft, het nog altijd een enkel onderdeel is Er zijn moederborden waarop je meerdere CPU s kan aansluiten, maar die vind je vooral terug bij serversystemen Desktop systemen hebben meestal slechts 1 CPU socket

38 Hyper-Threading Hyper-Threading Hyper-threading technologie (HT) wordt bij sommige Intel CPU s gebruikt om het aantal instructies dat een CPU op elk moment kan verwerken te verdubbelen Via hyper-threading gedraagt elke core zich alsof het twee cores zijn Het besturingssysteem kan het verschil niet zien

39 Hyper-Threading De echte wereld Hyper-threading moet aangezet worden in de BIOS voordat het werkt Je vindt meestal een optie in het CPU Technology Support menu

40 Hyper-Threading Figuur : Msinfo32 toont dat hyper-threading actief is

41 CPU Cache CPU Cache De CPU heeft cache die het gebruikt om snel toegang te kunnen krijgen tot data Elke keer als de CPU verwacht dat het bepaalde data opnieuw nodig zal hebben, dan houdt het die in de cache Een belangrijk verschil met je browser is dat de CPU cache een geheugenchip is, terwijl de browser cache een map op je harde schrijf is

42 CPU Cache CPU Cache types De CPU heeft twee soorten cache: L1 cache Dit is het snelste geheugen, het dichtst bij de processor Een multi-core CPU heeft een afzonderlijke L1 cache op elke core L2 cache L2 cache is een beetje langzamer dan l1 cache, en wordt gedeeld met meerdere cores op een CPU In oudere systemen was L2 cache een onderdeel van het moederbord, maar tegenwoordig is het meestal ook een onderdeel van de processor

43 CPU Cache Opmerking Soms hoor je ook over L3 cache, maar het komt minder voor dan L1 en L2 L3 cache is trager dan L2, en wordt ook gedeeld met alle processoren

44 CPU Cache

45 CPU Cache Zonder cache zou je CPU alle data uit het RAM geheugen moeten halen De CPU cache is SRAM, die veel sneller werkt dan de DIMM s op het moederbord Die DIMM s zijn ook verder weg, wat het opvragen van geheugen ook vertraagt

46 CPU Cache CPU Cache grootte L1 is het kleinst Een grootte van 32KB of 64KB komt veel voor Je ziet ze ook vaak als een combinatie zoals 32KB + 32KB Dat komt omdat niet enkel data, maar ook instructies in het L1 geheugen opgeslagen kunnen worden Het gaat dan om 32KB voor data + 32KB voor instructies L2 is groter dan L1 Indien de CPU een afzonderlijke L2 cache voor elke core heeft, dan zie je vaak de grootte per core staan Een dual core CPU met 4MB L2 cache kan dus ook aangeduid worden met 2 x 2MB, of 2MB per core Bij L2 cache zijn groottes zoals 256KB, 512KB of 1024KB gangbaar L3 is groter dan L2 Hier zie je vaak 2MB tot 8MB

47 CPU Cache Test Jezelf 1 Wat is sneller: L1 of L2? 2 Waar moet je hyper-threading aanzetten?

48 Snelheid Snelheid De snelheid van een CPU hangt af van de snelheid van de klok en de multiplier Al de kloksnelheid 100 MHz is en de multiplier is 20, dan heeft de CPU een snelheid van 2 GHz (20 x 100) Hoe hoger de snelheid, hoe sneller de CPU werkt

49 Snelheid Figuur : 133MHz x 22 (kloksnelheid) = 293GHz

50 Snelheid Opmerking Tegenwoordig kunnen processors op elk moment hun snelheid aanpassen Op het moment dat er meer rekenkracht nodig is, kan het operating system een signaal versturen om de CPU sneller te laten werken Intel noemt dit Turbo Boost, bij AMD heet het Turbo Core

51 Snelheid De echte wereld Het verhogen van de CPU snelheid noemen we overclocking Hoewel het niet aan te raden valt en je garantie vervalt wanneer je dit doet, wordt het wel vaak gedaan In ieder geval zal je bij het overklokken van je systeem voor extra koeling moeten zorgen Dikwijls gebruikt men daar vloeibare koeling voor

52 Virtualisatie Virtualisatie Enkel wanneer de CPU het ondersteunt Moet geactiveerd worden in de BIOS Bij intel zoek je naar VT-x, bij AMD naar AMD-V Bij AMD kan je virtualisatie soms niet uitschakelen Sommige laptops ondersteunen geen virtualisatie

