Какие типы устройств в компьютере. Устройство компьютера: а что там внутри

Хотите научиться разбираться в компьютерных комплектующих без помощи специалистов и проводить усовершенствование своего компьютера самостоятельно? Для этого вам понадобятся базовые знания внутреннего устройства ПК, которые вы получите, прочитав эту статью.

В эпоху 90-х, когда рынок персональных компьютеров в России только начинал зарождаться, те немногие фирмы, осуществлявшие продажу компьютерной техники, в основном предлагали покупателям уже собранные системные блоки. Собирались они в большинстве своем, там же в офисе, на «коленках», под заказ покупателя из комплектующих, что бог послал, а качество этой самой пресловутой сборки напрямую зависело от прямых рук сборщика. Но разве в то время на это кто-то обращал внимание? Брендовых решений на рынке практически не было, а даже такой кустарный вариант домашнего компьютера был явлением редким и очень дорогим.

На рубеже веков ситуация в компьютерной индустрии кардинально изменилась. Активное развитие IT-технологий привело к бурному росту высокотехнологичного производства в Азии. На рынок хлынул большой поток всевозможных комплектующих и периферии, создав условия здоровой конкуренции, которая привела к существенному снижению цен на компьютерное железо, а это в свою очередь дало мощный толчок к массовому распространению ПК. Компьютерные магазины стали плодиться как грибы, привлекая покупателей все новыми видами услуг, среди которых, одной из самых популярных, была сборка ПК на заказ. Суть ее заключалась в том, что покупатель сам выбирал комплектующие для своего будущего компьютера и уже через час, полтора забирал его из магазина в собранном виде.

Наиболее же продвинутые пользователи пошли еще дальше. Именно в этот период стала активно практиковаться сборка системного блока своими руками, благо всевозможных сопутствующих этой тематике изданий было достаточно. Такой способ обзавестись вожделенным домашним компьютером был существенно дешевле, чем покупка готового решения (как минимум не надо было платить за сборку). Еще одним плюсом «самосбора» является возможность подобрать комплектующие определенного производителя и качества, не привязываясь к ассортименту одного магазина. Собрав компьютер самостоятельно, в дальнейшем можно было беспрепятственно осуществлять его апгрейд (усовершенствование) или просто заменять/добавлять какие-либо комплектующие не боясь потери гарантии, так как она в таком случае была на каждую деталь по-отдельности. А вот при покупке готового «системника» все комплектующие внутри него опечатывались стикерами, надрыв которых, как правило, был поводом для отказа вам в исполнении гарантийных обязательств, в случае возникновения каких-либо неисправностей.

В последнее время вопрос сборки компьютера своими руками как-то отходит на задний план. Во-первых, частично виной тому является массовое распространение ноутбуков, нетбуков и моноблоков, мобильность которых в глазах многих пользователей предпочтительнее громоздких десктопов. А во-вторых, в нынешнее время готовые решения вместе с предустановленной операционной системой сейчас зачастую стоят дешевле, чем «самосбор» и отдельная коробка с ОС. Особенно это касается, наиболее массовых, нижнего и среднего сегментов рынка.

Так нужно ли вообще современному пользователю компьютерной техники знание ее внутренностей? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, я приведу несколько ситуаций, в которых знание устройства ПК, на мой взгляд, вам бы сильно пригодилось:

- Самостоятельная покупка нового компьютера. Думаю, то, что это достаточно ответственный момент, объяснять не надо. И если вы не хотите быть обманутым или как минимум разочарованным своей будущей покупкой, то хотя бы поверхностные знания начинки компьютера категорически рекомендуются. Помните, что фразы: «Мне нужен компьютер для интернета, просмотра фильмов, прослушивания музыки и что бы поиграть иногда» явно не достаточно для продавца, что бы он смог подобрать для вас оптимальное решение. Как правило, таким требованиям будет удовлетворять достаточно большое количество предложений и выбирать из них, в таком случае, получается, будет продавец-консультант, а не вы. А раз так, вы сильно рискуете приобрести то, что совершенно не будет соответствовать вашим ожиданиям.

Наверняка перед покупкой, у вас будет желание изучить текущие цены на компьютерную технику, чтобы хотя бы приблизительно понимать, какие затраты вас ожидают. Предварительно изучая ассортимент готовых решений в магазине, на ценниках, в прайс-листах или интернет каталогах, название тех или иных устройств скорее всего вам будет представлены например в следующем виде:

Системный блок Core i5-2310/S1155/H61/4Gb DDR3-1333/1024Mb HD6770/HDD 500Gb-7200-16Mb/DVD+-RW/Sound 7.1/GLAN/ATX 450W

Ноутбук15.6”/i7-2630QM(2.00)/4Gb/GTX460M-1Gb/750Gb/DVD-RW/WiFi/BT/Cam/W7HP64

Если вы еще не знакомы с внутренним устройством компьютера, то я практически уверен, что в этих названиях, содержащих важнейшие характеристики устройств, вы ровным счетом ничего не поняли. Дочитав эту статью до конца, вы спокойно сможете понять, что же означает эта абракадабра.

Самостоятельный апгрейд и покупка комплектующих (усовершенствование компьютера путем добавления или частичной замены деталей компьютера). В полной мере эта возможность применима только к системным блокам, так как в мобильных устройствах возможности апгрейда ограничиваются лишь двумя подсистемами: оперативной памятью и жестким диском. Поэтому при покупке ноутбуков, нетбуков или моноблоков необходимо сразу четко определиться с требуемой вам производительностью устройства, что при отсутствии знаний внутреннего устройства, сделать практически невозможно. В десктопах вы в любой момент при желании сможете что-то заменить или добавить, а старые железки продать на каком-нибудь интернет-аукционе. Вообще, самостоятельная покупка комплектующих в магазинах, а так же их продажа и обмен через различные «железячные» барахолки на просторах интернета, могут существенно снизить ваши расходы, направленные на модернизацию компьютера. Но и здесь есть свои подводные камни.

Неправильный выбор комплектующих при покупке нового системного блока, может привести к тому, что модификация вашего компьютера будет практически невозможна. А если и возможна, то только путем замены практически всех компонентов, что как вы понимаете, апгрейдом уже не назовешь. Да и названия комплектующих, так же как и готовых компьютеров, не менее запутаны и трудны для восприятия несведущему покупателю.

- Самостоятельный мелкий ремонт. Здесь, как и в случае с апгрейдом, знание внутреннего устройства ПК в полной мере пригодится только владельцам стационарных компьютеров. Например, у вас дома случился скачок напряжения, что не такая уж большая редкость. Последствием этого события нередко является частичный выход вашего компьютера из строя. В целях экономии денежных средств, ваших нервов, времени и сил, при определенных знаниях, замену сгоревших комплектующих без труда можно произвести прямо у себя дома. Тем более в таких случаях везти ваш компьютер на гарантийное обслуживание практически бесполезно, так как такого рода повреждения под гарантию не попадают. Даже если ваших знаний не хватит для осуществления замены, вышедших из строя деталей, как минимум, вы сможете оценить их стоимость на рынке и купить самостоятельно по более выгодной цене, чем вам предложат в сервисном центре. Таким образом возможно не только снизить затраты на ремонт, но и избежать несанкционированной установки деталей, бывших в употреблении, выдаваемых за новые.

МЕТОДИКА

Наш ознакомительный процесс с устройством ПК мы начнем с описания основных его компонентов. В современных настольных компьютерах и ноутбуках их насчитывают семь:

• Системная плата
• Центральный процессор
• Оперативная память
• Видеокарта
• Жесткий диск
• Оптический привод
• Блок питания и корпус

О каждом из них мы поговорим подробно, а в конце описания будем рассматривать примеры реальных названий комплектующих из каталогов фирм-продавцов компьютерного железа. Таким образом, полученные теоретические знания, мы будем сразу учиться применять на практике. В завершении обзора, для полноты картины, коротко рассмотрим дополнительные устройства, устанавливаемые в мобильные и настольные ПК для расширения их функциональных возможностей.

