Kurs: INF 1250 - februar 2001
Åsvald Lima, 18.02.2000 med revisjon 05.02.2001.
Filnavn: Hardware2001.html

En god bok om hardware er Scott Mueller: "Upgrading and Repairing PCs". Om hovedkort, se Form Factor Specifications and Design Guides. Nedenfor vi du finne en del lenker til diverse websider med historisk materiale eller data om hardware. Vi kommer ikke til å gå inn på detaljer i denne dobbelttimen.

I labøvelsene vil vi åpne noen (gamle) PCer og se på innmaten. Vi skal identifisere de viktigste enhetene. De fleste vil nok si at hovedkortet med mikroprosessoren er viktigst, men den vil ikke fungere uten strømtilførsel, og den er unyttig uten I/O (inn/ut) enheter.

Vi skal komme tilbake til harddisker senere. Men IBM har laget en harddisk som kan monteres i PCer som har en lagringskapasitet på 43 GB. Nå i 2001 tror jeg IBM har økt kapasiteten til ca. 75 GB.

Når vi skriver tekst i ASCII format, vil hver side ha et omfang på ca. 3 KB i RAM (I et annert format, f.eks. Word, vil samme teksten bruke noe mer plass.). Dette regner vi ut slik: Hver linje består av 72 tegn og hver side har ca. 45 linjer. Hvis hvert tegn representeres av 1 byte (=8 bits), så blir det 3240 byte = 3,16 KB.

En bok på ca. 300 sider (uten for mye bilder) vil kanskje bestå av ca. 1 MB. På IBMs harddisk får vi plass til ca. (43 x 1000 ) = ca. 43000 bøker. Hele HiAs bibliotek, ca. 220 000 bøker,  får plass på 5 slike disker. (Da er det best å ha en kopi (backup) i tilfelle disken krasjer!!!)

Kanskje den viktigste oppdagelsen i forrige århundre var transistoren. De tre fysikerne John Bardeen, Walter H. Brattain og William B. Shockley arbeidet hos Bell Telephone Laboratories da de i 1947 oppfant transistoren. Transistorene kan lages små og de er pålitelige. De brukes som brytere. På web-side 50 years of the transistor, kan du lese om hva en transistor er, hva den gjør og om hvordan den har utviklet seg.

IC (Integrated Circuit) ble oppfunnet av Kilby i 1958 mens han arbeidet hos Texas Instruments. Den første ICen inneholdt 6 transistorer. ICer er semiconductor circuits (halv leder kretser) og idag brukes fototeknikker for å trykke millioner av disse på små silikon chips.

En av vinnerne av Nobelprisen i fysikk i 2001| er Jack Kilby. Han ledet arbeidet ved Texas Instruments som resulterte i elektronisk lommekalkulator.

En kort opplisting av hovedpunkter i datamaskinens utvikling finner du på A History of the Computer. Se også , A Brief History of Computers and Networks  og Et kort riss av informasjonsteknologiens utvikling.

I Scientific American, november 1998, har de en artikkel "100 Years of Magnetic Memories". Den første som lagret en menneskestemme på et magnetisk medium var dansken Valdemar Poulsen i 1898. I dag brukes magnetiske medier til å lagre diverse slag data som disker i datamaskiner, som lydbånd, videobånd osv.

De første maskinene som ses på som forløpere til dagens datamaskiner var mekaniske. Senere som elektromekaniske maskiner, og idag er det elektronikken som er det sentrale, selv om visse deler forsatt inneholder finmekanikk (harddisker). Transistorer har erstattet radiorør som brytere. Det pågår forskning for å erstatte elektronene med lys, og det forskes på datamaskiner basert på kvantemekanikk.

