Компьютер занимает важное место в жизни человека. Эволюционный процесс, благодаря которому появились современные компьютеры, был и остается очень быстрым и динамичным. Ученые по статистике даже вывели закономерность, что частота процессоров повышается вдвое каждые 18 месяцев! Так что же такое компьютер и как он появился?
История компьютера (лат. computo - считаю) тесно связана с попытками облегчения и автоматизирования больших объемов вычислений. Еще в 1833 английский математик Чарльз Бэббидж высказал основные идеи, которые были положены в основу работы компьютера. В США в 1943 г. американец Говард Эйкен создал массивный компьютер под названием «Марк-1». Его возможности позволяли производить вычисления уже в сотни раз быстрее, и использовались для военных расчетов.
Но электромеханические реле работали очень медленно и ненадежно и, начиная с 1943 г. в США группа разработчиков под руководством Джона Мочли и Преспера Экерта сконструировали компьютер ENIAC, используя электронные лампы.
В 40-х и 50-х годах компьютеры работали на базе электронных ламп. Это приводило к большим размерам, дороговизне и ненадежности. Они занимали большие залы и мало где были доступны.
Но изобретение в 1948 г. транзисторов, миниатюрных электронных приборов, которые заменили впоследствии электронные лампы, перевернуло всю технологию.
Размер компьютера смогли уменьшить в сотни раз и увеличилась их надежность.
С появлением транзисторов самой сложной операцией стало соединение и спайка транзисторов для электронных схем. Тогда в 1959 г. Роберт Нойс (основоположник Intel) разработал метод, который позволял создавать на одной кремниевой пластинке транзисторы и необходимые соединения. Эти электронные схемы стали называть интегральными микросхемами (чипами). Компания Burroughs в 1968 г. выпустила компьютер на интегральных микросхемах, а в 1970 г. Intel начала производить интегральные схемы памяти. В 1974 г. на базе микропроцессора Intel-8008 был разработан персональный компьютер, выполняющий все функции большого компьютера, но рассчитанный на одного «юзера».
В конце 1970-х годов были особо популярны два процессора, не принадлежавших Intel. Это процессоры Z-80, разработанные компанией Zilog и 6502 от компании MOS Technologies.
Компьютер IВМ РС/АТ
В связи с прогрессом в области разработки микропроцессорной техники компанией Intel (неизменным партнером IВМ) был освоен выпуск новой версии процессоров – Intel 80286. Новая модель ПК IВМ получила название IВМ РС/АТ (Рersonal Computer/Аdvanced Technology). Производительность этой системы увеличилась более чем вдвое. Система комплектовалась дисководами гибких дисков, жестким диском емкостью от 40 МБ и выше, была расширена шина ПК до 16 бит.
Компьютер PS/2
Наличие большого числа конкурентов вынудило разработчиков IВМ отказаться от принципа “открытой архитектуры”. Следующее семейство моделей ПК IВМ стали называть РS/2 (Рersonal System 2).
Эта систему сделали полностью несовместимой с первым поколением в аппаратном отношении, но сохранили сопоставимость на программном уровне. В этой модели использовалась новая шинная архитектура — микроканальная (Мiсrо Сhannel Аrchitecture, МСА). Что давало возможность отказаться от посторонних производителей.
Компьютер ПК 386
Модель ПК на базе микропроцессора Intel 80386 (ПК 386) разрабатывалась уже не IВМ, а была разработана компанией Соmpaq. Этот ПК уже работал с использованием многозадачного и многопользовательского режима. Вскоре IВМ тоже выпустила компьютер подобного класса как улучшенную модель семейства РS/2. Но надежды на микроканальную, закрытую технологию не оправдались. На первом месте среди моделей ПК 386 (в 1989 году) был микрокомпьютер Соmраq DeskPro/386.
Компьютер Pentium
В 1993 год с внедрением микропроцессора Pentium® (80586) компьютеры начали взаимодействовать с атрибутами “реального мира” – звук, голосовая речь, фотоизображения. Слово Pentium®, присутствовало повсеместно - в телепередачах, комиксах и т.п., вскоре вошло практически в каждый дом.
Процессор Pentium® Pro, выпуска 1995 г. разрабатывался как средство для увеличения быстродействия 32-разрядных приложений серверов и рабочих станций. Процессоры Pentium® Pro оснащались второй микросхемой кэш-памяти, которая еще увеличивала быстродействие. В Pentium® Pro насчитывалось 5,5 миллионов транзисторов.
Для бюджетных ПК был разработан упрощенный вариант – Celeron. Корпорация AMD смогла создать достойную конкуренцию серии Пентиумов, начиная с августа 1999 года. Процессоры серии Athlon конкурировали с Pentium III и IV. В скором времени появились процессоры серии Duron. Их отличала более низкая цена и доступность. В дальнейшем технологии очень быстро совершенствовались, производительность повышалась во много раз. Появились компьютеры с многоядерным процессором.
Многоядерный микропроцессор - центральный микропроцессор, в котором содержится два и более вычислительных ядра расположенных на одном процессорном кристалле либо в одном корпусе.
Сейчас Intel выпустила второе поколение Core I серии процессоров, совместно с новой 6 серией чипсетов для материнских плат LGA 1155 sandy bridge. AMD выпустила новую линейку процессоров с названием bulldozer, разработанный под новый сокет AM3+, содержащий 4, 6 и 8 ядра для настольных ПК и до 16 – для серверного. В этих процессорах есть поддержка технологиии Turbo Core 2 , которая позволяет повысить номинальную частоту процессора и соответственно производительность.
Из чего состоит ПК
Любой персональный компьютер состоит из системного блока, и устройств ввода-вывода (монитор, клавиатура). Периферийные устройства: мышь, сканер, принтер являются необязательными, но облегчающими работу с ним.
Системный блок является «главным» устройством компьютера. Внутри системного блока размещены такие элементы:
- Блок питания. Обычно он продается вместе с корпусом или его можно купить отдельно.
- Жесткий диск (HDD)
- Дисковод гибких дисков для дискет (FDD)
- Дисковод компакт-дисков (CD ROM)
- Дисковод dvd-дисков (DVD ROM)
- Разъемы для подключения дополнительных устройств (порты)
- Материнская плата, которая, в свою очередь, включает: микропроцессор , математический сопроцессор, микросхемы памяти (ПЗУ, ОЗУ, CMOS-память, кэш-память), контроллеры клавиатуры, дисков и др., генератор тактовых импульсов, таймер, звуковая, видео и сетевая карты.
Они соединяются с материнской платой с помощью специальных разъемов (слотов). Эти элементы будут рассмотрены ниже.
Блок питания питает энергией компьютер. Желательно чтобы его мощность была не меньше 400 Вт.
(HDD) еще называют винчестером. Емкость HDD измеряют в гигабайтах: от 20 Гб до нескольких Террабайт (1Тб = 1024 Гб). Самой распространенной емкостью винчестера является 250-500 Гб. Частота вращения в пределах 5400-10000 об/мин. По типу соединения с материнской платой различаются SATA, IDE или SCSI.
Дисковод гибких дисков используется для дискет. Сейчас является необязательным элементом из-за малой емкости – 1,44 Мб при диаметре 3,5″. У магнитных дисков в качестве запоминающего устройства используются специальные магнитные материалы, позволяющие фиксировать два магнитных состояния, соответствующие двоичным цифрам: 0 и 1.
Дисководы на оптических дисках (CD-ROM) предназначены для CD дисков. В основном их емкость равна 700 Мб. CD диски для одноразовой записи называют R, а для многократной – RW.