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР (ЦП или центральное процессорное устройство ЦПУ) - главная часть аппаратного обеспечения компьютера и его вычислительный центр. По сути, он является исполнителем машинных инструкций и предназначен для выполнения сложных компьютерных программ. У ЦПУ есть несколько главных характеристик, но для обычного обывателя важны лишь две - тактовая частота и количество ядер. Первые массовые многоядерные процессоры для настольных ПК были выпущены в начале 2006 года и на данный момент почти полностью вытеснили одноядерные.

Для значительного ускорения вычислений, любой современный процессор оснащен встроенной памятью с очень быстрым доступом, которая предназначена для хранения данных, которые могут быть запрошены процессором с наибольшей вероятностью. Называется этот буфер кэшем и может быть первого (L1), второго (L2) или третьего (L3) уровня. Самой быстрой памятью и по сути, неотъемлемой частью процессора, является кэш первого уровня, объем которого совсем невелик и составляет 128 Кб (64x2). Большинство современных ЦПУ без кэша L1 функционировать не могут. Вторым по быстродействию следует L2-кэш и в объеме может достигать 1-12 Мб. Ну и самым медленным, но зато и самым внушительным по размеру (может быть более 24 Мб) является кэш третьего уровня и имеется далеко не у всех процессоров.

Еще одним немаловажным моментом является понятие процессорного разъема или гнезда процессора, называемого сокетом (Socket), в который этот самый процессор устанавливается. Различные поколения или семейства ЦПУ, как правило, устанавливаются в свои уникальные разъемы и этот факт необходимо учитывать при подборе связки материнская плата - процессор.

Из-за сложности и высокотехнологичности производства, высочайшим требованиям к качеству продукции, конкурентоспособных компаний выпускающих центральные процессоры не так уж и много, а для рынка настольных ПК так и всего две - Intel и AMD. Их давнее соперничество началось еще в начале 90-ых, правда за эти 20 лет доля продаваемых процессоров компанией AMD, всегда была значительно ниже доли Intel. Тем не менее, продукция Advanced Micro Devices всегда отличалась привлекательным соотношением производительность/цена при достаточно демократичной розничной стоимости своей продукции, что дает ей возможность достаточно уверенно удерживать свою долю рынка, равной около 19% от общемировой доли.

Для удобства позиционирования на рынке, каждый производитель разделяет свою продукцию на различные семейства, в зависимости от возможностей и производительности процессоров. В рамках данной статьи мы познакомимся только с теми линейками компаний, которые актуальны на данный момент и находятся в розничной продаже.

• Sempron - самый низкобюджетный процессор для настольных ПК и мобильных устройств являющийся прямым конкурентом процессорам Celeronкомпании Intel. Основной нишей данного процессора являются простые приложения для повседневной работы.
• PhenomII - многоядерное семейство высокопроизводительных процессоров, предназначенных для решения любых задач. Является флагманской линейкой для настольных компьютеров и содержит в себе процессоры с количеством ядер от 2 до 6.
• AthlonII - многоядерное семейство процессоров, созданное как очень бюджетная альтернатива более дорогим процессорам серии Phenom II. Предназначен для решения повседневных задач и ориентирован как вариант для "бюджетных" игровых систем и ПК с весьма приличной производительностью.
• A- Series- новейшее четырехъядерное семейство процессоров, являющееся на данный момент последней разработкой компании AMD, поступившей в продажу. Отличительной чертой данной серии служит встроенная в ядро процессора, графическая видеокарта Radeon.

• Celeron - большое семейство низкобюджетных процессоров, предназначенное для использования в домашних и офисных компьютерах начального уровня.
• PentiumDual-Core - устаревшее семейство бюджетных двухъядерных процессоров для недорогих домашних и офисных систем. Не смотря на то, что процессоры этой серии до сих пор повсеместно продаются, большинство пользователей в нынешнее время делает свой выбор в пользу более актуального и рентабельного Core i3.
• Core i3 - новое поколение двухъядерных процессоров начального и среднего уровня цены и производительности. Призваны заменить морально устаревшие Pentium Dual-Core на архитектуре старого поколения Intel Core 2. Имеют встроенный графический процессор и встроенный контроллер памяти.
• Core i5 - семейство процессоров среднего уровня цены и производительности. ЦПУ данной серии могут содержать 2 или 4 ядра и в большинстве своем встроенную графическую карту. Отличное решение для «игровых» и мультимедийных систем. Поддерживают технологию TurboBoost, которая заключается в автоматическом разгоне процессора под нагрузкой.
• Core i7 - флагманская линейка процессоров от компании Intel. Устанавливаются в высокопроизводительные системы, предназначенные для решения задач любой сложности. Поддерживает Turbo Boost, с которой процессор автоматически увеличивает производительность тогда, когда это необходимо.

Таблица основных характеристик семейств процессоров для настольных ПК компаний Intel и AMD

Заканчивая эту тему, напоследок, давайте заглянем в прайс-лист любой компьютерной компании и попробуем разобраться в какой-нибудь позиции из каталога процессоров, применив только что полученные знания. Например, расшифруем запись вида:

«Процессор Socket 1155 Intel Core i5 G620 (2.6GHz, L3 3Mb) BOX».

• Socket 1155 - процессор устанавливается в разъем типа LGA 1155
• Intel Core i5 - процессор относится к семейству Core i5 и произведен компанией Intel
• G620 - модель процессора
• 2.6GHz - тактовая частота процессора (чем она выше, тем процессор быстрее)
• L3 3Mb - процессор имеет кэш третьего уровня, который равен 3 мегабайтам
• BOX - означает, что процессор идет в комплекте с вентилятором и имеет фирменную трехлетнюю гарантию (OEM - без вентилятора и гарантия 1 год)

ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ (оперативное запоминающее устройство ОЗУ)- важнейшая часть системы, отвечающая за временное хранение данных и команд, необходимых процессору для выполнения различных операций. Основными характеристиками памяти являются ее тактовая частота, от которой зависит ее пропускная способность и объем.

Не менее важным показателем для памяти является поколение, к которому оно относится. Естественно, что память разных поколений имеет совершенно разные характеристики (напряжение питания, энергопотребление, тактовую частоту, пропускную способность, латентность и т.д.). В рамках этого обзора, мы не будет на этом подробно останавливаться, единственное, что вам необходимо помнить, что разъемы для установки модулей памяти для разных поколений различны, и это необходимо учитывать при выборе связки оперативная память - материнская плата.

В современных настольных и мобильных ПК в основном используется память типа DIMM (двухсторонний модуль памяти) DDR (синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных) трех разных поколений. Номер поколения всегда отражается в названии модуля памяти. Нужно отметить, что на данный момент память первого поколения DDR является уже сильно устаревшей и встретить ее можно только в компьютерах четырех, пятилетней давности, а ОЗУ второго поколения DDR2 на данный момент активно замещается DDR3.

Теперь давайте посмотрим, как выглядит название модуля памяти в реальном каталоге компьютерной компании, и попытаемся в нем разобраться. Например:

«Оперативная память 4Gb PC3-10600 1333MHz DDR3 DIMM» .

• 4Gb - объем модуля памяти
• PC3 - 10600 - максимальная пропускная способность памяти (пиковый объем данных, которым оперативная память может за секунду обмениваться с процессором). В данном случае она равна 10667 Мб/сек.
• 1333MHz - тактовая частота памяти
• DDR3 - поколение памяти
• DIMM- форм фактор модуля ОЗУ

Иногда оперативная память продается в комплекте по 2 или 3 модуля, например: «Оперативная память 4Gb (2x2Gb) PC3-10600 1333MHz DDR3 DIMM». Для чего это делается? Дело в том, что в современных компьютерах используется двухканальный (гораздо реже трехканальный) режим работы памяти, который на практике повышает пропускной режим работы памяти до 70%, что, несомненно, повышает общую производительность системы. Чтобы этот режим включился, на компьютере модули оперативной памяти должны устанавливаться парами (тройками), а эта пара (тройка) должна иметь одинаковые характеристики.