Charles Babbage (1791-1871) har betydd svært mye for utviklingen av datamaskiner. Han beskrev 3 ulike maskiner Difference Engine 1, Difference Engine 2 og Analytic Engine. Maskinene skulle brukes til å regne ut tabeller. Ingen av disse ble bygget helt ferdige av Babbage, delvis fordi han etter å ha fått midler av den engelske regjeringen, tenkte ut nye og bedre maskiner og ville heller bygge disse. Den engelske regjeringen ble lei av å betale for maskiner som aldri ble ferdige, og fikk dessuten hungersnøden i Irland å stri med på den tiden. I 1991 ble Difference Engine 2 bygget. Det ble funnet 2 mindre feil i Babbage tegninger, og begge var lette å reparere. Denne maskinen kunne vært bygget i 1840! , den nybygde maskinen står i Science Museum i London og fungerer!

Babbage beskrev de fundamentale enhetene i en regnemaskin (datamaskin) som lager og programmering. Hans assistent, Ada Lovelace, datter av dikteren Lord Byron, var den første som beskrev noen av de sentrale delene i programmering.

Babbage sine maskiner var mekaniske. Ting begynte å bli mye mer interessante etter hvert som en fant elektroniske komponenter som kunne erstatte de mekaniske.

Under den andre verdenskrigen ble det bygget en datamaskin ved Bletchley Park i England, kalt Colossus. Den ble brukt til å dekryptere tyskernes Enigma kodete meldinger. (Enigma betyr "gåte".) Krypteringsarbeidet som ble utført i Bletchley Park var svært viktig for å vinne krigen. Se Simon Singhs bok.

Det viktigste norske bidraget til utviklingen av IT industrien er nok programmeringsspråket SIMULA.

Det er strid om hvem som laget den første moderne datamaskinen. Noen av de viktiste bidragsyterne var (Merk at Colossus ble ødelagt og hemmeligholdt slik at den ikke blir omtalt i mange av datahistorie bøkene.):

• Konrad Zuse is widely known as the creator of the first functioning, freely programmable, and fully automatic computer, the Z3, which he installed in his parents' living room in Berlin in 1941. He is less known as the creator of the programming language ``Plankalkül'' (about 1945/46), which anticipated essential aspects of modern programming languages.
• The Small-Scale Experimental Machine, known as SSEM, or the "Baby", was designed and built at the University of Manchester, and made its first successful run of a program on June 21st 1948. It was the first machine that had all the components now classically regarded as characteristic of the basic computer. Most importantly it was the first computer that could store not only data but any (short!) user program in electronic memory and process it at electronic speed.

From this Small-Scale Experimental Machine a full-sized machine was designed and built, the Manchester Mark 1, which by April 1949 was generally available for computation in scientific research in the University. With the integration of a high speed magnetic drum by the Autumn (the ancestor of today's disc) this was the first machine with a fast electronic and magnetic two-level store. It in turn was the basis of the first commercially available computer, the Ferranti Mark 1, the first machine off the production line being delivered in February 1951.
• Penn Engineering is the birthplace of the modern computer, the laboratory in which ENIAC, the world's first electronic, large-scale, general-purpose digital computer was created in 1946. Since this auspicious beginning over a half century ago, the field of computer science at Penn has been marked by exciting innovations. Se også The ENIAC Story.
• I 1950 ble også den første norskbyggede datamaskinen planlagt av Sentralinstituttet for industriell forskning (SI). Arbeidet startet på Blindern våren 1951, og den sto ferdig i 1953. Navnet den fikk var Nusse. Dette er forkortelsen for: Norsk Universiell Siffermaskin. Nusse var bygd opp av elektronrør som aktive komponenter og var en universiell siffermaskin. Denne maskinen var i praktisk bruk fra 1955--1963. Da ble den erstattet av mer moderne maskiner. Nusse står i dag på Norsk Teknisk Museum i Oslo.