53 Virtualisatie De echte wereld Als je de virtualisatie aanpast in de BIOS, dan doe je best een cold boot Dat wil zeggen dat je de computer volledig uitschakelt, 10 seconden wacht en hem terug aan zet Een zogenaamde warm boot betekent dat je de computer herstart, maar de stroom niet afzet

54 GPU Onboard graphics De grafische mogelijkheden zijn ingebouwd in de chipset Uitbreidingskaarten Indien je niet tevreden was met de onboard graphics kon je een grafische kaart kopen (GPU) voor een uitbreidingsslot PCI kaarten maakten dit mogelijk Speciale uitbreidingsslots AGP voorziet in een slot dat specifiek dient voor graphics Direct access graphics De CPU communiceert via de chipset met het AGP slot Nieuwere CPU s hebben die chipset zelfs niet nodig en communiceren rechtstreeks met de GPU via een PCIe slot Een geïntegreerde GPU Een recente trend bij de nieuwere CPU s bestaat er in een geintegreerde GPU in de CPU te voorzien (Een videokaart is nog altijd beter)

55 GPU AMD noemt chips met een GPU ook wel een APU (accelerated processing unit) in plaats van een CPU De AMD Fusion is hiervan een voorbeeld Figuur : APU: accelerated processor

56 CPU Versies CPU Versies Intel en AMD gebruiken codes voor verschillende types processoren Het verschil zit vooral in de afstand tussen componenten op de chip We spreken over afstanden zoals 65 nanometer(nm), 45 nm, 32 nm en 22 nm In dit geval is kleiner beter

57 CPU Versies Opmerking Een van de oprichters van Intel, Gordon More, voorspelde in 1965 dat het aantal transistors dat op een chip geplaatst kon worden elke twee jaar zou verdubbelen Tot hiertoe komt zijn voorspelling nog steeds uit Met meer transistors worden chips sneller en meer complex

58 CPU Versies Intel Core 65 nm of 45 nm Nehalem 45 nm Sandy Bridge 32 nm Ivy Bridge 22 nm AMD K8 65 nm, 90 nm of 130 nm K10 65 nm K nm Bulldozer 22 nm

59 CPU Versies Intel Types en Processors Type (code name) CPU naam (family name) Core Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme Nehalem Intel Pentium, Core i3, Core i5, Core i7 Xeon Sandy Bridge Celeron, Pentium, Core i3, Core i5 Core i7 Ivy Bridge Core i5, Core i7, Xeon

60 CPU Versies De i3, i5 en i7 serie staan voor goed, beter en best De nummers hebben niets met het aantal cores te maken Het is belangrijk om te onthouden dat er een verschil is tussen een Nehalem Core i5 en een Ivy Bridge Core i5 Bij de Ivy Bridge versie is de afstand tussen de transistoren kleiner Bijgevolg is die versie sneller dan de Hehalem Core i5

61 CPU Versies Type (code name) AMD Types en Processors CPU naam (family name) K8 Opteron, Athlon 64, Athlon 64 FX Athlon 64 X2, Sempron Turion 64, Turion 64 X2 K10 Opteron, Phenom, Athlon Athlon X2, Sempron K105 Phenom II, Athlon II, Sempron Turion II Bulldozer FX (Zambezi) Interlagos Opteron

62 CPU sockets CPU sockets Een CPU hoort in een socket op het moederbord Vroeger zagen die sockets er allemaal hetzelfde uit, maar dat is niet langer het geval Als je ooit een CPU moet vervangen, dat is het belangrijk dat je let op de socket

63 CPU sockets Zero Insertion Force Een ZIF socket heeft een hefboom Je kan de CPU plaatsen zonder iets te forceren, en eenmaal hij op zijn plaats zit zet je de hefboom vast

64 RAM CPU sockets Figuur : Een processor en een ZIF socket

65 CPU sockets De echte wereld CPU sockets en CPU s zijn keyed Ze passen slechts op een manier in mekaar Als je ook maar de minste weerstand voelt, dan is dat een indicatie dat de CPU fout zit Als je kracht gebruikt om de CPU toch in het slot te krijgen, dan zal je de CPU en/of het moederbord beschadigen

66 CPU sockets PGA vs LGA Een nieuwe type is de land grid array (LGA) socket Hier heeft de socket pinnen en zie je kleine holtes in de cpu De installatie van een LGA socket gaat iets anders, maar zolang je de instructies volgt kan er weinig mis gaan (Denk wel aan ESD!)

