ΤΕΣΤ (ΑΣΚΗΣΕΙΣ) ONLINE
58 Tests / Διαγωνίσματα

Κεφάλαιο 3 – Δραστηριότητες – Σελίδα 34-36 – ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Α΄ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ – Απαντήσεις – Λύσεις

(Πηγή: Βιβλίο Μαθητή, Πληροφορική Α΄ Γυμνασίου, Κεφάλαιο 3 «ΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ», Δραστηριότητες των §3.3 και §3.4, σελ. 34-36. Οι εκφωνήσεις είναι αυτούσιες από το σχολικό βιβλίο. Οι Δραστηριότητες 1, 2 και 4 παραπέμπουν σε εξωτερικές διαδραστικές εφαρμογές του Φωτόδεντρου· η απάντηση δίνεται ως πλήρες κλειδί απάντησης βασισμένο στο περιεχόμενο του ίδιου κεφαλαίου. Η Δραστηριότητα 3 είναι ερευνητική εργασία με ενδεικτική απάντηση.)

Δραστηριότητες

Δραστηριότητα 1 (σελ. 34, §3.3 Εσωτερικές κάρτες)

Επισκεφτείτε τη διεύθυνση: https://photodentro.edu.gr/v/item/ds/8521/954, και υλοποιήστε τη δραστηριότητα «Μητρική Πλακέτα».

Σκέψη / Μεθοδολογία: Η δραστηριότητα είναι μια διαδραστική εφαρμογή αναγνώρισης/επισήμανσης πάνω σε εικόνα μητρικής πλακέτας, στο ψηφιακό αποθετήριο Φωτόδεντρο. Δίνουμε το πλήρες «κλειδί απάντησης»: ποια είναι τα βασικά σημεία/εξαρτήματα που πρέπει να αναγνωριστούν πάνω σε μια μητρική πλακέτα, με βάση την §3.2 του βιβλίου.

Λύση:

  1. Υποδοχή επεξεργαστή (CPU socket): το τετράγωνο ή ορθογώνιο σημείο στο κέντρο της πλακέτας, όπου τοποθετείται ο επεξεργαστής (και πάνω του η ψύκτρα/ανεμιστήρας).
  2. Υποδοχές μνήμης (RAM slots): μακρόστενες υποδοχές, συνήθως δίπλα-δίπλα κοντά στην CPU, όπου τοποθετούνται οι κάρτες μνήμης RAM.
  3. Υποδοχές επέκτασης (PCIe/expansion slots): μακρές υποδοχές κάθετα στην πλακέτα, όπου συνδέονται εσωτερικές κάρτες (γραφικών, ήχου, δικτύου κ.λπ.).
  4. Τροφοδοσία πλακέτας: ειδικοί σύνδεσμοι (π.χ. 24-pin) όπου συνδέεται το καλώδιο από το τροφοδοτικό.
  5. Υποδοχές αποθηκευτικών μέσων (π.χ. SATA, M.2): για τη σύνδεση σκληρού δίσκου/SSD.
  6. Οπίσθιο πάνελ θυρών εισόδου/εξόδου (I/O panel): η σειρά από θύρες (USB, Ethernet, ήχος κ.λπ.) στην άκρη της πλακέτας που βγαίνει στο πίσω μέρος της Κεντρικής Μονάδας.
  7. Μπαταρία CMOS και chipset: μικρή στρογγυλή μπαταρία και ολοκληρωμένα κυκλώματα που συντονίζουν την επικοινωνία μεταξύ των εξαρτημάτων.

Απάντηση (ενδεικτική): Στη δραστηριότητα «Μητρική Πλακέτα» πρέπει να αναγνωριστούν/επισημανθούν πάνω στην εικόνα τα εξής βασικά σημεία: η υποδοχή του επεξεργαστή (CPU socket) στο κέντρο, οι υποδοχές μνήμης RAM δίπλα της, οι υποδοχές επέκτασης (PCIe) για τις εσωτερικές κάρτες, ο σύνδεσμος τροφοδοσίας από το τροφοδοτικό, οι υποδοχές σύνδεσης αποθηκευτικών μέσων (SATA/M.2) και το οπίσθιο πάνελ με τις θύρες εισόδου/εξόδου.

Πρόσεξε:

  • Η ακριβής θέση κάθε στοιχείου διαφέρει ελαφρώς ανά μοντέλο μητρικής πλακέτας· η αναγνώριση γίνεται από το σχήμα/μέγεθος της κάθε υποδοχής, όχι από τη σταθερή θέση της.

Δραστηριότητα 2 (σελ. 34, §3.3 Εσωτερικές κάρτες)

Επισκεφτείτε τη διεύθυνση: https://photodentro.edu.gr/v/item/ds/8521/10559, και υλοποιήστε τη δραστηριότητα «Η μητρική πλακέτα και τα εξαρτήματά της».