Jeg tror det var tyskeren Konrad Zuse som på 1930-tallet fant ut at 2-tallsystemet var mest gunstig når en skulle bygge regnemaskiner. I det daglige bruker vi 10-tall systemet. For eks. mitt telefonnummer 38141572 er egentlig:
    38141572 = 3x10⁷ + 8x10⁶ + 1x10⁵ + 4x10⁴ + 1x10³ + 5x10² + 7x10 + 2.
I 2-tallsystemet ser samme tall slik ut:
    38141572₁₀ = 10010001011111111010000100₂
Addisjon i 2-tall systemer er nøyaktig som i 10-tall systemet. Subtraksjon, multiplikasjon og divisjon utfører litt annerledes enn vi er vant med.
Tallet 1000001₂  = 1x2⁶ + 1 kan representere både tallet 65 og bokstaven A. Programmene må holde styr på hva dette er.
Tilsvarende Å = tegn nr. 143 i ASCII (American Standard Code for Information Interchange), og både Å og tallet 143 ser ut som: 10010111₂.

De fleste PCene idag er såkalte 32 bits. En enkelt 0 eller 1 kalles en bit. En blokk på 8 bits kalles en byte.

I dataverden brukes også 16-tall systemet mye. Ser du på View -> Source code en web-side, vil du se at f.eks. bakgrunnsfarge er angitt ved en blanding av tall og bokstaver. Bokstavene A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15 brukes. F.eks.
    38141572₁₀ = 245FE84₁₆ = 2x16⁶ + 4x16⁵ + 5x16⁴ + 15x16³ + 14x16² + 8x16 + 4.

Busser.

Inne PCene finnes det flere såkalte busser. (Et forsøk på oversette til norsk ordet buss.) En PC vil normalt inneholde busser med ulike bredde fra 8-bits til 128-bits. Vi vil forenkle verden litt og anta at alle bussene er 32-bits. Disse bussene er som motorveier med 32 filer, slik at 32 "talltog" kan kjøre parallelt.

Alle talltog kjører på likt. Det er en klokke inne PCen som sier når et nytt talltog skal starte. Både data og programinstruksjoner består av lange talltog. Det finnes databusser og adressebusser. Noen navn på ulike busser er ISA, MCA, EISA, PCI osv.

Når data eller programinstruksjoner skal sendes til prosessoren for behandling, vil en chip styre adressebussen til rett plass i RAM. Data som er lest sendes langs databussen til prosessoren. Når prosessoren har utført arbeidet og dataene skal sendes til RAM, går dataene langs databussen og styres til rett sted av adressebussen.

En adressebuss som er på 32-bits kan adressere 2³² = 4 294 967 296  = 4 GigaByte ulike adresser. (En adresse representerer en byte.) For å kunne gjøre nytte av harddisker større enn 4 GB, må adressebussen gjøre bredere, f.eks. til 36 bits.

Representasjon av data.

Bussene består av meget tynne strømførende linjer. Spenning på representerer et 1-tall og spenning av representerer en 0. Når lange talltog med 0-er og 1-ere skal sendes, må maskinen raskt endre spenning av/på på de enkelte linjene, og tilsvarende raskt av/på for å endre adressene. Dette arbeidet utføres ved bruk av transistorene.

I RAM og på disker representeres 0-er og 1-ere på annet vis. I RAM representeres 1-ere av at kondensatorer er ladet med strøm (0 = ingen ladning.). Disse kondensatorene lekker strøm, og mange ganger per sekund, må kondensatorene fylles opp igjen. Når strømmen går, lekker kondensatorene raskt ut ladningen, dvs. vi mister dataene. På disker (magnetisk materiale) representeres 0-er og 1-ere av ulik magnetisk retning (bytter nord/sør). PÅ CD-ROM plater representeres 0-er og 1-ere ved ulik refleksjonsevne av lys.

Error-Correction

Mange PCer bruker 9 bits for å lagre en byte på 8 bits. Den siste biten brukes til paritetskontroll. Visse feil kan oppdages ved bruk av paraitets bit.

Mange harddisker, og all dataoverføring over Internett bruker Error-Correction Codes (Hamming koder.). Ved å henge på noen flere bits, kan mange feil oppdages, og  ofte kan feilene rettes opp direkte. Det er billigere (i tid) å rette opp feilene, enn å be serveren i California sende datene en gang til. (De to siste tallene i personnummeret ditt er hengt på for å oppdage feil.)