Двухканальный режим Трехканальный режим

Именно поэтому производители уже на заводе отбирают попарно (по три) модули памяти и тестируют их на предмет безошибочной совместной работы. Прошедшие тест модули упаковываются вместе и продаются уже комплектом. Но это не означает, что модули, которые продаются по отдельности, не смогут нормально работать вместе. Просто вероятность возникновения каких-либо ошибок все же существует, хотя она очень мала. Всегда старайтесь задействовать многоканальный режим работы памяти для повышения производительности, устанавливая модули только парами (тройками). Запомните это.

ВИДЕОКАРТА (графический адаптер, графическая карта, видеоадаптер) - устройство, которое формирует графический образ и выводить его на экран монитора. В эпоху зарождения настольных ПК графические адаптеры выполняли лишь функцию вывода на экран уже сформированного процессором изображения. Нынешнее же поколение графических карт занимается не только выводом изображения, но и самостоятельно формирует его.

Современные видеоадаптеры могут быть встроенными (интегрированными) в системную плату компьютера или являться платой расширения, которая вставляется в специальный разъем для видеокарт PCI-Express (ранее таким разъемом был AGP, который сейчас устарел) на материнской плате. Первая группа адаптеров, как правило, используется в бюджетных решениях для работы с офисными приложениями, где речи не идет о формировании сложных трехмерных изображений и вообще требования к графической составляющей невелики. И хотя последнее время многие интегрированные решения уже позволяют пользователям смотреть видео высокой четкости (HD) и наслаждаться трехмерной (3D) графикой начального уровня, их возможности не идут ни в какое сравнение с возможностями видеокарт, которые выпускаются, как самостоятельные решения.

По сути, видеоадаптер, являющийся самостоятельной платой расширения - это еще один компьютер в вашем компьютере. Он имеет собственный графический процессор (GPU) или даже два, видеопамять (GDDR), систему охлаждения, систему питания, видеоконтроллер и цифроаналоговый преобразователь. Столь сложное устройство видеокарты обусловлено очень высокими требованиями к вычислительным ресурсам для построения реалистичной и динамичной трехмерной картинки в реальном времени. Поэтому для того, чтобы насладиться в полной мере красотами современных 3D-игр, необходимо, что бы ваш компьютер был оснащен графической картой самого высокого уровня.

Основными характеристиками видеокарты являются тактовые частоты видеопроцессора и видеопамяти, количество работающих исполнительных блоков внутри графического процессора, ширина шины видеопамяти (влияет на количество передаваемых памятью данных за один такт) и объем видеопамяти. Как правило, современные графические адаптеры имеют несколько выходов с одинаковыми или разными графическими интерфейсами для подключения разнообразных мониторов и телевизоров. Сейчас наиболее распространенными являются аналоговый интерфейс VGA и цифровые: DVI, HDMI (miniHDMI), DisplayPort (miniDP). Последние два, помимо видеоряда передают и звук.

Производством плат видеокарт на данный момент занимается достаточно много компаний, но как не странно весь рынок графических адаптеров поделен всего на два основных конкурирующих лагеря. Дело в том, что графический процессор определяет практически все основные характеристики карты, от которых зависит ее производительность и является ее ключевым компонентом. Ну а в проектировании и выпуске графических чипов, как и в случае с центральными процессорами, с середины 90-х ведут яростную борьбу за потребителей два непримиримых соперника - канадская компания ATI, купленная и ныне принадлежащая AMD и калифорнийская NVIDIA. Стоит отметить, что за все эти годы ни одной из них так и не удалось склонить чащу весов в свою пользу и на сегодняшний день их доли на рынке видеопроцессоров можно оценивать как 50 на 50. Все видеокарты для широкого применения (для домашних ПК), произведённые на основе графических чипов от компании ATI (AMD) имеют название Radeon, а выпущенные на логике NVIDIA - называются GeForce. Есть у этих компаний и профессиональные решения для рабочих станций. Называются эти линейки Quadro от NVIDIA и FireGL от ATI (AMD).

Сегодня на прилавках компьютерных магазинов можно встретить видеоадаптеры, построенные на графических чипах сразу двух поколений, а в некоторых случаях даже трех. У NVIDIA это семейства GeForce GT 2XX, GT 4XX (морально устаревшие линейки и сейчас в продаже в основном остались только бюджетные модели), GTX 5XX и GTX 6XX, а у AMD (ATI) Radeon HD 5XXX, HD 6XXX и HD 7XXX. Принцип формирования модельного ряда графических карт у обеих компаний схож. Как правило, модели серии отличаются тактовыми частотами видеочипа и памяти, разным количеством отключенных исполнительных блоков и шириной шины памяти. В зависимости от сочетаний вышеупомянутых характеристик, формируется общая производительность видеокарты и ее стоимость. Думаю, не стоит объяснять, что чем выше производительность и возможности видеоадаптера, тем больше его цена. Ниже приведена сводная таблица наиболее популярных графических процессоров и их бюджетное позиционирование на рынке.

Бюджетное позиционирование графических процессоров

Далее стоит упомянуть о таких важных технологиях, как SLI (3-Way SLI) от NVIDIA и CrossFire (CrossFire X) от AMD (ATI), позволяющих объединять вычислительную мощность двух, трех и даже четырех видеокарт установленных в один компьютер. Одновременное использование нескольких видеокарт в одной системе может быть интересно в тех случаях, когда необходимо получить суперпроизводительную видеосистему, превышающую по мощности любую из существующих одиночных видеокарт. Нередки и такие случаи, когда установка двух видеоадаптеров среднего (производительного) класса экономически выгоднее, чем установка одной видеокарты той же производительности. Для реализации этих технологий необходимо наличие на материнской плате двух и более слотов для видеокарт PCI-Express, а так же поддержка этих самых технологий чипсетом системной платы.

Для того чтобы упростить жизнь разработчикам игр и мультимедиа приложений, компанией Microsoft был придуман независимый программный комплекс DirectX, который избавляет их от написания программ под каждую отдельную видеокарту и дает возможность использовать уже готовые решения из этой библиотеки. В свою очередь видеокарты со своей стороны тоже должны поддерживать ту или иную версию библиотеки DirectX, влияющей на способность адаптера выполнять определенный набор функций на аппаратном уровне. Чем более позднюю версию DirectX поддерживает видеокарта, тем больше набор функций и, соответственно, шире ее возможности по созданию специальных эффектов. В случае, когда игра была создана с использованием новой версии DirectX, а видеокарта ее не поддерживает, вы не сможете в полной мере насладиться всеми видеоэффектами, предусмотренными разработчиками.
Современные видеокарты поддерживают версию 11. Но нужно учесть, что DirectX 11 работает только под Windows Vista или Windows 7, если у вас Windows XP - придется ограничиться версией 9.0c.

Ну и напоследок, давайте рассмотрим пару примеров названий видеокарт из реального компьютерного каталога и разберем их по полочкам:

Пример 1: «Видеокарта 1536 Mb GTX580, PCI- E, 2 xDVI, HDMI, DisplayPort OEM»

• 1536Mb - объем видеопамяти, установленный на видеокарте в мегабайтах
• GTX580 - тип графического процессора видеокарты, по которому легко определяется и компания производитель этого самого процессора (в данном случае это NVIDIA)
• 2xDVI, HDMI, DisplayPort - имеет два выхода DVI, один HDMI и один DisplayPort для подключения различных устройств вывода (мониторы, ЖК телевизоры, плазма)
• OEM - видеокарта продается без коробки

Пример 2: «Видеокарта 2048Mb HD6950, PCI-E, VGA, DVI, HDMI, 2хmini DP Retail »

• 2048Mb - объем видеопамяти, установленный на видеокарте в мегабайтах
• HD6950 - тип графического процессора видеокарты, в данном случае произведенный компанией AMD (ATI)
• PCI-E - тип разъема в который устанавливается видеокарта
• VGA, DVI, HDMI, 2хminiDP - перечисление имеющихся выходов на видеокарте
• Retail - видеокарта продается в красочной упаковке

ЖЕСТКИЙ ДИСК (HDD) - устройство хранения данных, основанное на принципах магнитной записи. Основное устройство в вашем компьютере, на котором располагается вся информация, начиная с установленной операционной системы и заканчивая вашими личными файлами.