67 CPU sockets Intel CPU Sockets LGA 775 Wordt ook Socket T genoemd en vervangt socket 478 LGA 1366 Wordt ook Socket B genoemd en vervangt LGA 755 in duurdere desktop computers LGA 2011 Socket R, vervangt LGA 1366 in duurdere desktop systemen LGA 1165 Socket H of Socket H1 LGA 1155 Socket H2 Vervangt LGA 1156 in goedkopere desktop computers LGA 1156 CPU s werken ook in LGA 1155, maar soms heeft de BIOS dan een upgrade nodig

68 CPU sockets AMD CPU Sockets Socket 940 PGA socket met 940 pinnen Socket AM2 PGA socket met 940 pinnen (maar niet compatibel met Socket 940) Socket AM2+ Vervangt AM2 voor AM2 passen ook in AM2+ Socket AM3 PGA socket met 941 pinnen Vervangt AM2+, ondersteunt DDR3 Socket AM3+ Vervangt AM3 Heeft 942 pinnen voor AM3 passen ook in AM3+ Socket FM1 905 pinnen, PGA Wordt gebruikt voor APU s Socket F PGA socket met 1207 pinnen Wordt gebruikt voor servers

69 Namen vergelijken Namen vergelijken Intel Core i7-960 Processor 32 GHz 8 MB Cache Socket LGA 1366 Phenom II X4 965 AM3 34 GHz 512 KB 45 NM

70 Koeling Heat sink, Fans, Thermal Paste

71 Koeling Heat sink Fan Thermal Paste

72 Koeling De echte wereld Indien je een CPU vervangt is het belangrijk dat je de oude thermal paste verwijdert en nieuwe aanbrengt

73 Koeling Figuur : Thermal paste aanbrengen

74 Koeling

75 Koeling Opmerking Je kan vloeibare koeling gebruiken voor alle componenten die een heat sink hebben Dit zijn CPU s, GPU s en chipsets

76 Koeling Test Jezelf 1 Voor wat voor computers gebruik je een AMD socket F? 2 Waarmee kan je oude thermal paste verwijderen?

77 Problemen die maar af en toe voorkomen zijn meestal gerelateerd aan oververhitting, dus je kijkt best eerst na of de airflow wel ok is Stof verwijderen is dan ook de eerste stap

78 Onverwachte shutdowns Als het systeem zichzelf plots afsluit of reboot, dan is hitte waarschijnlijk het probleem Kijk in de eerste plaats de ventilatie na System lockups Wanneer een computer niet meer reageert kan dit ook te maken hebben met oververhitting Voortdurende reboots In sommige gevallen kan dit het gevolg zijn van een hardware probleem Meestal gaat het om een foute software update, maar kijk dus zeker ook de hardware na, zeker wanneer je niet een onderdeel vervangen hebt

79 Als je de ventilatie hebt nagekeken en er zijn nog steeds random problemen, kan je ook het volgende nakijken: Power supply RAM

80 Windows Memory Diagnostics Windows Memory Diagnostics 1 Zoek in programs naar Memory 2 Selecteer Windows Memory Diagnostic 3 Selecteer Restart Now and check for problems 4 resultaten bekijken in het System log via de Event Viewer

81 Windows Memory Diagnostics Figuur : Windows Memory Diagnostics tool

82 Windows Memory Diagnostics In het geval dat het onmogelijk is om het operating system te starten, kan je de tool ook starten op andere manieren Druk F8 tijdens het booten en kies voor Advanced Boot Options, Repair your computer Start van de installatie DVD en kies Repair your computer, zoals in figuur 16 Maak een CD voor system repair en start daar van op

83 Windows Memory Diagnostics Figuur : Windows Memory Diagnostic starten van de installatie DVD

84 Windows Memory Diagnostics Wanneer blijkt dat het geheugen fouten geeft, dan is het soms mogelijk om dat op te lossen door de memory sticks opnieuw te plaatsen Sluit het systeem af en haal de RAM er uit Daarna plaats je het geheugen opnieuw Ook met een uitbreidingskaart is dit soms de oplossing

85 Windows Memory Diagnostics De echte wereld Je kan contacten schoonmaken met een contact cleaner Ook hier kan je isopropanol gebruiken Wees wel voorzichtig zodat er geen residu van het doekje achterblijft