(Input/Output) enheter er nødvendige utstyr som er plassert utenfor hovedkortet/maskinen. Det finnes en lang rekke input/output enheter. Kommunikasjonen med I/O enheter foregår gjennom I/O porter.

Input enheter
Tastatur og mus er velkjente Input enheter. Men det finnes andre, som scanner,digitale fotoapparat, tale (ja!), joystick mm.

Output enheter
Best kjent er nok skrivere og skjermer. Men vi har også høytalere, plottere. Vi har snakket om adressebusser, og adresser i RAM og på disker. Også skrivere og skjermer bruker adresser. Utgangspunktet er et koordinatsystem. Uttrykket dpi (dots/inch) er et mål for oppløsningen. En skriver har f.eks. en oppløsning på 300 dpi, dvs. den kan avsette 300 blekkflekker per tomme (1 tomme  = 25,6 mm). Skjermer har typisk oppløsning ca. 70 dpi. Enten det er bokstaver eller et bilde, så males de ved å fargelegge papirark/skjerm med x dpi i horisontal og vertikal retningene. Skjermen på min kontor-PC har bredde ca. 32 cm. Hvis jeg kjører den med oppløsning 600x800, så blir det med oppløsning ca. 800x2,56/32 = 64 dpi. Kjører jeg med 1280x1024 punkters oppløsning, blir det ca. 1280x2,56/32 = 102 dpi.

PCer idag kjøres i grafisk modus og bokstaver er matematiske kurver. Og Postscript skrivere tegner bokstaver som matematiske kurver.

Plottere og noen skjermer er av vektortypen. De kan tegne rette linjer mellom gitt punkter.

De fleste skjermene og skriverne er såkalte raster type. Bare bestemte punkter på skjermen kan lyses opp og bare bestemte punkter på papiret kan svertes. dpi er mål for oppløsningen. Typisk oppløsning er:

• Skjermer: 70 - 100 dpi
• Laserskrivere: 300, 600 eller flere dpi
• Blekkskrivere: Inntil 300 dpi
• Scannere: Omtrent som laserskrivere.
• Foto: dpi måles i noen tusen.

Hver pixel på skjermen blir belyst med både Rødt, Grønt og Blått lys fra tre katrodestrålerør (derav CRT), og intensitetet angis ved tre tall, RGB. Hvis VideoRAM har 12 bits til lagring av fargekodene, blir det 4 bits til hver av Rødt, Grønt og Blått. Det betyr at hver av fargene har 16 nyanser, totalt kan 4096 fargenyanser vises.

Skjermer er belagt med fosfor som lyser opp et kort øyeblikk. For å holde er stabilt bilde, blir hver pixel belyst 50-60 ganger/sekund. Når 1280x1024 pixel skal belyses 60 ganger/sekund, blir det ca. 78 millioner pixel som belyses hvert sekund.

I/O porter
Det finnes flere ulike I/O porter i bruk. De mest kjente er serie porter og parallelle porter. En nyere standard er Universal Serial Bus (USB). USB vil trolig erstatte serie og parallelle porter i mange anvendelser. Nyere PCer har en eller to USB porter. Skrivere er normalt tilkoplet PCen gjennom en parallell port. Tastatur og mus er tilkoplet gjennom serie port. Gjennom parallell porter går signalene gjerne 8 eller 16 bits parallelt som på en motorvei med mange filer. Igjennom en serie port blir signalene først lagt på linje etter hverandre før de går etter hverandre som på en smal en-felts vei.

Signaler gjennom parallellporter blir kontrollert ved klokke. Bytes som sendes gjennom serieporter utstyres med start-og-stop signaler slik at karakterer kan gjenkjennes. Utstyr som trenger to-veis forbindelse svært bruker ofte RS-232c serie port. Signaler gjennom parallell porter er vanskeligere å styre (krever meget nøyaktig timing), så kabler for tilkopling til parallell porter er kortere enn kabler for tilkopling til serie porter.