Основными характеристиками этого устройства являются:

Емкость - количество данных, которые могут храниться на накопителе. Еще недавно весь модельный ряд жестких дисков укладывался в диапазон от 80 до 1000 Гигабайт. Но уже сейчас современные накопители, благодаря технологии перпендикулярной записи, имеют размеры в 3 Терабайта (3000 Гб).

Физический размер . Накопители, имеющие ширину 3,5 дюйма (редко 2,5 дюйма) используются в настольных компьютерах, а 2,5 или 1,8 дюйма - в мобильных устройствах (ноутбуки или нетбуки).

Скорость вращения шпинделя . Важная характеристика, от которой зависят время доступа и средняя скорость передачи данных. Чем больше скорость вращения, тем быстрее жесткий диск. Измеряется в оборотах в минуту и в основном имеет значения: 5400 об/мин (в основном ноутбуки или высокоемкостные диски шириной 3,5”), 7200 об/мин (настольные ПК, реже ноутбуки), 10000 и 15000 об/мин (высокопроизводительные ПК или серверы). Любителям тишины следует помнить, что уровень шума накопителя сильно возрастает на высоких оборотах и при сборке тихой системы выбирать диск со скоростью выше 7200 об/мин не рекомендуется.

Интерфейс подключения - тип разъема и шины, которые используются для подключения и обмена данными с жестким диском. Долгое время, самым распространённым интерфейсом в настольных и мобильных компьютерах являлся Parallel ATA (он же IDE, ATA, Ultra ATA, UDMA 133) с максимальной пропускной способностью 133 Мбайт/сек, в котором использовался принцип параллельной передачи данных. Из-за этого разъем подключения был достаточно широким и имел 40 контактов, а громоздкие 80-жильные кабели подключения всегда мешались в корпусе и мешали нормальному охлаждению. И хотя многие современные системные платы до сих пор оснащаются разъемом IDE, дни этого интерфейса сочтены, а на смену ему уже давно пришел новый стандарт - Serial ATA (SATA), использующий последовательный интерфейс передачи данных. Пропускная способность современной 3-ей ревизии SATA III составляет 600 Мбайт/сек и превышает возможности PATA в 4,5 раза. Более того, SATA использует миниатюрный 7-контактный разъем, и соответственно, кабель гораздо меньшей площади, чем IDE, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера и упрощается разводка проводов внутри системного блока.

Время произвольного доступа - среднее время, за которое осуществляется позиционирование головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Как правило, у дисков, предназначенных для установки в настольные и портативные компьютеры, оно составляет от 8 до 16 миллисекунд и является основным тормозом скорости работы магнитного накопителя. Для сравнения, у новомодных твердотельных накопителей (SSD) оно равно 1 мсек.

Буфер - промежуточная память (кэш), предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. В современных носителях варьируется от 8 до 64 Мб.

Для любопытных пользователей в подробных описаниях жестких дисков можно встретить и дополнительные их параметры, такие как: уровень шума, надежность, потребление энергии, время ожидания, сопротивление ударам и скорость передачи данных с внутренней и внешней зоны диска.

Совсем недавно на современном рынке магнитных накопителей вся продукция была представлена четырьмя производителями: крупнейшими в мире Western Digital (WD) и Seagate, а так же Hitachi и Samsung. Но в 2011 году ситуация изменилась, WD приобрела подразделение компании Hitachi по производству жестких дисков, а Seagate купила подразделение Samsung. Таким образом, к двум сегментам компьютерного рынка (производство центральных и графических процессоров), прибавился третий (производство жестких дисков), где разработкой и производством продукции занимаются только две конкурирующие компании.

Заканчивая описание жестких дисков, мы как обычно, рассмотрим пример названия накопителя из компьютерного каталога и попытаемся понять, что же там написано.

Жесткий диск 3.5" 1 Tb 7200rpm 64Mb cache Western Digital Caviar Black SATA III (6Gb/ s)

• 3.5” - жесткий диск имеет ширину 3,5 дюйма и предназначен для установки в настольный ПК
• 1 Tb- емкость жесткого диска, составляющая в данном случае 1 терабайт (1000 Гигабайт)
• 7200rpm- скорость вращения шпинделя, в данном случае 7200 оборотов в минуту
• 64Mb cache - размер буфера в мегабайтах (здесь он максимален)
• Western Digital - фирма производитель
• Caviar Black - семейство, к которому относится жесткий диск. Black - семейство самых производительных дисков компании WD
• SATA III - интерфейс подключения жесткого диска
• 6Gb/s - максимальная пропускная способность интерфейса, в данном случае равная 6 Гбит/сек (600 Мбайт/сек).

Надеюсь здесь все понятно и мы можем двигаться дальше.

ОПТИЧЕСКИЙ ПРИВОД - устройство, предназначенное для считывания, записи и перезаписи информации с оптических носителей информации в виде пластикового диска (CD, DVD, BD).

В начале 90-x, самым распространённым оптическим носителем был компакт диск (CD), на котором можно было разместить 700 Мбайт различных данных. Именно поэтому первые оптические приводы умели только читать и только CD и назывались CD-ROM. Следующим, активно развивающимся форматом стал и сейчас наиболее распространённый DVD. На диски этого стандарта можно было записать уже 4,7 Гбайт информации, что почти в 7 раз больше, чем на CD. Компьютерные приводы, призванные проигрывать DVD-диски назвали DVD-ROM, при этом возможность считывания на этом устройстве обычных CD-дисков сохранилась. В это же время на рынке стали появляться первые устройства записи на носители CD, которые получили название CD-RW. Затем появились комбинированные оптические приводы (ComboDriveили «комбайн»), которые умели читать CD и DVD, а записывать только CD. На этом прогресс, конечно, не остановился и следующим логическом шагом стало появление на рынке записывающих DVD-приводов, которые могли и читать и записывать любые диски. Правда изначально они были очень дороги и довольно долгое время наиболее популярным оптическим устройством, устанавливаемым в домашние компьютеры, был именно комбо-привод из-за своей ценовой доступности. Но со временем DVD-RW приводы подешевели, и до сих пор этот класс оптических устройств является самым распространённым на всех видах компьютеров.

На сегодняшний день максимальная емкость DVD диска составляет 8,5 Гбайт (двухслойный диск). Но с появлением мультимедиа контента высокой четкости (HD), для его хранения и распространения этого объема оказалось недостаточно, и поэтому весной 2006 года на рынке появился новый формат оптических носителей - Blu-Ray. Однослойный диск Blu-Rayможет хранить 25 Гбайт цифровых данных, включая видео и аудио высокой четкости, двухслойный может вместить 50 Гбайт, трехслойный 100 Гб, а четырехслойный 128 Гб (BDXL). Современные оптические приводы Blu-Ray (BD-ROM) умеют читать, записывать и перезаписывать не только диски нового формата (BD), но и предшествующих - DVD и CD.

Основными характеристиками оптических приводов являются скорости чтения, записи и перезаписи данных в различных форматах. Ранее указывались непосредственно в самом названии привода, но из-за увеличения поддержки различных форматов дисков, теперь указываются только в подробном описании устройства. Приятным бонусом может стать наличие технологии маркировки специально подготовленных дисков, позволяющая получать изображение на его обратной поверхности. Как и жесткие диски, оптические приводы могут иметь два интерфейса подключения, устаревший IDE и современный SATA.