Дисководы DVD предназначены для DVD (Digital Video Disk) дисков. DVD-диски отличаются от CD-дисков только объёмом информации. На DVD-диск можно записать от 4.7 до 13, в некоторых до 17 Gb.
Персональный компьютер соединяется с другими дополнительными устройствами (мышь, сканер, принтер и др.) через специальные разъемы, расположенные на задней панели (порты).
Порты бывают последовательные (COM), параллельные (LPT), и универсальные последовательные (USB). Передача информации по последовательному порту осуществляется поразрядно по малому числу проводов (более медленно). С последовательным портом соединяется мышь и модем. Параллельный порт передает информацию одновременно по большому числу проводов. С параллельным портом соединяется принтер и выносной жесткий диск. USB-порт используют для подключения разных периферийных устройств компьютера (от мыши до принтера).
Такие устройства компьютера, как процессор, ОЗУ размещаются на материнской плате.
Материнская плата соединяется с корпусом компьютера. В нее вставляются остальные комплектующие, за исключением дисковых накопителей и блока питания.
Когда выбирают материнскую плату, то обращают внимание на такие параметры:
- Форм-фактор. Важная характеристика, которая определяет габариты материнской платы, а также определяет тип корпуса, куда можно установить материнскую плату.
- Компания-производитель.
- Сокет. От сокета напрямую зависит, с какими процессорами совместима материнская плата.
- Марка чипсета.
- Максимальная частота для шины памяти.
- Количество слотов расширения.
- Количество разъемов памяти.
- Наличие дополнительных устройств.
- Разъемы для видеоадаптера.
(процессор) - является центральным блоком ПК, который управляет работой всех систем машины и для выполнения всех арифметических и логических операций с информацией.
Основными его характеристиками является разрядность, тактовая частота (определяет скорость работы ПК) и количество ядер. По тактовой частоте можно узнать, сколько элементарных операций (тактов) за одну секунду выполняет процессор.
Память компьютера различают внутреннюю и внешнюю. Устройствами внешней памяти являются FDD, HDD, CD-ROM, DVD-ROM. Внутренней памятью являются постоянное ЗУ (ПЗУ), оперативное ЗУ (ОЗУ), КЭШ.
В ПЗУ хранится постоянная программная и справочная информация (BIOS -базовая система ввода-вывода).
имеет высокое быстродействие и используется для кратковременного хранения информации только во время работы компьютера. Оперативная память бывает разных видов и различается быстродействием и емкостью (DDR II, DDR III и др.). Для каждого типа модулей ОЗУ имеется свой разъем.
Для нормальной работы компьютера в наше время желательно иметь от 2 Гб оперативной памяти. Если процессору недостаточно объёма оперативной памяти, то для ее расширения он будет использовать часть жесткого диска (файл подкачки).
КЭШ-память является сверхскоростной промежуточной памятью.
В CMOS -памяти хранятся все параметры конфигурации компьютера и при каждом включении системы они проверяются. Чтобы изменить параметры конфигурации нужно зайти в BIOS, там хранится программа настройки конфигурации - SETUP.
Предназначена для проигрывания музыки. Зачастую звуковая карта встраивается в материнскую плату в виде специальной микросхемы. Но для качественного звука желательно приобрести отдельную звуковую карту желаемого качество звука.
Видеокарта (графический адаптер, GPU) является частью компьютера, отвечающей за скорость обработки видеоинформации. Все современные видеокарты соединяются с материнской платой разъемом PCI-Express. В некоторых материнских платах используется несколько разъёмов PCI-Express, что дает возможность одновременного использования нескольких видеокарт для улучшения графической подсистемы. Многие материнские платы комплектуются интегрированным (встроенным) графическим адаптером. Его возможности являются достаточными для офисной работы, но для игр и работы с графикой требуется система помощнее. Из видеокарт самыми популярными являются ATI Radeon и Nvidia.
Несколько простых советов для выбора видеокарты
- Тип шины (AGP или PCI-Express).
- Версия DirectX, поддерживаемая видеокартой. Этот параметр важен для нормальной работы центрального процессора в некоторых программах.
- Объем видеопамяти (128, 256, 512, 1024 Мбайт) и существующая разрядность шины (64, 128, 256 бит или больше). Это основные показатели, которые влияют на производительность видеокарты. Лучше выбирать видеокарту с большим объемом памяти.
- Компания-производитель: GigaByte, Sapphire, Soltek, ASUS и другие. Не желательно выбирать видеокарту малоизвестного производителя.
На материнской плате имеется встроенная сетевая карта, периферийное устройство, которое позволяет компьютеру соединяться с другими устройствами сети роутером (модемом и т.п.). Она может быть также и внешней. Существуют PCMCIA и USB сетевые карты. Первую используют только для ноутбуков. Сетевые карты характеризуются скоростью Ethernet. Стандартная скорость обычной сетевой карты 10/100 MB/Sec. Есть сетевые карты со скоростью в 1Gb/sec.
Из периферийных устройств самым необходимым является клавиатура
Она состоит из 6 групп клавиш: управляющие (Backspace, Enter, Alt, Ctrl, Tab, Shift,Esc, Num Lock, Caps Lock, Pause, Scroll Lock, Print Screen); буквенно-цифровые; функциональные (F1-F12); цифровые; управляющие курсором; световые индикаторы функций(Num Lock, Scroll Lock, Caps Lock).
- Мышь (оптическая, механическая) служит для управления. В большинстве программ используется две из трех клавиш. Левой клавишей управляют компьютером. Она сопоставима с клавишей Enter. Функции же правой клавиши определяются конкретной программой. Посередине расположено колесо прокрутки.
- Модем является сетевым адаптером. Есть внешняя и внутренняя конструкции.
- Сканер служит для считывания информации с бумажных носителей (тексты и изображения).
- Микрофон необходим для ввода звука в компьютер.
- Монитор (дисплей) используется для отображения информации на экране. Он характеризуется разрешающей способностью (количество точек, которое размещается по горизонтали и по вертикали экрана монитора). Размер экрана монитора варьируется от 15 до 22 дюймов. Сейчас используются в основном жидкокристаллические дисплеи (LCD).
- Принтер предназначается для распечатки текста либо графических изображений. Различают матричные, лазерные и струйные принтеры. Изображение в матричных принтерах формируется точечно ударным способом. В струйных принтерах в печатающей головке расположены тонкие трубочки - сопла и через них на бумагу попадают мельчайшие капельки краски. В лазерных принтерах используется электрографический метод формирования изображений.
- Звуковые колонки служат для вывода звука с компьютера. В них важную роль играет фазоинвертор (отверстие, расположенное на передней панели) и полоса воспроизводимых частот.
- USB-накопители флэш-памяти, служащие для переноса информации.
Объем данных устройств варьируются от 256 Мбайт до 32 Гбайт. USB накопитель подключить к любому современному компьютеру через разьем USB.
- Веб-камера используется для ввода динамического изображения и звука (общения, создание телеконференций).
- Источник бесперебойного питания необходим при аварийном отключении электроэнергии. Важными показателями, обеспечивающими выбор схемы устройства ИБП, определяются время переключения нагрузки и время работы от аккумулятора.
Это основные устройства, необходимые для работы компьютера. Есть еще множество дополнительных устройств.
Системный блок состоит из
Персональный компьютер представляет собой сложное электронное устройство, предназначенное для выполнения широкого круга задач. Это могут быть различные вычисления, расчеты, прослушивание музыки, просмотр видео, различные офисные задачи игры и многое другое.