USB (Universal Serial Bus) er en forholdsvis ny standard for serie porter. Den er vanlig på alle (eller nesten alle) nyere PCer. USBer er 12 Megabit (= 1,5 MegaByte) interface fire tråd kabel. Maksimal kabellengde er 3 til 5 meter, avhengig av kabeltypen. Opptil 127 enheter kan henges på en USB utgang, men alle disse enhetene må dele på kapasiteten på 1,5 MB. USB enhetene kalles hubs eller functions. På en hub kan du henge på nye hubs eller ulike functions. Så hubs brukes for å lage linjer (eller forgreninger) til å henge på nye functions. Eksempler på functions er tastatur, mus, kamera, skriver, telefon osv. Fra og med versjon 95B av Windows er drivere for USB inkludert. USB enheter vil få strøm over USB bussen. USB enheter kan henges på mens PCen er i drift, og enhetene vil automatisk bli tilgjengelige for bruk (uten ny oppstart).

Harddisker er koplet opp mot hovedkorter ved bruk av SCSI eller IDE interfaces.

Vi har cache (meget hurtig), RAM (hurtig), disker (kalt sekundært lager) og tape (backup). Vi skal se litt på ulike særpreg som dise har.

Tape er godt egnet til backup, og til langtidslagring. Lagringskapasiteten er meget stor, men lese/skrive hastigheten er lav.

Harddisker (og jeg ser på CD-ROM som litt trege harddisker) er litt trege, men har stor kapasitet i forhold til RAM. Dette er fantastiske ingeniørprodukt, som også er billige. Disketter er fleksible og billige, men har liten kapasitet. Disketter på 100-200 MB har ikke blitt tatt i bruk. Disketter og CD-ROM er utmerkete media til transport av program og data. I framtida, vil trolig dette bety mindre, da program stadig oftere sendes over Internet.

Disketter:

• Roterer 300 omdreininger/minutt ved behov.
• Lesehodet ligger nedpå diskettflaten.
• Kapasitet: 1,44 MB
• Accesstid: ca. 100 millisekund

• Roterer med 3600 - 7200 omdreininger/minutt.
• Lesehodet svever på luftpute i ørliten høyde over diskflaten.
• Kapasitet: ca. 10 MB i 1985, ca. 10 GB i 1998.
• Accesstid: ca. 10 millisekund.

Dagens harddisker i PCer er oftest 3,5" (angir størrelsen på plata), og består av en enkel plate med ett lesehode. Harddisker ble utviklet av IBM på 1960-tallet og ble da kalt Winchester drives. De ville typisk ha en kapasitet på 30 MB. En 10 MB harddisk til en IBM PC kostet i 1982 ca. $ 1500, dvs. ca. $ 150 per megabyte. I dag er prisen 1-2 cent per megabyte, og typiske harddisker for PCer kan lagre 10 GB. Harddisker er oftest av typene IDE (= Integrated Drive Electronics) eller SCSI (= Small Computer Systems Interface). SCSI koster litt mer enn IDE, men den har visse fordeler. Disker må formatteres, dvs. spor og sektorer må skrives på de. Ofte vil en enkel sektor inneholde 512 byte. Mange disker har innebygget Error Correction Code (ECC). Ved bruk av ECC kan en del feil i data oppdages, og ofte rettes.

Harddisker har et (eller flere) lesehode(r) styrt av en step-motor. Data ligger lagret i konsentriske sirkler som er delt opp i sektorer. (PÅ CD-ROM ligger data langs spiraler.) Diskene roterer med fra 3600 til 7200 runder/minutt (rpm). Lesehodet flyter på en luftpute like over plata, ca. 5 microtommer (= 5 milliontedels tomme). Verdens mest støvfrie område, er fabrikkene der harddisker og mikroprosessorer lages. Søketida, dvs. tida det tar lesehodet å flytte seg til adressen der data skal lagres, eller der data skal lese, er f.eks. 8 millisekund = 8 tusendels sekund. Lesehoder kan flytte seg med en hastighet på opp mot 186 km/sek! Data overførings hastigheten for harddisker kan være ca. 60 MegaBits/sek.