Пример названия оптического привода выглядит довольно лаконично и содержит минимум информации: Привод Blu-ray Pioneer BDR-206DBK, Black, SATA, OEM

• Blu-ray - привод поддерживает все существующие форматы оптических носителей, включая, новейший Blu-Ray
• Pioneer - фирма производитель оптического привода
• BDR-206DBK- модель привода
• Black- цвет привода
• SATA - интерфейс подключения привода
• OEM- привод продается без красочной коробки и дополнительных аксессуаров (винтов крепления и кабеля подключения)

Как видите, здесь все просто, но в тоже время, для понимания всех возможностей привода необходимо изучить его подробное описание.

Теперь, познакомившись с основными комплектующими, входящими в состав компьютера, пришло время рассмотреть деталь, которая все это объединяет в единое целое.

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА (системная плата, мать, главная плата, материнка) - это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно оперативная память, графический адаптер, контроллеры подключения жестких дисков и оптических приводов, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода, звуковая и сетевая карта). Как правило, системная плата так же содержит разъёмы (слоты) для подключения дополнительных плат и устройств по шинам USB, PCI и PCI-Express.

В рамках данного материала, для упрощения восприятия, мы будем рассматривать лишь материнские платы для настольных ПК, не забивая себе голову изделиями для мобильных компьютеров. Тем более для общего понимания вопроса этого будет вполне достаточно.

Основные компоненты материнской платы

Ключевым компонентом материнской платы является чипсет (набор системной логики) - набор микросхем, который обеспечивает подключение ЦПУ к оперативной памяти, графическому контроллеру и контроллерам периферийных устройств. Именно набор системной логики определяет все ключевые особенности системной платы, то, какие устройства могут к ней подключаться и, по сути, все будущие возможности вашего компьютера.

Все системные платы можно разделить на два основных лагеря - материнки для процессоров Intel и материнки для процессоров AMD. Соответственно и наборы системной логики для своих процессоров выпускаются ими же. Внутри этих двух основных групп, дальнейшее разделение, удобно вести по процессорным разъемам (сокетам). Для процессоров компании Intel, на сегодняшний день, выпускаются системные платы с четырьмя разновидностями сокетов, а для AMD - тремя. Для каждого сокета у разработчиков существуют несколько наборов системной логики, ориентированных на разные бюджетные сегменты рынка.

Как видно из блок-схемы, разновидностей чипсетов, а значит и материнских плат, построенных на них и их модификациях, достаточно много. Давайте посмотрим, на какие же основные характеристики компьютера может влиять та или иная модификация чипсета и на что стоит обращать внимание в первую очередь:

• Тип центрального процессора
• Тип оперативной памяти (DDR, DDR-II, DDR-III), ее пропускную способность и возможный максимальный объем
• Наличие или отсутствие встроенного видеоадаптера, а при его наличии, возможный интерфейс подключения (VGA, DVI, HDMI)
• Возможность установки нескольких видеокарт для задействования технологий SLI и CrossFire
• Количество и ревизию разъемов SATA для поключения жестких дисков и оптических приводов
• Наличие или отсутствие поддержки технологии RAID (возможность создание массива из нескольких жестких дисков, воспринимаемых системой как единое целое)
• Количество и ревизию разъемов USBдля подключения периферийных устройств
• Тип звуковой карты (2, 5 или 7 каналов) и наличие ее цифровых выходов
• Количество сетевых интерфейсов
• Наличие дополнительных выходов (e-SATA, FireWire) для подключения цифровых периферийных устройств
• Количество и типы разъемов для подключения плат расшерений (звуковые и сетевые карты, модемы, тв-тюнеры, платы аналогового и цифрового видеозахвата и т.д.)
• Наличие устаревших разъемов и соответствующих интерфейсов FDD и LPT

На последок стоит упомянуть о еще одной немаловажной харктеристике системной платы - форм-фактор. Это стандарт оперделяющий ее размеры, места крепления к корпусу компьютера и всю ее разводку (расположение на ней интерфейсов, портов, слотов и типов разъемов для подключения питания). Современными и наиболее распространенными стандартами являются ATX (доминирующий формат), micro-ATX и mini-ITX.

Как и следовало ожидать, названия материнских плат в прайс-листах выглядят очень громоздко и наиболее сложны к восприятию, так как включают в себя достаточно множество характеристик устройства. Давайте на примере разберем одно из них: Материнская плата ASUS P8P67 DELUXE (B3), Socket 1155, Intel P67, 4xDDR3, 3xPCI-E 16x, 2xPCI-E 1x, 2xPCI, 4xSATA II+4xSATA III, RAID0/1/5/10, 7.1 Sound, Glan, USB3.0, ATX, Retail

• ASUS P8P67 DELUXE (B3) - фирма производитель, модель и ревизия (указывается нечасто)
• Socket 1155 - тип разъема для установки центрального процессора
• Intel P67 - название чипсета
• 4xDDR3 - на плате имеется 4 разъема (слота) для установки модулей оперативной памяти третьего поколения
• 3xPCI-E 16x - на плате есть целых три разъема для видеокарт, а значит, есть возможность использовать технологии SLI (3-WaySLI) от NVIDIA и CrossFire(CrossFireX) от AMD (ATI)
• 2xPCI-E 1x - на плате есть два разъема типа PCI-EX1 для установки дополнительных плат расширения (звуковых и сетевых карт, модемов, тв-тюнеров и т.д.)
• 2xPCI - на плате имеется два разъема PCIдля установки дополнительных плат расширения (звуковых и сетевых карт, модемов, тв-тюнеров и т.д.)
• 4xSATA II+4xSATA III - на плате распаяно 4 интерфейсных разъема SATAвторой ревизии и четыре третей для подключения жестких дисков и оптических приводов.
• RAID0/1/5/10 -материнская плата поддерживает технологию объединения нескольких жестких дисков и дает возможность создавать массивы 0-ого, 1-ого, 5-ого и 10-ого уровня
• 7.1 Sound - имеется встроенная 7-канальная звуковая карта
• Glan - на системной плате присутствует гигабитная сетевая карта
• USB 3.0 - на плате есть разъемы нового стандарта USB3.0
• АТХ - форм-фактор материнской платы
• Retail- системная плата продается в коробке и укомплектована соединительными кабелями, программным обеспечением и инструкцией по установке

Итак, самое сложное позади и мы выходим на финишную прямую.

БЛОК ПИТАНИЯ И КОРПУС

Блок питания (БП) - предназначен для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, а также преобразования сетевого напряжения до необходимых значений. В некоторой степени блок питания может выполнять функции стабилизации и защиты компонентов компьютера от незначительных скачков напряжений.

Основной характеристикой БП является его мощность, которая в современных изделиях варьируется от 300 до 1500W (Ватт). Как правило, для офисного компьютера достаточно мощности в 400 - 450W, а вот для продвинутых игровых систем с установленными несколькими видеокартами может потребоваться очень мощный блок питания, так как в пиковой нагрузке энергопотребление такой системы может достигать от 700 - 1000 Вт.

Необходимо учитывать тот факт, что выбирать мощность блока питания стоит с запасом от расчетной пиковой нагрузки, потому как в таком случае он будет меньше греться, а значит, и его система охлаждения будет работать тише. Щадящий режим благоприятно скажется и на сроках эксплуатации. Не стоит забывать и то, что со временем в силу различных фактов, показатели мощности БП могут упасть на 15 -20% от номинальной.

Как правило, чем мощнее блок питания, тем больше разъемов и их модификаций для питания различных компонентов компьютера он содержит. Правда, в большинстве случаев количество этих самых разъемов избыточно, а что бы уложить компактно большой объем проводов в корпусе, приходится потратить немало усилий. Именно поэтому многие производители выпускают БП с отстёгивающимися кабелями, где вы можете подключить только необходимые вам разъемы.