Персональный компьютер может быть стационарным или мобильным. К мобильным компьютерам относят ноутбуки, нетбуки и планшеты. Стационарный компьютер также в последнее время претерпел изменения, но в большинстве случаев представляет собой системный блок, монитор, устройства ввода (клавиатура и мышь), аудиоустройства (колонки, наушники и микрофон), а также другие периферийные устройства (принтер, сканер и т.п.). Для нормального функционирования персонального компьютера необходим лишь системный блок, монитор, клавиатура и мышь. Далее мы рассмотрим подробнее каждое из этих устройств.
Системный блок
Основным узлом персонального компьютера является системный блок. Он представляет собой корпус, чаще всего металлический вертикальный коробок, на передней панели которого расположены кнопки включения и дисководы. На заднюю стенку выведены все необходимые разъемы и кабели. Системный блок состоит из блока питания, материнской платы (она же системная плата или «материнка»), жесткого диска (HDD), видеокарты, процессора (CPU), оперативной памяти (ОЗУ), дисководов (CD/DVD), звуковой платы и сетевой платы. Зачастую сетевая и звуковая платы выполняются интегрированными в материнскую плату, то есть радиоэлементы платы распаяны прямо на материнской плате.
Блок питания
Блок питания выполнен в виде отдельного коробка, который расположен вверху сзади системного блока и имеет несколько кабелей питания всех элементов системного блока.
Читайте также: Типы источников бесперебойного питания (ИБП)
Блок питания
Материнская плата
Материнская плата является самой большой в системном блоке печатной платой, на которую устанавливаются все основные узлы компьютера (CPU, ОЗУ, видеокарта), также она имеет разъемы для подключения жесткого диска и дисководов, а также шлейфов портов USB и разъемы, выходящие на заднюю панель корпуса. Материнская плата выполняет согласование работы всех устройств компьютера.
Материнская плата
Процессор
Процессор представляет собой микросхему, предназначенную для выполнения основных вычислительных операций. Процессоры выпускаются двумя фирмами AMD и Intel. В зависимости от производителя процессора отличается и разъем (место его установки), поэтому при выборе материнской платы следует это не забывать. Вы просто не вставите процессор AMD в материнскую плату для процессоров Intel.
Процессор
Видеокарта
Видеокарта представляет собой отдельную печатную плату, установленную в разъем PCI Express материнской платы и предназначена для вывода изображения на экран монитора. Она обрабатывает полученную информацию и преобразует в аналоговый и цифровой видеосигнал, который через разъем по кабелю поступает на монитор. На видеокарте, как правило, установлен процессор (GPU) и оперативная видеопамять.
Видеокарта
Оперативная память
Оперативная память представляет собой одну или несколько небольших плат, установленных в специальные разъемы на материнской плате (DDR). Оперативная память обеспечивает временное хранение промежуточных данных при работе компьютера. Оперативная память характеризуется скоростью доступа и объемом памяти. На сегодняшний день наиболее быстрая память имеет стандарт DDR3.
Оперативная память
Жесткий диск
Жесткий диск является постоянным хранилищем данных, это могут быть как пользовательские данные, так и системные или временные. На жестком диске хранится операционная система, без которой нормальная работа компьютера будет невозможна. Также операционная система может использовать жесткий диск для сохранения содержимого оперативной памяти (например, в режиме гибернации). Представляет собой жесткий диск закрытый металлический параллелепипед, который через разъем (SATA) подключается к материнской плате.
Жесткий диск
Дисковод
Дисковод оптических дисков внешне напоминает жесткий диск, но имеет на передней панели выдвигающийся лоток для установки оптических дисков. Служит дисковод для чтения и записи оптических дисков.
На системной плате могут устанавливаться и другие дополнительные устройства, например модуль Wi-Fi или ТВ-тюнер.
Монитор
Монитор компьютера служит для графического представления информации, которая безусловно понятно пользователю ПК. В последнее время выпускаются исключительно жидкокристаллические дисплеи (ЖК). Мониторы могут быть оснащены цифровым и/или аналоговым видео разъемами (DVI, HDMI).
Клавиатура
Клавиатура является неотъемлемым устройством ввода любого компьютера. Клавиатура представляет собой группы клавиш для ввода символьной информации. Также многие современные клавиатуры оснащаются дополнительными клавишами, например, для управления медиаплеерами и различными программами.
Читайте также: как выбрать клавиатуру
Клавиатура
Мышь
Мышь предназначена для перемещения системного указателя по объектам операционной системы – окнам. Обычно мышь имеет две кнопки и колесо прокрутки. Технически мыши могут быть оптическими и лазерными. Последние имеют более высокую точность и качество работы.
Дополнительные периферийные устройства персонального компьютера выполняют роль помощников и предназначены для расширения возможностей персонального компьютера. Аудиоколонки (динамики) предназначены для воспроизведения звука, принтер – для получения бумажной копии любого электронного документа или изображения, сканер – позволяет создать электронный образ с бумажного носителя и т.д. К компьютеру можно подключить и другие периферийные специализированные и диагностические устройства, которые практически безгранично расширяют область его применения.
Персональный компьютер, несмотря на кажущуюся, на первый взгляд свою сложность достаточно прост в работе и требует лишь немного терпения и упорства пользователя в его изучении. Помните, что компьютер был создан для облегчения нашей с вами работы и повышения производительности труда, поэтому не стоит сомневаться в его способностях выполнить ту или иную задачу.
minterese.ru
Что входит в состав персонального компьютера. Устройство системного блока
Под составом компьютерной системы обычно понимают не только компоненты базовой конфигурации ПК, но и внутреннюю составляющую системного блока, его то чаще всего и имеют в виду говоря о компьютере. Но в данной статье будут рассмотрены оба понятия.
Состав компьютерной системы
Так, например, в минимальный состав компьютера можно выделить несколько компонентов:
- Системный блок - в нём располагаются внутренние узлы персонального компьютера;
- Монитор - позволяет вывод данных: текстов, изображений и другой информации;
- Клавиатура - служит для ввода информации;
- Мышь - хоть при её помощи можно управлять работой компьютерных программ.
(Компьютерная мышь не входит в состав базовой конфигурации ПК!)
Данные компоненты удовлетворяют лишь минимальному составу персонального компьютера и поэтому конфигурацию очень часто называют базовой.
По мере необходимости составные части компьютера можно и даже нужно наращивать, например, без компьютерных колонок уже не обойтись или МФУ (много функциональное устройство - принтер, сканер и копир в одном) будет вашим помощником не только в офисе, но и дома, но эти компоненты называются периферийными и относятся уже к расширенной конфигурации компьютера.
Ноутбук будет хорошим примером минимальной или по другому базовой составляющим компьютера, так как в его состав входят так же интегрированные клавиатура, мышь - представленная в виде тачпада или трекбола и монитор находящийся прямо в его крышке.
Если с составом компьютерной системы всё довольно просто и понятно, то устройство системного блока нуждается в более подробном рассмотрение.
Устройство системного блока
Так как выше уже рассмотрен один из вариантов представления о персональном компьютере, будет правильно рассмотреть и второй. Почему же системный блок ПК рассматривается более подробно? Дело в том, что тот коробок, именуемый ещё и системным блоком не единое целое, как может показаться на первый взгляд и внутренняя его составляющая может быть совершенно разной для каждого компьютера. Скажете вы, так монитор тоже состоит из разных микросхем и прочих сложностей, и вы будете правы, но отличие состоит в том, что системный блок - это модульная система.