Σκέψη / Μεθοδολογία: Πρόκειται για πιο αναλυτική εφαρμογή που ζητά την αντιστοίχιση κάθε εξαρτήματος της μητρικής πλακέτας με το όνομα και τη λειτουργία του, καλύπτοντας όλη την §3.2-3.3.

Λύση:

  1. Μητρική πλακέτα (motherboard): η κεντρική πλακέτα πάνω στην οποία συνδέονται/τοποθετούνται όλα τα υπόλοιπα εξαρτήματα και επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ τους.
  2. Επεξεργαστής/CPU: εκτελεί τους υπολογισμούς και τις εντολές των προγραμμάτων· τοποθετείται στην υποδοχή CPU, κάτω από την ψύκτρα.
  3. Μνήμη RAM: αποθηκεύει προσωρινά δεδομένα και εντολές των προγραμμάτων που τρέχουν· τοποθετείται στις υποδοχές μνήμης ως κάρτες μνήμης.
  4. Μνήμη ROM: αποθηκεύει μόνιμα το λογισμικό BIOS, που ελέγχει τα εξαρτήματα κατά την εκκίνηση.
  5. Κάρτα γραφικών: επεξεργάζεται και στέλνει το σήμα εικόνας στην οθόνη· μπορεί να είναι ενσωματωμένη ή να συνδέεται σε υποδοχή επέκτασης.
  6. Κάρτα ήχου: επεξεργάζεται τον ήχο προς τα ηχεία/από το μικρόφωνο.
  7. Κάρτα δικτύου: συνδέει τον υπολογιστή σε τοπικό δίκτυο/Διαδίκτυο.
  8. Τροφοδοτικό (PSU): τροφοδοτεί με ρεύμα τη μητρική πλακέτα και όλα τα συνδεδεμένα εξαρτήματα, μέσω του συνδέσμου τροφοδοσίας.

Απάντηση (ενδεικτική): Η σωστή αντιστοίχιση είναι: Μητρική πλακέτα → «κεντρικός κόμβος» σύνδεσης όλων των εξαρτημάτων· Επεξεργαστής (CPU) → εκτέλεση εντολών/υπολογισμοί· RAM → προσωρινή αποθήκευση δεδομένων εν λειτουργία· ROM → μόνιμη αποθήκευση του BIOS· Κάρτα γραφικών → παραγωγή σήματος εικόνας· Κάρτα ήχου → επεξεργασία ήχου· Κάρτα δικτύου → σύνδεση σε δίκτυο· Τροφοδοτικό → παροχή ρεύματος σε όλα τα παραπάνω.

Πρόσεξε:

  • Ορισμένα εξαρτήματα (π.χ. κάρτα γραφικών/ήχου/δικτύου) μπορεί να είναι είτε ενσωματωμένα στη μητρική πλακέτα είτε ξεχωριστές κάρτες επέκτασης — και οι δύο περιπτώσεις είναι σωστές, αρκεί να αναγνωριστεί η λειτουργία τους.

Δραστηριότητα 3 (σελ. 34, §3.3 Εσωτερικές κάρτες)

Να αναζητήσετε στο Διαδίκτυο πληροφορίες για τους επεξεργαστές και τη μνήμη του υπολογιστή Frontier.

Σκέψη / Μεθοδολογία: Ο Frontier είναι πραγματικός υπερυπολογιστής (όχι προσωπικός υπολογιστής) του Εργαστηρίου Oak Ridge (ORNL) στις ΗΠΑ, ο πρώτος επίσημα αναγνωρισμένος «exascale» υπερυπολογιστής στον κόσμο. Αναζητούμε σε αξιόπιστες πηγές (επίσημη τεκμηρίωση OLCF/HPE, Top500) στοιχεία για τον τύπο επεξεργαστή και το μέγεθος/είδος μνήμης που χρησιμοποιεί.

Λύση:

  1. Ο Frontier είναι υπερυπολογιστής τύπου HPE Cray EX του Oak Ridge National Laboratory (ORNL), ΗΠΑ, ο πρώτος υπερυπολογιστής παγκοσμίως με επιβεβαιωμένη επίδοση «exascale» (πάνω από 1 εκατομμύριο τρισεκατομμύρια πράξεις κινητής υποδιαστολής το δευτερόλεπτο).
  2. Αποτελείται από περίπου 9.400-9.850 κόμβους (nodes). Κάθε κόμβος διαθέτει έναν επεξεργαστή AMD EPYC (3ης γενιάς, κωδικό όνομα «Trento») με 64 πυρήνες, βασική συχνότητα ~2,0 GHz και boost ~3,7 GHz.
  3. Κάθε κόμβος διαθέτει επίσης 4 επιταχυντές γραφικών AMD Instinct MI250X (GPU), που χρησιμοποιούνται για το μεγαλύτερο μέρος της υπολογιστικής ισχύος.
  4. Κάθε κόμβος έχει 512 GB κύρια μνήμη τύπου DDR4 (για τον επεξεργαστή), ενώ κάθε GPU διαθέτει τη δική του πολύ γρήγορη μνήμη τύπου HBM2e.
  5. Συνολικά, ο Frontier διαθέτει περίπου 9,2 petabytes μνήμης σε όλο το σύστημα, μοιρασμένα περίπου εξίσου ανάμεσα σε μνήμη HBM (στις GPU) και μνήμη DDR4 (στους επεξεργαστές).