Остерегайтесь покупки дешевых некачественных блоков питания от неизвестных производителей. Все компоненты компьютера питаются низким напряжением (+3, + 5 и +12 В) и для того что бы вывести из строя какую-нибудь плату, достаточно разряда статического электричества от наэлектризованного свитера. Что уж говорить о том, если блок питания пропустит даже незначительный скачек напряжения сквозь себя или будет выдавать ненормативные их значения. Не высоки и потребительские качества этих устройств. Как показывает практика, реальное значение мощности таких изделий, гораздо ниже заявленных на этикетках, а срок их службы недолог.

Как правило, в каталогах комплектующих названия блоков питания одни из самых емких и коротких, например: Блок питания ATX 1000W OCZ Z1000M-UN

• ATX - стандарт разъема питания материнской платы, являющийся основным для настольных ПК
• 1000W - мощность блока питания
• OCZ - фирма производитель БП
• Z1000M-UN - модель блока питания

Вот так все просто, но не стоит думать, что выбор источника питания является тривиальной задачей. Как раз наоборот, это тот случай, когда в названии практически не содержится полезной информации и необходимо обязательно изучать его подробное описание, где вы сможете узнать о количестве различных разъемов питания, его эффективности (КПД), наличие защиты от перенапряжения, перегрузки и многое другое. Правильный выбор хорошего источника питания - залог долгой и бесперебойной работы железных компонентов вашего компьютера.

Несколько слов скажем и о блоках питания для ноутбуков. Они, как правило, применяются для зарядки аккумуляторных батарей, а так же для обеспечения ноутбука питанием в обход аккумулятора. По типу исполнения БП ноутбука является внешним блоком. Выпускаются источники питания для мобильных устройств под конкретную модель (серию), имеют разные характеристики и разъемы питания, и поэтому на них нет единого стандарта, а сами БП обычно не взаимозаменяемы. В случае покупки нового блока для ноутбука, у вас нет никаких вариантов, кроме как приобретать именно тот источник питания, который предназначен для вашей модели мобильного устройства.

Корпус (системный блок) - защищает внутренние элементы компьютера от внешних воздействий и механических повреждений, поддерживает внутренний температурный режим и экранирует электромагнитные излучения. Основными характеристиками являются его тип (вертикальный Tower или горизонтальный Desktop) и размер (маленький Mini, средний Midi, большой Big). Самым распространенным форматом является Midi Tower, потому как такие корпуса предназначены для установки материнских плат самого популярного форм-фактора - ATX. Так же при выборе корпуса следует учитывать количество и расположение внешних USB портов, аудио-выходов, наличие выходов FireWire на внешней панели, количество внутренних вентиляторов и их размер.

Корпуса и блоки питания для настольных ПК могут продаваться как раздельно, так и вместе, комплектом. Как правило, для офисных решений, начального и среднего сегмента домашних компьютеров, выгоднее покупать комплект. Правда, тогда вам, скорее всего, придется мириться с заурядным дизайном корпуса и средненьким блоком питания. Ну а если вы решили собрать мощную систему или компьютер с уникальным дизайном, то подбирать эти компоненты нужно только раздельно, сообразуясь с аппетитами подобранного железа и своими вкусами.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Вот мы и рассмотрели все основные компоненты, из которых состоит настольный компьютер. Конечно это неполный список комплектующих, которые могут находиться внутри системного блока, а лишь те, которые в обязательном порядке установлены в любом компьютере. Для полноты картины, давайте все же коснемся остальных компонентов, но только вкратце:

Флоппи-дисковод (FDD) - привод для дискет физическим размером 3.5 дюйма. С приходом флешь накопителей, данные носители практически полностью потеряли свою актуальность, а сами приводы можно встретить лишь на очень стареньких компьютерах.

Картридер - устройство для чтения всевозможных карт памяти, использующихся в цифровых и мобильных устройствах. Как правило, в современных компьютерах устанавливается вместо флоппи-дисковода.

ТВ-тюнер - устройство, предназначенное для приема, воспроизведения и записи телевизионного сигнала на домашнем компьютере. Большинство современных тюнеров так же могут принимать и сигнал FM-радиостанций. По способу подключения к компьютеру разделяются на внутренние (для настольных ПК подключение через разъемы PCIи PCI-Eх1, для ноутбуков через разъем CardBus) и внешние (USBи FireWire).

Контроллеры - платы, расширяющие интерфейсные возможности материнской платы. В случае необходимости, с помощью карты контроллера можно добавить дополнительные USB, SATA, FireWire, IDEи LPTинтерфейсы (разъемы). Устанавливаются, как правило, в слоты PCIи PCI-Ex1.

Звуковая карта - дополнительное оборудование, для персонального компьютера позволяющее обрабатывать и выводить звук. Предоставляют пользователю дополнительные возможности и качество по сравнению с интегрированными решениями. Могут быть как внутренними устройствами (устанавливаются в слоты PCIи PCI-Ex1), так и внешними (подключаются к USB, а для ноутбуков PCMCIA).

Сетевой адаптер - устройство, предоставляющее компьютеру возможность взаимодействовать с другими устройствами в сети. Могут быть проводными (Ethernet) или беспроводными (Wi-Fi). По способу подключения к компьютеру так же делятся на внешние и внутренние. На всех современных системных платах проводной сетевой адаптер уже встроен и поэтому как дополнительное оборудование практически больше не используется.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Теперь давайте вернемся к началу статьи, где в качестве примера были приведены реальные названия компьютерной техники (системного блока и ноутбука), с которыми вы можете столкнуться в любом компьютерном магазине. Определенно, без базовых знаний устройства ПК понять хоть что-то в них практически не возможно. Но если вы внимательно прочитали предыдущий материал, то теперь понять эти аббревиатуры не составит труда. Давайте это проверим. Начнем с описания системного блока:

Системный блок Core i5-2310/ S1155/ H61/4 Gb DDR3-1333/1024 Mb HD6770/ HDD 500 Gb-7200-16 Mb/ DVD+- RW/ Sound 7.1/ GLAN/ ATX 450 W

Если вы внимательно посмотрите на эту надпись, то можно догадаться, что через косую черту указаны различные компоненты системного блока, какие именно, попытайтесь сначала определить самостоятельно, ну а потом уже можно свериться с нашим ответом.

• Core i5-2310 - Процессор от компании Intelсемейства Corei5. По номеру его модели (2310) можно узнать, что его тактовая частота равна 2.9 ГГц.
• S1155 - процессорный разъем на материнской плате типа Socket 1155
• H61 - чипсет материнской платы от компании Intel.
• 4Gb DDR3-1333 - объем установленной оперативной памяти третьего поколения 4 Гб. Тактовая частота памяти 1333 MHz.
• 1024Mb HD6770 - видеокарта Radeonот компании AMD/ATI (понятно из индекса HD) с объемом видеопамяти 1024 Мб. Индекс 6770 говорит нам о том, что графический адаптер относится к среднему классу.
• HDD 500Gb-7200-16Mb - жесткий диск имеет емкость 500 Гб, скорость вращения шпинделя 7200 об/мин и 16 Мб буфер.
• DVD+-RW - в компьютере установлен оптический привод с возможностью чтения, записи и перезаписи CD и DVDдисков.
• Sound 7.1 - имеется встроенная семиканальная звуковая карта
• GLAN - имеется проводная встроенная сетевая карта со скоростью передачи данных 1Гбит.
• ATX 450W - корпус предназначенный для установки материнской платы форм-фактора ATX и блоком питания, мощностью 450 Ватт.

Посмотрите, насколько много информации о продукте можно почерпнуть из его названия при определенном знании компьютерного железа. Теперь, для закрепления материала, давайте расшифруем типовое название ноутбука. И хотя в его названии есть некоторые значения, которые вам могут быть непонятны, после нашей расшифровки вы будете во всеоружии.