Каждый, наверное, знает конструктор Lego, из его частей можно сделать много интересных поделок, так и системный блок, вы можете менять его состав по мере необходимости, конечно монтирую комплектующие не куда вам захочется, в отличие от конструктора, а в специальные слоты расширения системной платы.
Корпус системного блока
Конструкция корпуса определяет не только внешний вид системного блока, а вместе с ним и домашний уют и даже его начинку, а именно форм-фактор материнской платы, а вместе с ней и количество подключаемых компонентов. Система охлаждения целиком и полностью тоже зависит о корпуса вашего компьютера, она должна быть тихой, но эффективной.
Системная (материнская) плата
Её называют как системной, так и материнской платой, смысловая нагрузка на данные термины совершенно одинаковая, когда её называют так или иначе, имеют в виду одно и тоже. Благодаря системной плате обеспечивается механическое крепление на прямую и с помощью специальных кабелей всех компонентов системного блока, а вмести с ним и их питание и внутренняя взаимосвязь. Так же на ней находятся различные контролеры.
Процессор и его система охлаждения
Микропроцессор, являющийся составляющей процессора, выполняет большинство вычислительных операций. Современные процессоры нуждаются в хорошем энергопотребление, а, температура некоторых представителей позволяет даже вскипятить чайник, поэтому без системы охлаждения не обойтись:
Радиатор - обеспечивает пассивное охлаждение процессору, но один радиатор уже не справляется с большими тепловыделениями и поэтому на него обычно крепится, для воздушного охлаждения специальный вентилятор. Да и вообще найти радиатор отдельно от вентилятора скорее всего уже не удастся.
Существуют и альтернативные системы охлаждения, но они обычно требуются для использования разгонного потенциала центрального процессора.
Модуль оперативной памяти
Еще, оперативную память называют ОЗУ - оперативное запоминающее устройство, необходима для хранения временных данных, хорошим примером является буфер обмена при копировании и последующей вставке. Процессор передаёт информацию в оперативную память и по мере необходимости забирает её оттуда. Особенностью оперативной памяти является практически молниеносное быстродействие, которое даёт возможность обмена данных с процессором, на его же скорости их обработки. Следует учитывать, что длительное хранение данных практически не достижимо, ОЗУ является энергозависимой составляющей персонального компьютера, при отключении питания ПК, вся информация безвозвратно исчезнет.
На плате модуля находятся несколько микросхем работающих как одно целое, а для установки в материнскую плату, для наращивания оперативной памяти не требуются ни какие инструменты, данную операцию легко можно проделать самому.
Жёсткий диск и твердотельный накопитель
HDD, от английского hard (magnetic) disk drive - представляет возможность для длительного по времени хранения данных информации, операционная система обычно устанавливается именно в раздел жёсткого диска. В материнскую плату, в отличие от оперативной платы он не монтируется, для его подключения требуются специальный шлейф. Шлейфы, которые используют определяются самим жёстким диском, а это или IDE, или SATA(1,2,3). На современных материнских платах разъём IDE отсутствует.
Как по отдельности, так и в комплекте с HDD в составе современных персональных компьютеров всё чаще используют твердотельный накопитель - SSD, в основе которого лежит флеш-память, хорошо подходящий для увеличения быстродействия компьютера благодаря высокому обмену данных c другими компонентами, по сравнению с HDD, но в тоже время являются более дорогостоящими. Поэтому для экономии, SSD небольших размеров используют для установки и работы операционной системы, а для хранения данных используют жёсткий диск. Рекомендуется к прочтению статья: «Что лучше SSD или HDD?».
Видеоадаптер (Видеокарта)
Видеокарта - графическая плата, устройство, отвечающее за построение (вывод) информации на дисплей монитора. Современные материнские платы бывают уже с интегрированными графическими адаптерами, которые хорошо показывают себя как в офисных приложениях для просмотра высококачественного видео, так и в не ресурсоёмких играх. Для высокопроизводительных задач видео плата докупается отдельно, монтируется в системную плату, а разнообразие моделей находится в совершенного разных ценовых сегментах.
Дисковод оптических дисков
В конфигурации современного компьютера оптический дисковод по сравнению с его прежней популярностью используется всё реже и реже. Служит для чтения и записи дисков различных форматов. Подключается к системной плате при помощи шлейфа, так же, как и жёсткий диск или твердотельный накопитель.
Дисковод гибких дисков и кардридер
Дисковод гибких дисков уже не используется для сборок современных компьютеров, но его ещё можно найти в устаревших ПК. На старых материнских платах был предусмотрен специальный разъём.
На современных компьютерах целесообразнее использовать кардридер, способный считывать и записывать информацию разных типов флеш накопителей.
Звуковой адаптер, модем и контроллер локальной сети
Звуковой адаптер, служит для записи и воспроизведения звука, к нему подключаются наушники, звуковые колонки и микрофон. Модем нужен для подключения и выхода в интернет, контролер сети или сетевая карта служит для подключения к сети и так же, как и модем для выхода в интернет.
В составе материнской платы сегодняшних дней, уже встроены как звуковой адаптер, так и сетевая карты, но для расширения возможностей можно их докупить.
Модемы, внутренние в виде платы и внешние в виде периферийного устройства, хоть и теряют свою популярность, но все же используются для подключения к интернету через телефонную линию. Более популярны в наши дни 3G/4G модемы использующие мобильное соединение.
Блок питания
Название говорит само за себя, его основной функцией является подача электрического тока всем внутренним составляющим компьютерного системного блока. Так как от его мощности зависит стабильность работы системы, следует отнестись к выбору с пониманием или даже сделать его приобретение с небольшим запасом, которое будет кстати, при дальнейшем апгрейде (модернизации) комплектующих системного блока.
Состав персонального компьютера и системного блока этими компонентами не ограничивается, конфигурацию можно расширить, или заменить комплектующие по мере необходимости, а грань между понимания этих терминов немного стала чётче.
ProComputer.su
Как устроен компьютер - все по полочкам для новичков - Полезное о компьютерах и программах
Страница создана: 2010-12-21, обновлена: 2017-06-04
Персональный компьютер - универсальная техническая система.
Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости.
Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте компьютер обычно поставляется.
Понятие базовой конфигурации может меняться.
В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства:
- системный блок;
- монитор;
- клавиатуру;
- мышь.
Персональный компьютер
Помимо компьютеров с базовой конфигурации все большее распространение получают мультимедийные компьютеры, оснащенные устройством чтения компакт-дисков, колонками и микрофоном.
Справка: «Юлмарт», на сегодняшний день самый хороший и удобный интернет магазин, где бесплатно вас проконсультируют при покупке компьютера любой конфигурации.
Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты.
Системный блок
Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними.
Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.
Как устроен системный блок
Системный блок - внутренности
По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса.
Корпуса персональных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop) и вертикальном (tower) исполнении.
Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, различают по габаритам:
- полноразмерный (big tower);
- среднеразмерный (midi tower);
- малоразмерный (mini tower).
Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение, выделяют плоские и особо плоские (slim).
Выбор того или иного типа корпуса определяется вкусом и потребностями модернизации компьютера.
Наиболее оптимальным типом корпуса для большинства пользователей является корпус типа mini tower.
Он имеет небольшие габариты, его удобно располагать как на рабочем столе, так и на тумбочке вблизи рабочего стола или на специальном держателе.
Он имеет достаточно места для размещения от пяти до семи плат расширения.
Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором.От него зависят требования к размещаемым устройствам.
В настоящее время в основном используются корпуса двух форм-факторов: AT и АТХ.
Форм-фактор корпуса должен быть обязательно согласован с форм-фактором главной (системной) платы компьютера, так называемой материнской платы.
Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе с блоком питания и, таким образом, мощность блока питания также является одним из параметров корпуса.
Блок питания компьютера
Для массовых моделей достаточной является мощность блока питания 200-250 Вт.
В системный блок входит (вмещается):
- Материнская плата
- Процессор
- Оперативная память
- Микросхема ПЗУ и система BIOS
- Энергонезависимая память CMOS
- Жесткий диск
- Дисковод гибких дисков
Материнская плата
Материнская плата (mother board) - основная плата персонального компьютера, представляющая из себя лист стеклотекстолита, покрытый медной фольгой.
Путем травления фольги получают тонкие медные проводники соединяющие электронные компоненты.
Материнская (системная) плата
На материнской плате размещаются:
- процессор - основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций;
- шины - наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;
- оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) - набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;
- ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) - микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;
- микропроцессорный комплект (чипсет) - набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;
- разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).
Процессор
Процессор (микропроцессор, центральный процессор, CPU) - основная микросхема компьютера, в которой и производятся все вычисления.
Он представляет из себя большую микросхему, которую можно легко найти на материнской плате.
Процессор
На процессоре устанавливается большой медный ребристый радиатор, охлаждаемый вентилятором.
Вентилятор для процессора - кулер
Конструктивно процессор состоит из ячеек, в которых данные могут не только храниться, но и изменяться.
Внутренние ячейки процессора называют регистрами.
Важно также отметить, что данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются не как данные, а как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах.
Среди регистров процессора есть и такие, которые в зависимости от своего содержания способны модифицировать исполнение команд. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных.
На этом и основано исполнение программ.
С остальными устройствами компьютера, и в первую очередь с оперативной памятью, процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами.
Основных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина.
Адресная шина
У процессоров Intel Pentium (а именно они наиболее распространены в персональных компьютерах) адресная шина 32-разрядная, то есть состоит из 32 параллельных линий. В зависимости от того, есть напряжение на какой-то из линий или нет, говорят, что на этой линии выставлена единица или ноль. Комбинация из 32 нулей и единиц образует 32-разрядный адрес, указывающий на одну из ячеек оперативной памяти. К ней и подключается процессор для копирования данных из ячейки в один из своих регистров.
Шина данных
По этой шине происходит копирование данных из оперативной памяти в регистры процессора и обратно. В компьютерах, собранных на базе процессоров Intel Pentium, шина данных 64-разрядная, то есть состоит из 64 линий, по которым за один раз на обработку поступают сразу 8 байтов.
Шина команд
Для того чтобы процессор мог обрабатывать данные, ему нужны команды. Он должен знать, что следует сделать с теми байтами, которые хранятся в его регистрах. Эти команды поступают в процессор тоже из оперативной памяти, но не из тех областей, где хранятся массивы данных, а оттуда, где хранятся программы. Команды тоже представлены в виде байтов. Самые простые команды укладываются в один байт, однако есть и такие, для которых нужно два, три и более байтов. В большинстве современных процессоров шина команд 32-разрядная (например, в процессоре Intel Pentium), хотя существуют 64-разрядные процессоры и даже 128-разрядные.
В процессе работы процессор обслуживает данные, находящиеся в его регистрах, в поле оперативной памяти, а также данные, находящиеся во внешних портах процессора.
Часть данных он интерпретирует непосредственно как данные, часть данных - как адресные данные, а часть - как команды.
Совокупность всех возможных команд, которые может выполнить процессор над данными, образует так называемую систему команд процессора.
Основными параметрами процессоров являются:
- рабочее напряжение
- разрядность
- рабочая тактовая частота
- коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты
- размер кэш памяти
Рабочее напряжение процессора обеспечивает материнская плата, поэтому разным маркам процессоров соответствуют разные материнские платы (их надо выбирать совместно). По мере развития процессорной техники происходит постепенное понижение рабочего напряжения.
Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один раз (за один такт).
В основе работы процессора лежит тот же тактовый принцип, что и в обычных часах. Исполнение каждой команды занимает определенное количество тактов.
В настенных часах такты колебаний задает маятник; в ручных механических часах их задает пружинный маятник; в электронных часах для этого есть колебательный контур, задающий такты строго определенной частоты.
В персональном компьютере тактовые импульсы задает одна из микросхем, входящая в микропроцессорный комплект (чипсет), расположенный на материнской плате.
Чем выше частота тактов, поступающих на процессор, тем больше команд он может исполнить в единицу времени, тем выше его производительность.
Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например с оперативной памятью.
Для того чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают буферную область - так называемую кэш память.Это как бы «сверхоперативная память».
Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш память, и только если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память.
Принимая блок данных из оперативной памяти, процессор заносит его одновременно и в кэш память.
«Удачные» обращения в кэш память называют попаданиями в кэш.
Процент попаданий тем выше, чем больше размер кэш памяти, поэтому высокопроизводительные процессоры комплектуют повышенным объемом кэш памяти.
Нередко кэш память распределяют по нескольким уровням.
Кэш первого уровня выполняется в том же кристалле, что и сам процессор, и имеет объем порядка десятков Кбайт.
Кэш второго уровня находится либо в кристалле процессора, либо в том же узле, что и процессор, хотя и исполняется на отдельном кристалле.
Кэш-память первого и второго уровня работает на частоте, согласованной с частотой ядра процессора.
Кэш-память третьего уровня выполняют на быстродействующих микросхемах типа SRAM и размещают на материнской плате вблизи процессора. Ее объемы могут достигать нескольких Мбайт, но работает она на частоте материнской платы.
Шинные интерфейсы материнской платы
Связь между всеми собственными и подключаемыми устройствами материнской платы выполняют ее шины и логические устройства, размещенные в микросхемах микропроцессорного комплекта (чипсета).
От архитектуры этих элементов во многом зависит производительность компьютера.
Шинные интерфейсы
ISA (Industry Standard Architecture) - устаревшая системная шина IBM PC-совместимых компьютеров.
EISA (Extended Industry Standard Architecture) - Расширение стандарта ISA. Отличается увеличенным разъемом и увеличенной производительностью (до 32 Мбайт/с). Как и ISA, в настоящее время данный стандарт считается устаревшим.
PCI (Peripheral Component Interconnect - дословно: взаимосвязь периферийных компонентов) - шина ввода/вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.
AGP (Accelerated Graphics Port - ускоренный графический порт) - разработанная в 1997 году компанией Intel, специализированная 32-битная системная шина для видеокарты. Основной задачей разработчиков было увеличение производительности и уменьшение стоимости видеокарты, за счет уменьшения количества встроенной видеопамяти.
USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная магистраль) - Этот стандарт определяет способ взаимодействия компьютера с периферийным оборудованием. Он позволяет подключать до 256 различных устройств, имеющих последовательный интерфейс. Устройства могут включаться цепочками (каждое следующее устройство подключается к предыдущему). Производительность шины USB относительно невелика и составляет до 1.5 Мбит/с, но для таких устройств, как клавиатура, мышь, модем, джойстик и тому подобное, этого достаточно. Удобство шины состоит в том, что она практически исключает конфликты между различным оборудованием, позволяет подключать и отключать устройства в «горячем режиме» (не выключая компьютер) и позволяет объединять несколько компьютеров в простейшую локальную сеть без применения специального оборудования и программного обеспечения.