Απάντηση (ενδεικτική): Ο Frontier (ORNL, ΗΠΑ) χρησιμοποιεί σε κάθε κόμβο του έναν επεξεργαστή AMD EPYC 64 πυρήνων (3ης γενιάς, «Trento») μαζί με 4 κάρτες γραφικών AMD Instinct MI250X, και διαθέτει 512 GB μνήμης DDR4 ανά κόμβο για τον επεξεργαστή, ενώ κάθε GPU έχει επιπλέον δική της μνήμη HBM2e· συνολικά το σύστημα διαθέτει περίπου 9,2 petabytes μνήμης.

Πρόσεξε:

  • Οι υπερυπολογιστές αναβαθμίζονται/αλλάζουν με τον καιρό· τα ακριβή νούμερα μπορεί να διαφέρουν ελαφρώς ανάλογα με την πηγή και το έτος αναφοράς — σημασία έχει η αναγνώριση ότι πρόκειται για δεκάδες χιλιάδες πυρήνες επεξεργαστή και πολλά petabytes μνήμης, τάξεις μεγέθους πολύ πάνω από έναν προσωπικό υπολογιστή.

Δραστηριότητα 4 (σελ. 36, §3.4 Θύρες σύνδεσης)

Επισκεφτείτε τη διεύθυνση: https://photodentro.edu.gr/v/item/ds/8521/616, και υλοποιήστε τη δραστηριότητα «Σύνδεση περιφερειακών συσκευών».

Σκέψη / Μεθοδολογία: Η δραστηριότητα ζητά την αντιστοίχιση περιφερειακών συσκευών με την κατάλληλη θύρα σύνδεσης της μητρικής πλακέτας, με βάση τις θύρες που περιγράφονται στην §3.4 (PS/2, USB, Ethernet/RJ-45, HDMI, DisplayPort).

Λύση:

  1. Πληκτρολόγιο / Ποντίκι → θύρα USB (σε σύγχρονους υπολογιστές) ή θύρα PS/2 (σε παλαιότερες μητρικές πλακέτες, με ξεχωριστή στρογγυλή υποδοχή για κάθε συσκευή).
  2. Εκτυπωτής → θύρα USB (οι περισσότεροι σύγχρονοι εκτυπωτές) ή θύρα Ethernet/Wi-Fi αν είναι δικτυακός εκτυπωτής.
  3. Εξωτερικός σκληρός δίσκος / Stick μνήμης (USB flash drive) → θύρα USB.
  4. Καλώδιο τοπικού δικτύου (LAN) → θύρα Ethernet (RJ-45).
  5. Οθόνη υπολογιστή / Προβολέας → θύρα HDMI ή θύρα DisplayPort (για ψηφιακή μετάδοση εικόνας/ήχου υψηλής ευκρίνειας).
  6. Μικρόφωνο / Ηχεία → αναλογική θύρα ήχου (jack 3,5mm) της κάρτας ήχου, ή USB αν είναι ψηφιακή συσκευή.

Απάντηση (ενδεικτική): Η σωστή αντιστοίχιση συσκευής-θύρας είναι: πληκτρολόγιο/ποντίκι → USB (ή PS/2 σε παλαιότερα συστήματα)· εκτυπωτής/εξωτερικός δίσκος/stick μνήμης → USB· καλώδιο δικτύου → Ethernet (RJ-45)· οθόνη/προβολέας → HDMI ή DisplayPort· μικρόφωνο/ηχεία → θύρα ήχου (jack) ή USB.

Πρόσεξε:

  • Πολλές συσκευές μπορούν να συνδεθούν με περισσότερους από έναν τρόπο (π.χ. ένας εκτυπωτής μπορεί να είναι USB ή δικτυακός, μια οθόνη μπορεί να δέχεται HDMI ή DisplayPort) — η δραστηριότητα έχει συνήθως μία «πιο σωστή/σύγχρονη» επιλογή ανά συσκευή, αλλά παραπάνω από μία απάντηση μπορεί να είναι τεχνικά αποδεκτή.
  • Η θύρα PS/2 θεωρείται πλέον απαρχαιωμένη (βλ. §3.4) και δεν υπάρχει στις περισσότερες σύγχρονες μητρικές πλακέτες.
 ΣΧΟΛΙΚΟ ΒΙΒΛΙΟ