Ноутбук 15.6”/ i7-2630 QM(2.00)/4 Gb/ GTX460 M-1 Gb/750 Gb/ DVD- RW/ Wi- Fi/ BT/ Cam/ W7 HP64

• 15.6” - размер экрана ноутбука по диагонали.
• i7-2630QM(2.00) - Вот эта запись должна уже быть вам понятна. Процессор от компании Intelсемейства Corei7 с тактовой частотой 2 ГГц (указана в скобках). Правда тактовую частоту и прочие характеристики процессора можно всегда определить, зная его модель, которая указывается всегда после семейства. В нашем случае это 2630QM.
• 4Gb - объем оперативной памяти. Как видите, здесь он указан без каких либо подробностей о типе памяти и ее пропускной способности.
• GTX460M-1Gb - видеокарта GeForceс графическим процессором компании nVidia(это можно понять и аббревиатуры GTX) и видеопамятью 1 Гб. По модели ГП (GTX460) видим, что данный графический адаптер принадлежит к классу производительных решений. Буква “M” в названии видеочипа говорит о том, что он произведен для мобильных устройств.
• 750Gb - жесткий диск, емкостью 750 Гб.
• DVD-RW - в ноутбуке установлен оптический привод с возможностью чтения, записи и перезаписи CDи DVDдисков.
• Wi-Fi - в ноутбуке установлен беспроводный сетевой адаптер.
• BT - ноутбук оборудован технологией беспроводной связи BlueTooth (блютус), используемой сейчас в основном для подключения периферийных устройств (мыши, наушники и т. д.) и мобильных телефонов.
• Cam- ноутбук имеет встроенную веб-камеру - цифровую видео и фотокамеру, способную в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети.
• W7HP64 - как правило в конце конфигурации ноутбука указывается предустановленная на нем операционная система. В данном случае это Windows 7 Home Premium 64 bit.

На этом разрешите закончить наш ликбез по внутреннему устройству персональных компьютеров. Надеюсь этот материал будет для вас не только познавательным, но и хорошим подспорьем, в случае самостоятельной покупки нового компьютера и комплектующих или осуществления модернизации домашнего ПК.

В этой статье, которая подготавливалась для начинающих пользователей, мы рассмотрим устройство компьютера . Также узнаем основные характеристики устройств и какие функции они выполняют.

Обычный персональный компьютер, который мы используем в нашей повседневной жизни состоит из таких частей:

Системного блока;

Монитора;

Клавиатуры и мыши;

Дополнительных устройств (принтер, сканер, веб-камера и др.)

Устройство персонального компьютера. Содержание статьи:

Системный блок

Системный блок — это центральная часть компьютера, в которой располагаются все самые важные составляющие. Всё, благодаря чему работает компьютер. Выпускаются самые разнообразные системные блоки, которые различаются по размерам, дизайну и способу сборки.

Основные элементы системного блока:

• Оперативная память;
• Видеокарта;
• Жёсткий диск;
• Оптический привод (DVD, Blu-ray);
• Блок питания

Давайте рассмотрим каждый из них подробнее.

Материнская плата – это самая большая плата системного блока. На ней устанавливаются основные устройства компьютера: процессор, оперативная память, видеокарта, слоты (разъёмы), BIOS, с помощью шлейфов и кабелей к материнской плате подключаются DVD-привод, жёсткий диск, клавиатура, мышь и др. Главная задача материнской платы – соединить все эти устройства и заставить их работать как одно целое. Кроме того на ней находятся контроллёры. Контроллёры – это электронные платы вставляемые в разъёмы (слоты) на материнской плате, они управляют устройствами подключаемыми к компьютеру. Некоторые контроллёры входят в состав материнской платы. Такие контроллёры называются интегрированными или встроенными. Так контролёры мыши и клавиатуры всегда являются встроенными. Добавляя и заменяя платы контроллёров можно расширять возможности компьютера и настраивать его под свои требования. Например пользователь может добавить дополнительную звуковую карту, которая может работать с новыми многоканальными акустическими системами.

Центральный процессор (ЦП, CPU) является главным элементом компьютера, его “мозгом”. Он отвечает за все вычисления и обработку информации. Кроме этого, он выполняет управление всеми устройствами компьютера. От его мощности зависит быстродействие компьютера и его возможности.

Основные характеристики центрального процессора:

• количество ядер
• тактовая частота
• сокет

Давайте рассмотрим их подробнее.

Количество ядер

Чем больше у процессора ядер, тем большее число операций он может выполнять одновременно. По сути, несколько ядер – это несколько процессоров, которые расположены на одном кристалле или в одном корпусе. В одноядерном процессоре команды, поступившие на его вход, последовательно проходят через нужные для их выполнения блоки, то есть пока процессором выполняется очередная команда, остальные ждут своей очереди. В многоядерном процессоре на вход приходят несколько отдельных потоков команд и данных и также раздельно выходят, не оказывая влияния друг на друга. За счёт параллельной обработки процессором нескольких потоков команд увеличивается производительность компьютера. Сегодня на персональные компьютеры устанавливаются, как правило, 2-8 ядерные процессоры. Однако не все программы рассчитаны на использование нескольких ядер.

Тактовая частота

Эта характеристика указывает на скорость выполнения команд центральным процессором. Такт – промежуток времени, необходимый для выполнения процессором элементарных операции.

В недалеком прошлом тактовую частоту центрального процессора отождествляли непосредственно с его производительностью, то есть чем выше тактовая частота процессора, тем он производительнее. На практике имеем ситуацию, когда процессоры с одинаковой частотой имеют разную производительность, потому что за один такт могут выполнять разное количество команд (в зависимости от конструкции ядра, пропускной способности шины, кэш-памяти). Современные процессоры работают на частотах от 1 до 4 ГГц (Гига Герц)

Кэш

Кэш применяется для значительного ускорения вычислений. Это встроенная в корпус процессора сверхбыстрая память, содержащая данные, к которым процессор часто обращается. Кэш-память может быть первого (L1), второго (L2) или третьего (L3) уровня.

Сокет

Сокет (socket) – это разъём (гнездо) на материнской плате, куда устанавливается процессор. Но когда мы говорим «сокет процессора», то подразумеваем под этим, как гнездо на материнской плате, так и поддержку данного сокета определенными моделями процессоров. Сокет нужен именно для того, чтобы можно было с легкостью заменить вышедший из строя процессор или модернизировать компьютер более мощным процессором.

Оперативная память

Следующий важный элемент компьютера, который находится в системном блоке – оперативная память (RAM или ОЗУ-оперативное запоминающие устройство). Именно в ней запоминаются обрабатываемая процессором информация и запущенные пользователем программы. Оперативной она называется потому, что предоставляет процессору быстрый доступ к данным.

DDR2

DDR3

Основные характеристики оперативной памяти:

• объём – измеряется в мегабайтах (Мбайт) или гигабайтах (Гбайт), значительно влияет на производительность компьютера. Из-за недостаточного объёма оперативной памяти многие программы или не станут загружаться, или будут выполняться очень медленно. В современном типичном компьютере используется как минимум 1 Гбайт памяти, хотя для удобной работы лучше иметь 2 или 3 Гбайта;
• частота шины – измеряется в мегагерцах (МГц), также оказывает большое влияние на скорость работы компьютера. Чем она больше, тем быстрее передача данных между процессором и самой памятью.
• тип памяти – указывает на поколение, к которому относится память. На сегодняшний день можно встретить оперативную память следующих типов (размещены по хронологии появления):

DDR SDRAM(100 – 267 МГц)

DDR2 SDRAM (400 – 1066 МГц)

DDR3 SDRAM(800 – 2400 МГц)

DDR4 SDRAM(1600 – 2400 МГц)

Видеокарта

Видеокарта | Устройство компьютера

Видеокарта – электронная плата, обеспечивающая формирования видеосигнала и тем самым определяет изображение, показываемое монитором. У существующих видеокарт разные возможности. Если на компьютере используются офисные программы, то особых требований к видеокарте не предъявляют. Другое дело игровой компьютер, в котором основную работу берёт на себя видеокарта, а центральному процессору отводится второстепенная роль.