Параметры микропроцессорного комплекта (чипсета) в наибольшей степени определяют свойства и функции материнской платы.
В настоящее время большинство чипсетов материнских плат выпускаются на базе двух микросхем, получивших название «северный мост» и «южный мост».
«Северный мост» управляет взаимосвязью четырех устройств: процессора, оперативной памяти, порта AGP и шины PCI. Поэтому его также называют четырехпортовым контроллером.
«Южный мост» называют также функциональным контроллером. Он выполняет функции контроллера жестких и гибких дисков, функции моста ISA - PCI, контроллера клавиатуры, мыши, шины USB и тому подобное
Оперативная память
Оперативная память (RAM - Random Access Memory) - это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные.
Оперативная память
Существует много различных типов оперативной памяти, но с точки зрения физического принципа действия различают динамическую память (DRAM) и статическую память (SRAM).
Ячейки динамической памяти (DRAM) можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих обкладках.
Это наиболее распространенный и экономически доступный тип памяти.
Недостатки этого типа связаны, во-первых, с тем, что как при заряде, так и при разряде конденсаторов неизбежны переходные процессы, то есть запись данных происходит сравнительно медленно.
Второй важный недостаток связан с тем, что заряды ячеек имеют свойство рассеиваться в пространстве, причем весьма быстро.
Если оперативную память постоянно не «подзаряжать», утрата данных происходит через несколько сотых долей секунды.
Для борьбы с этим явлением в компьютере происходит постоянная регенерация (освежение, подзарядка) ячеек оперативной памяти.
Регенерация осуществляется несколько десятков раз в секунду и вызывает непроизводительный расход ресурсов вычислительной системы.
Ячейки статической памяти (SRAM) можно представить как электронные микроэлементы - триггеры, состоящие из нескольких транзисторов.
В триггере хранится не заряд, а состояние (включен/выключен), поэтому этот тип памяти обеспечивает более высокое быстродействие, хотя технологически он сложнее и, соответственно, дороже.
Микросхемы динамической памяти используют в качестве основной оперативной памяти компьютера.
Микросхемы статической памяти используют в качестве вспомогательной памяти (так называемой кэш памяти), предназначенной для оптимизации работы процессора.
Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, который выражается числом.
Одна адресуемая ячейка содержит восемь двоичных ячеек, в которых можно сохранить 8 бит, то есть один байт данных.
Таким образом, адрес любой ячейки памяти можно выразить четырьмя байтами.
Оперативная память в компьютере размещается на стандартных панельках, называемых модулями.
Модули оперативной памяти вставляют в соответствующие разъемы на материнской плате.
Конструктивно модули памяти имеют два исполнения - однорядные (SIMM-модули) и двухрядные (DIMM-модули).
Основными характеристиками модулей оперативной памяти являются объем памяти и время доступа.
Время доступа показывает, сколько времени необходимо для обращения к ячейкам памяти - чем оно меньше, тем лучше. Время доступа измеряется в миллиардных долях секунды (наносекундах, нс).
Микросхема ПЗУ и система BIOS
В момент включения компьютера в его оперативной памяти нет ничего - ни данных, ни программ, поскольку оперативная память не может ничего хранить без подзарядки ячеек более сотых долей секунды, но процессору нужны команды, в том числе и в первый момент после включения.
Поэтому сразу после включения на адресной шине процессора выставляется стартовый адрес.
Это происходит аппаратно, без участия программ (всегда одинаково).
Процессор обращается по выставленному адресу за своей первой командой и далее начинает работать по программам.
Этот исходный адрес не может указывать на оперативную память, в которой пока ничего нет.
Он указывает на другой тип памяти - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).
Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен.
Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «зашитыми» - их записывают туда на этапе изготовления микросхемы.
Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS - Basic Input Output System).
Базовая система ввода-вывода BIOS
Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков.
Программы, входящие в BIOS, позволяют нам наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.
Энергонезависимая память CMOS
Работа таких стандартных устройств, как клавиатура, может обслуживаться программами, входящими в BIOS, но такими средствами нельзя обеспечить работу со всеми возможными устройствами.
Так, например, изготовители BIOS абсолютно ничего не знают о параметрах наших жестких и гибких дисков, им не известны ни состав, ни свойства произвольной вычислительной системы.
Для того чтобы начать работу с другим оборудованием, программы, входящие в состав BIOS, должны знать, где можно найти нужные параметры.
По очевидным причинам их нельзя хранить ни в оперативной памяти, ни в постоянном запоминающем устройстве.
Специально для этого на материнской плате есть микросхема «энергонезависимой памяти», по технологии изготовления называемая CMOS.
От оперативной памяти она отличается тем, что ее содержимое не стирается во время выключения компьютера, а от ПЗУ она отличается тем, что данные в нее можно заносить и изменять самостоятельно, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав системы.
Эта микросхема постоянно подпитывается от небольшой батарейки, расположенной на материнской плате.
Заряда этой батарейки хватает на то, чтобы микросхема не теряла данные, даже если компьютер не будут включать несколько лет.
В микросхеме CMOS хранятся данные о гибких и жестких дисках, о процессоре, о некоторых других устройствах материнской платы.
Тот факт, что компьютер четко отслеживает время и календарь (даже и в выключенном состоянии), тоже связан с тем, что показания системных часов постоянно хранятся (и изменяются) в CMOS.
Таким образом, программы, записанные в BIOS, считывают данные о составе оборудования компьютера из микросхемы CMOS, после чего они могут выполнить обращение к жесткому диску, а в случае необходимости и к гибкому, и передать управление тем программам, которые там записаны.
Жесткий диск
Жесткий диск - основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ.
На самом деле это не один диск, а группа соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью.
Жесткий диск (винчестер)
Таким образом, этот «диск» имеет не две поверхности, как должно быть у обычного плоского диска, а 2n поверхностей, где n - число отдельных дисков в группе.
Над каждой поверхностью располагается головка, предназначенная для чтения-записи данных.
При высоких скоростях вращения дисков (90 об/с) в зазоре между головкой и поверхностью образуется аэродинамическая подушка, и головка парит над магнитной поверхностью на высоте, составляющей несколько тысячных долей миллиметра.
При изменении силы тока, протекающего через головку, происходит изменение напряженности динамического магнитного поля в зазоре, что вызывает изменения в стационарном магнитном поле ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска.Так осуществляется запись данных на магнитный диск.
Операция считывания происходит в обратном порядке.
Намагниченные частицы покрытия, проносящиеся на высокой скорости вблизи головки, наводят в ней ЭДС самоиндукции.
Электромагнитные сигналы, возникающие при этом, усиливаются и передаются на обработку.
Управление работой жесткого диска выполняет специальное аппаратно-логическое устройство - контроллер жесткого диска.
В настоящее время функции контроллеров дисков выполняют микросхемы, входящие в микропроцессорный комплект (чипсет), хотя некоторые виды высокопроизводительных контроллеров жестких дисков по-прежнему поставляются на отдельной плате.
К основным параметрам жестких дисков относятся емкость и производительность.
Дисковод гибких дисков
информация на жестком диске может храниться годами, однако иногда требуется ее перенос с одного компьютера на другой.
Несмотря на свое название, жесткий диск является весьма хрупким прибором, чувствительным к перегрузкам, ударам и толчкам.
Теоретически, переносить информацию с одного рабочего места на другое путем переноса жесткого диска возможно, и в некоторых случаях так и поступают, но все-таки этот прием считается нетехнологичным, поскольку требует особой аккуратности и определенной квалификации.