Når vi åpner gamle PCer ser vi ofte RAM brikkene i flere rader. Ofte ligger de 9 i bredden. Data lagres 8 bits i parallell med en ekstra bit til paritetssjekk (kontroll). RAM står for Random Access Memory. Det finnes en beslektet type minne ROM, Read Only Memory. ROM er tregere og dyrere, men mister ikke innholdet når strømmen går. ROM brukes for å lagre en type program som kalles BIOS (= Basic Input Output System). BIOS kalles ofte firmware, og er programvare som gjør operativsystemet i stand til å styre hardvare.

I alle PCer er det en ROM brikke, normalt på 64 KB. De siste adressene i RAM under 1024 KB, går til denne ROM brikka. Når en PC startes opp, kaller prosessoren automatisk opp en spesiell adresse som ligger i ROM brikken. I ROM brikken ligger programvare som er spesiell for PCen, også kalt firmvare. Her ligger POST (Powe On Self Test), CMOS (et configureringsprogram), Bootstrap Loader (ser etter på diskett eller harddisk etter operativsystem som kan startes) og BIOS (Basic Input/Output System - såkalte device drivere). Operativsystemet kjører hardware ved å kalle rutiner i BIOS. Mange kort (som skjermkort) har egne ROM brikker med egen BIOS (device drivere).

Det finnes ulike typer RAM, som DRAM (Dynamic RAM), SRAM (Static RAM), med flere undervarianter. SRAM er betydelig raskere enn DRAM, og også betydelig dyrere. SRAM brukes til cache-buffer (et ekstra hurtig minne på eller tett nær prosessoren) og har access tid på ca. 2 nanosekund. DRAM brukes i hurtiglageter (RAM) og kan ha access tid på 60 nanosekund. (1 nanosekund er et milliarddels sekund. Lyset går 29,98 cm på 1 nanosekund.) Hver bit-celle i en DRAM har en transistor og en kapasitator.  Transistoren leser om kapasitatoren er ladet (representerer 1) eller er uten ladning (representerer 0). I en SRAM består en bit-celle av 6 transistorer, og ingen kapasitans.

RAM brikker kommer ofte pakker sammen, såkalt SIMM eller DIMM, og med kapasitet 64 Mega Bits. I de aller siste årene, har det blitt vanlig å bruke en type RAM brikker som kalles SDRAM (Synchronous Dynamic RAM). SDRAM kan leses og  skrives til mye raskere enn vanlig DRAM. Det betyr at ytelsen til PCene forbedres kraftig. En helt ny type RAM brikker, kalt RDRAM (Rambus DRAM), begynner nå å komme på markedet. Disse koster omtrent like mye som SDRAM brikker, og er ca. 3 ganger raskere.

Hastigheten som RAM brikker kunne operere under, ble tidligere angitt i nanosekund. 60 nanosekund = 16,7 MHz. Nyere SDRAM brikker kan operere under samme hastighet som databussen på hovedkortet, 66 MHz (=15 nanosekund) eller 100 MHz (= 10 nanosekund). Etter det jeg forstår kan RDRAM brikker kjøre med 400 MHz (= 2,5 nanosekund). Intel har annonsert at de arbeider med en ny buss som skal kjøre med 400 MHz.

Skjermkortet har egne RAM, også kalt Video-RAM. Her er det vanlig med 2-8 MB. Skal du kjøre spesielle grafikkprogram, kan det være at du trenger 8 MB video-RAM.Vi har sett at en side med tekst tilsvarer 2-4 KB lagerplass. Et fullskjerms fargebilde tar fort 1000 ganger mer plass, dvs. 2 MB er ikke uvanlig. Det har blitt laget mange ulike grafikk-formater. Alle har sin egen komprimerinsrutine. Dermed kan du langt på vei bevare kvaliteten på bildet, og likevel redusere datamengden til ca. 10%.

En typiske PC av nest siste modell har en klokkehastighet på 320 MHz. Busshastigheten er 66 MHz. (Dette var rett i 2000. Nå, ett år senere er det mere nøyaktig å si 760 MHz på prosessoren og 100 MHz på bussen. PC med Atholn prosessor på 1,4 GHz (GigaHetz) er like om hjørnet.) Den har en L1-cache bygget sammen med prosessoren, så den kjører med 320 MHz. Den har en L2-cache på hovedkortet, som kjøres med 66 MHz. (De nyeste prosessorene har flyttet L2-cachen til prosessor pakken.) Når prosessoren kan hente data og instruksjoner fra L1-cachen, kjører den med full hastighet. Må den ut til RAM (60 nanosekund) og hente data, vil hastigheten effektivt reduseres til 16,7 MHz, dvs. hastigheten reduseres til 5% (1/20) av full hastighet.  Må den ut til harddisken for å hente data, reduseres hastigheten ytterligere med en faktor på mellom 1/1000 og 1/100000. Dette viser at hvis maskinen går tregt, bør en vurdere å fylle på med mere RAM. Men, det finnes tilfeller der maskinen vil gå saktere hvis du setter inn mere RAM. Grunnen er at Intels chip 430TX som styrer cachen, bare kan se 64 MB RAM. Fyller du på med mere RAM, vil operativsystemet, plassere programmer og data i den delen av RAM med høyeste adresser, og det er den delen som 430TX ikke kan se. De nyeste PCene har chipsets av god kvalitet, og dette problemet med 430TX er nå borte.

Intel hadde over tid fått nærmest monopol på chipsets. Dette er små enheter på hovedkortet med ulike oppgaver som  Bus controller, System Timer, osv. Da Intel fikk problemer med utviklinger av et nytt chipset kalt 820, benyttet andre produsenter anledningen til å komme med sine alternative chipset. Dette var nok viktig for at AMD kunne få aksept i markedet for sine prosessorer. Nå har Intel kommet med sitt 815 chipset, men de ser at de har fått svært mye sterkere konkurranse fra AMD.

Å hente data fra cache på prosessoren kan være ca. 20 ganger raskere enn å hente data fra RAM.

Å hente data fra RAM kan være 1000 - 100 000 ganger raskere enn å hente data fra harddisken.

For å motvirke en slik kraftig økning i tiden for å finne data og program brukes ulike teknikker, f.eks. paging. (Blokker av data hentes samtidig.)

De fleste PCene som selges har standardisert hovedkort. Standardisering går på flere ting, på ytre mål, på plassering av skruefester, på plassering av I/O enheter osv. Kjøper du en PC med standardisert hovedkort, vil du stå relativt fritt hvis du senere vil oppgradere deler av PCen.

Eldre typer hovedkort er AT (introdusert til IBMs AT maskiner) og LPX (min 486 heime-PC).
Moderne hovedkort er f.eks. ATX (flere versjoner), NLX og WTX.

Operativstystem (OS) er et program som styrer og overvåker bruken av de ulike ressursene som en PC består av. Et dataprogram kommuniserer med operativsystemet for å få utført oppgaver.

Det finnes mange operativsystem.

• Windows: De fleste PCene bruker en versjon av Windows, men Linux tar stadig større markedsandeler. Linux er klart billigere enn Windows, du kan hente det gratis over Internet eller kjøpe en rimelig CD-ROM som det kan innstalleres fra. Linux et et UNIX operativsystem.
• MacIntosh har eget operativsystem.
• Novell lager nett-operativsystem. Dette binder sammen maskiner i datanett.
• Servere bruker ofte UNIX, Linux eller Windows NT.

• Å kontrollere og styre bruken av alt utstyr, både maskinutstyr og program.
• Å starte og å overvåke utførelsen av program.
• Å holde oversikt over lagrete data og program og styre framhenting og lagring.

• Se til at alle får tilgang til ressurser i nettet.
• Skjerme brukerne (program og data) fra hverandre.

• Administrerer filoverføring over nettet
• Administrerer utskrift
• Administrerer kommunikasjon mellom enheter.