Для оперативного переноса небольших объемов информации используют так называемые гибкие магнитные диски (дискеты), которые вставляют в специальный накопитель - дисковод.
Дисковод гибких дисков
Приемное отверстие накопителя находится на лицевой панели системного блока.
Начиная с 1984 года выпускались гибкие диски 5.25 дюйма высокой плотности (1.2 Мбайт).
В наши дни диски размером 5.25 дюйма не используются, и соответствующие дисководы в базовой конфигурации персональных компьютеров после 1994 года не поставляются.
Гибкие диски размером 3.5 дюйма выпускают с 1980 года.
Сейчас стандартными считают диски размером 3.5 дюйма высокой плотности. Они имеют емкость 1440 Кбайт (1.4 Мбайт) и маркируются буквами HD (high density - высокая плотность).
С нижней стороны гибкий диск имеет центральную втулку, которая захватывается шпинделем дисковода и приводится во вращение.
Магнитная поверхность прикрыта сдвигающейся шторкой для защиты от влаги, грязи и пыли.
Если на гибком диске записаны ценные данные, его можно защитить от стирания и перезаписи, сдвинув защитную задвижку так, чтобы образовалось открытое отверстие.
Гибкие диски считаются малонадежными носителями информации.
Пыль, грязь, влага, температурные перепады и внешние электромагнитные поля очень часто становятся причиной частичной или полной утраты данных, хранившихся на гибком диске.
Поэтому использовать гибкие диски в качестве основного средства хранения информации недопустимо.
Их используют только для транспортировки информации или в качестве дополнительного (резервного) средства хранения.
Дисковод компакт-дисков CD-ROM
Аббревиатура CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) переводится на русский язык как постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска.
Дисковод компакт дисков CD-ROM
Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска.
Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью, и стандартный компакт-диск может хранить примерно 650 Мбайт данных.
Большие объемы данных характерны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео), поэтому дисководы CD-ROM относят к аппаратным средствам мультимедиа.
Программные продукты, распространяемые на лазерных дисках, называют мультимедийными изданиями.
Сегодня мультимедийные издания завоевывают все более прочное место среди других традиционных видов изданий.
Так, например, существуют книги, альбомы, энциклопедии и даже периодические издания (электронные журналы), выпускаемые на CD-ROM.
Основным недостатком стандартных дисководов CD-ROM является невозможность записи данных, но параллельно с ними существуют и устройства однократной записи CD-R (Compact Disk Recorder), и устройства многократной записи CD-RW.
Основным параметром дисководов CD-ROM является скорость чтения данных.
В настоящее время наибольшее распространение имеют устройства чтения CD-ROM с производительностью 32х-50х. Современные образцы устройств однократной записи имеют производительность 4х-8х, а устройств многократной записи - до 4х.
sd-company.su
Системный блок.
На предыдущем уроке Урок # 22. Из чего состоит компьютер. Внешний вид. разбирали из чего внешне состоит компьютер, а сейчас залезем вовнутрь устройства.
Системный блок состоит:
Корпус, защищает внутренние компоненты компьютера от внешнего воздействия и механических повреждений, поддерживает необходимый температурный режим внутри, экранирует создаваемое внутренними компонентами электромагнитное излучение.
Системная плата. Материнская плата (англ. motherboard, MB; также mainboard, сленг. мама, мать, материнка) - сложная многослойная печатная плата, являющаяся основой построения вычислительной системы (компьютера).
Блок питания. (БП) - вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений.
Жесткий диск. в компьютерном сленге «винче?стер» - запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.
Оперативное запоминающее устройство. память с произвольным доступом; ОЗУ; (в комп. жарг. оперативка) - энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.
Видеокарта. (также видео ка?рта, видеоада?птер, графический ада?птер, графи?ческая пла?та, графи?ческая ка?рта, графи?ческий ускори?тель, 3D-ка?рта) - устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.
Дисковод. устройство компьютера, позволяющее осуществить чтение и запись информации на съемный носитель информации, имеющий форму диска. Основные характеристики дисковода - тип и емкость используемого сменного носителя информации, скорость чтения/записи, тип интерфейса и форм-фактор (встраиваемый (внутренние) или внешние).
Сетевая карта. дополнительное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время в персональных компьютерах и ноутбуках контроллер и компоненты, выполняющие функции сетевой платы, довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства, в том числе унификации драйвера и удешевления всего компьютера в целом.
Процессор. англ. central processing unit, CPU, дословно - центральное обрабатывающее устройство) - электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором. Обычно многие системный блок называют процессором. Не путайте системный блок с процессором. Это две разные вещи компьютера. Системный блок это то, куда устанавливаются компоненты компьютера. А процессор- это маленькое устройство меньше спичечного коробка. Процессор вы видите на картинке.
Радиатор.
Служит для защиты процессора от перегрева во время работы. На процессорах высокой мощности радиаторы могут иметь вес до 3-х килограмм. Делаются обычно из дюралюминия. Имеют ребристую структуру.
(вентилятор). Обычно устанавливается поверх радиатора процессора и во время работы создает поток воздуха направленный на радиатор. Тем самым ускоряя процесс охлаждения процессора.
Системный корпус в сборе выглядит так, как показано на рисунке.
На рисунке показан системный блок одного из мощных компьютеров. В основном достаточно пользоваться компьютером со средними возможностями.
Надеюсь, что я сумел Вам объяснить, что такое системный блок и чем отличается системный блок от процессора?
Узнайте здесь, почему вам нужно стать читателем этого блога?
Компьютер является очень сложной системой, над которой работало много людей, чтобы система не подводила рядового пользователя. Этот инструмент для выполнения задач заданных человеком, стоит на сегодняшний день в каждом доме. И мало кто знает, из чего состоит компьютер. Его можно сравнить с человеческим организмом так как каждую часть устройства можно ассоциировать с органом человека.
Из чего же состоит блок компьютера (системный блок):
Системный блок — коробка, в которую устанавливаются все основные комплектующие компьютера.
Части системного блока:
1. — это скелет компьютера, который связывает все компоненты в единую систему. На этой плате находятся все существующее органы компьютера.
2. — мозг компьютера.Блок компьютера не может состоять без него. Он выполняет основную вычислительную работу. Он не может видеть, слышать или чувствовать, он может вычислять единицы и нули. Всё это выглядит примерно так: «0010100100111011» 1 — сигнал прошел, 0 — сигнал не прошел (каждая цифра называется бит). Существует понятие об Гигагерцах: 1 Гц = миллиард битов в секунду. Такую скорость вычисления достаточно-таки трудно себе вообразить.
3. — быстрая память компьютера. В неё записываться все данные которые необходимы для работы какой-либо программы. Например, если привести пример с реальной жизнью, то стихотворение, которое нужно рассказать в школе, нужно записать сперва в свою оперативную память (во время заучивания), а потом в долговременную. Так же точно работает и компьютерная оперативная память.
4. — это как раз и есть долговременная память компьютера. Здесь хранятся операционная система и все пользовательские файлы. Популярный тип жёсткого диска это HDD. Его можно сравнить с виниловым проигрывателем. В нём есть сам диск, который всё время вертится и записывающая (считывающая) головка. Диск поделен на маленькие части, которые называются кластерами. Именно по ним головка и считывает необходимую информацию на диске. В них хранятся биты. Есть такое понятие как фрагментация диска. Это действие, когда части информации записываются в разные кластеры и головке жёсткого диска необходимо делать больше движений из-за чего она быстрее изнашивается, в следствии чего изнашивается и сам жесткий диск. Системный блок может иметь несколько жестких дисков.
5. — сердце компьютера. Без него компьютер не сможет запустится. Он играет не основную, но очень важную роль в работоспособности компьютера.
6. — ещё одна основная составляющая системного блока компьютера. Её можно сравнить с глазами. Она захватывает необходимое изображение, которое передает ей процессор и видеокарта выводит полученную информацию на монитор в графическом виде, собственно очень удобном для человека.
Из каких частей состоит компьютер помимо вышеперечисленного:
Части системного блока, помимо основных комплектующих, а именно.
Каждый пользователь ПК прекрасно знает, что компьютер состоит из монитора, клавиатуры, мышки, колонок и системного блока. Но понятное дело, что это только верхушка айсберга. Это, так сказать, всего лишь одна сторона медали. Если заглянуть вовнутрь системного блока и других составных компьютера, то мы найдём ещё огромное количество деталей, благодаря которым, он, собственно говоря, и работает.
Самым основным, конечно же, является системный блок .
В общем-то, он и является непосредственно компьютером, который проделывает сотни тысяч операций. Если мы заменим монитор, клавиатуру или мышку, то нам станет просто удобней просматривать фильмы, слушать музыку, набирать тексты и прочее, но параметры ПК останутся всё теми же. Всё то, что отображается на мониторе и звучит в колонках, зависит от того, что находится внутри. Внутренними деталями системного блока определяются возможности системы в целом.
Системный блок компьютера состоит из: видеокарты, жесткого диска, модулей ОЗУ, кулеров, процессора, материнской платы и многих других частей. Рассмотрим важные детали и их функции более подробно.
Материнская плата
– это основа всего системного блока.
Это плата, к которой присоединены все остальные детали механизма: видеокарта, процессор, жесткий диск и прочее. Из-за этого и название у нее соответственное. Она обеспечивает жизнедеятельность других деталей. Основной функцией материнской платы является связь остальных частей, таким образом, чтобы они работали как одно целое. Если открыть крышку с системного блока, то Вы сразу же ее заметите.
Центральный процессор
– это, так называемое, сердце компьютера.
Именно процессор выполняет все те команды, которые задает пользователь ПК. Скорость и возможности компьютера зависят от того, насколько мощный процессор. Процессор расположен на материнской плате в специальном разъеме, который так и называется «разъем центрального процессора» или «сокет».
Кулер
. Эта деталь находится сразу над процессором.
Кулер представляет собой небольшой радиатор с вентилятором, который рассеивает тепло и, таким образом, охлаждает процессор. Это очень важная деталь, так как если процессор перегреется, компьютер будет выключаться. А это быстро приведет к поломке ПК.
Винчестер или жесткий диск
– это устройство, на котором сохраняется вся информация Вашего ПК.
Само собой разумеется, что чем больше обьем жесткого диска, тем больше информации способен вмещать в себя компьютер. Месторасположение винчестера в современных компьютерах немного отличается от более старых. Сейчас они присоединены с помощью интерфейса. Как правило, жесткие диски тоже часто перегреваются, а поэтому, для более долгого срока службы компьютера, установите ещё один небольшой кулер возле винчестера, которого будет вполне достаточно, чтобы избежать ремонтов.
Видеокарта
– часть компьютера, отвечающая за скорость обработки видеоинформации.
В современных компьютерах к материнской плате видеокарта устанавливается через разъем PCI-Express. Существуют также материнские платы, у которых имеется несколько разъемов PCI-Express, это естественно позволяет улучшить картинку, и делает графическую подсистему в целом более мощной. Но в основном, обычной видеокарты хватает для среднестатистического юзера. Мощные видеокарты необходимы тем, кто, непосредственно, работает с графикой или просто любителям поиграть в игрушки с более чёткой картинкой, что бы ощутить всю атмосферу игры. Также в каждом компьютере имеется звуковая и сетевая карты. Их названия сами говорят за их функции в ПК.
Модули ОЗУ
– это оперативная память другими словами.
В оперативной памяти временно сохраняются данные, которые необходимы процессору, чтобы выполнить операцию. По окончанию таких процессов, к примеру, после закрытия той или иной операции, данные с оперативной памяти, тут же удаляются. Скорость оперативной памяти, точнее доступа к ней, гораздо выше скорости доступа к винчестеру. Это помогает получать фактически моментальный доступ к нужной информации. Существуют разные модели ОЗУ, и поэтому разъемы для них на материнской плате тоже существуют разные.
Это, конечно же, не все детали, из которых состоит компьютер. Для того чтобы расширить возможности Вашего ПК, устанавливаются также различные ТВ-тюнеры, модемы и прочее. Это зависит уже от желаний пользователя.
Ну и, конечно же, для того, что бы все это функционировало, Вам необходим блок питания , который даст жизнь всему этому «железу».
Итак, чтобы изучить устройство компьютера и увидеть состав системного блока, необходимо снять боковую крышку.
1. Корпус
3. Блок питания
 |
Один из важнейших компонентов, входящих в состав системного блока, так как обеспечивает питание всех частей компьютера.
Его мощность и качество влияет на состояние всех комплектующих. Некачественный блок питания может являться причиной нестабильной работы компьютера и даже причиной выгорания дорогостоящих деталей. Мощность выбирается в зависимости от целей и назначения компьютера. Например, для компьютера, используемого в офисах, достаточно будет 300 Вт, а для игровой машины может и 500 Вт не хватить. |
3. Центральный процессор
 |
(CPU). Комплектуется охлаждающим радиатором и вентилятором (кулером). Центральный процессор – это главное устройство обработки данных. Именно он выполняет действия, из последовательности которых состоят программы.
Производительность компьютера во многом зависит от быстродействия центрального процессора, которое определяется тактовой частотой работы, разрядностью, архитектурой и количеством ядер. Сегодня на рынке лидируют два основных производителя: Intel и AMD. |
4. Корпусный вентилятор (кулер)
5. Модули оперативной памяти
6. Видеокарта (видеоадаптер, видеопроцессор)
 |
(Видеоплата, видеоадаптер, videoadapter, videocard)- устройство компьютера, которое отвечает за обработку и вывод графической информации на монитор.
Видеоадаптер имеет свой собственный графический процессор, который обрабатывает 2D/3D графическую информацию. Это снижает вычислительную нагрузку на центральный процессор (CPU). Для офисных компьютеров подойдет практически любая видеоплата (даже встроенная в материнскую плату), а вот для игровых машин придется приобрести что-нибудь по серьезнее. |
7-8. PCI-устройства
9-10. CD/DVD приводы
11. Жесткий диск
 |
(Винчестер, HDD, harddisk) – это устройство хранения информации на Вашем компьютере. При выключении питания данные не стираются. По сравнению с оперативной памятью скорость работы HDD намного ниже, а объем хранимой информации намного больше.
Емкость жесткого диска измеряется в Гигабайтах или даже в Терабайтах. Естественно, что чем больше объем винчестера, тем больше Вы сможете хранить на своем компьютере документов, программ, игр, фильмов, музыки и т.д. |
12. Материнская плата
Прежде чем приступать к выбору и покупке нового компьютера или начинать модернизацию и апгрейд старого, необходимо знать устройство компьютера, т.е. из чего же состоит и как устроен системный блок. Другими словами нужно знать что мы собираемся покупать или модернизировать.