Основные характеристики видеокарты:

• объём видеопамяти – измеряется в мегабайтах (Мбайт) или гигабайтах (Гбайт), влияет на максимальное разрешение монитора, количество цветов и скорость обработки изображения. На данное время производятся модели видеокарт с объёмом видеопамяти от 256 Мбайт до 6 Гбайт. Оптимальный средний объём 512 Мбайт или 1 Гбайт;
• разрядность шины видеопамяти – измеряется в битах, определяет объём данных, который можно одновременно передать из видеопамяти (в память). Стандартная разрядность шины современных видеокарт 256 бит;
• частота видеопамяти – измеряется в мегагерцах (МГц), чем выше, тем больше общая производительность видеокарты.

В настоящее время видеокарты производят на основе чипсетов nVidia GeForce и ATI Radeon.

Жёсткий диск

Жёсткий диск | Устройство компьютера

Жёсткий диск без верхней крышки | Устройство компьютера

Жёсткий диск, называемый также винчестером или HDD, предназначен для долговременного хранения информации. Именно на жестком диске вашего компьютера хранится вся информация: операционная система, нужные программы, документы, фотографии, фильмы, музыка и прочие файлы. Именно он является основным у стройством хранения информации в компьютере.

Для пользователя жёсткие диски различаются между собой прежде всего следующими характеристиками:

• ёмкостью (объёмом) – измеряется в гигабайтах (Гбайт) или терабайтах (Тбайт), определяет какой объём информации можно записать на жёсткий диск. На данный момент объём современного винчестера измеряется от нескольких сотен гигабайт до нескольких терабайт;
• быстродействием, которое складывается из времени доступа к информации и скорости чтения/записи информации. Типичное время доступа у современных дисков составляет 5-10 мс (миллисекунд), средняя скорость чтения/записи – 150 Мбайт/с (мегабайт в секунду);
• интерфейсом – типом контролёра, к которому должен подключаться жёсткий диск (чаще всего EIDE и различные варианты SATA).

DVD-привод

DVD-привод | Устройство компьютера

DVD-привод используется для чтения DVD и CD-дисков. Если в названии стоит приставка “RW”, то привод способен не только читать, но и записывать на диски. Привод характеризуется скоростью чтения/записи и обозначается посредством множителя (1x, 2x и т.д.). Единица скорости здесь равна 1.385 мегабайт в секунду (Мб/с). То есть, когда на приводе указано значение скорости 8x, то действительная скорость будет составлять 8 * 1.385 Мб/с=11.08 Мб/с.

Blu-ray (Блю-рей) привод

Blu-ray (Блю-рей) привод | Устройство компьютера

Blu-ray приводы могут быть трёх видов: считывающие, комбо и пишущие. Считывающий Blu-ray привод может считывать CD, DVD и Blu-ray диски. Комбо может дополнительно записывать CD и DVD-диски. Пишущий Blu-ray привод может считывать и записывать все диски.

Блок питания

Блок питания снабжает электроэнергией устройства компьютера, и обычно продаётся вместе с корпусом. В настоящий момент производят блоки питания мощностью 450, 550 и 750 Ватт. Более мощные блоки питания (до 1500 Ватт) могут понадобиться компьютеру с мощной игровой видеокартой.

Монитор

Монитор предназначен для показа изображений поступающих от компьютера. Он относится к устройствам вывода информации компьютера.

Основные характеристики мониторов:

• размер экрана – измеряется в дюймах (1 дюйм=2,54 см) по диагонали. На данный момент наиболее популярными являются ЖК-мониторы с диагональю 19 дюймов;
• формат экрана (соотношение сторон по вертикали и горизонтали), сейчас почти все мониторы продаются в широкоформатном исполнении: формат 16:9 и 16:10;
• тип матрицы – основная часть ЖК-монитора, от которой на 90% зависит его качество. В современных мониторах применяется один из трёх основных типов матриц: TN-film (наиболее простой, самый дешёвый и распространённый), S-IPS (обладают наилучшей цветопередачей, применяется для профессиональной работы с изображениями) и PVA/ MVA (дороже TN-film и дешевле IPS, можно сказать, что эти матрицы являются компромиссом между TN+Film и IPS.);
• разрешение экрана – число точек (пикселей) в ширину и в высоту, из которых состоит изображение. Наиболее распространённые 17 и 19-дюймовые мониторы имеют разрешение 1280х1024 и 1600х1200 точек. Чем выше разрешение, тем, естественно, детальней получается изображение;
• тип разъёма используемый для соединения с компьютером, аналоговый VGA (D-Sub) или цифровые разъемы DVI, HDMI.

Персональный компьютер – это многокомпонентная машина (состоящая из 7 основных устройств ), являющаяся основой современного мира.

Если говорить о простом среднестатистическом человеке, то ему компьютер нужен:

• для серфинга в интернете
• прослушивания музыки
• просмотра фильмов
• общения с друзьями
• может быть, написания статей.

В более серьезных целях компьютеры используются:

• при прогнозировании погоды
• для обеспечения работы атомных станций, в оборонных и промышленных технологиях.

Полноценная работа компьютера невозможна, если в нем нет 7 устройств.

Из чего состоит компьютер

Устройство № 1. Системный блок компьютера

Системный блок (иначе процессор или пылесборник) – это небольшая «коробка», внутри которой и располагаются все элементы . К нему подключаются внешние устройства мышь, клавиатура, принтер и шнур питания.

Устройство № 2. Блок питания компьютера

Блок питания – главная деталь, благодаря которой компьютер вообще включается. Они классифицируются по мощности, для комфортной работы рекомендуется приобретать от 500W (Ватт) и выше. Если мощность блока питания будет меньше, то при перебоях напряжения компьютер будет выключаться. В первое время ничего серьезного может не произойти, но если ситуация будет повторяться с определенной периодичностью, то он попросту сгорит. Хорошо, если только он, ведь скачки напряжения могут повредить и прочие элементы (материнскую плату, видеокарту, систему охлаждения и т.д.) Чтобы это исключить, рекомендуется использовать устройство бесперебойного питания

Устройство № 3. Материнская плата для ПК

(motherboard – англ.) – это самая большая плата, которая является самой главной деталью в системном блоке . Именно на ней расположены все элементы, нужные для управления всеми устройствами. Она занимает больше всего места в блоке, одна из ее сторон выходит на заднюю часть блока. Там находятся разъемы, к которым подключаются периферийные устройства – мышь, клавиатура, колонки (в редких случаях монитор). На внутренней части материнской платы тоже есть разъемы, они предназначены для видеокарты, оперативной памяти, звуковой или сетевой карт. Среди большого разнообразия материнских плат от самых разных производителей можно выделить MSI Z97-G43 . Эта модель сочетает в себе самые лучшие характеристики плат, с ней можно собрать компьютер как для простого пользования, так и для современных игр и программ. В сочетании с сильным процессором и видеокартой она способна превратить ПК в мощный вычислительный центр, которому под силу любые задачи.

Устройство № 4. Процессор для компьютера

(CPU – англ.) – «мозг» компьютера. Эта небольшая по размеру деталь способна производить десятки тысяч вычислительных операций в секунду, оперативно реагируя на все действия пользователя. Выбирать процессор следует исходя из двух параметров – это разрядность и тактовая частота. Чем выше первая, тем производительнее будет работать компьютер. Частота влияет на скорость обработки команд. Сейчас в мире очень популярны процессоры Intel Pentium и AMD . Если «пеньки» выбирают за отличную надежность и великолепную совместимость со многим аппаратным обеспечением, то АМД приобретают из-за высокой скорости обработки данных (однако они не столь надежны )

Одним из самых лучших процессоров, что видел компьютерный рынок, считается Intel Core i7-6700. Это четырехядерный процессор с тактовой частотой 3400 МГц, который выпускается с 2008 года. Он подходит для большинства материнских плат, также в него встроено графическое ядро, которое при желании может стать альтернативой видеокарте. Его вычислительных мощностей хватит для того, чтобы одновременно запускать мощные игры и приложения, при этом зависать компьютер не будет

Устройство № 5. Видеокарта для компьютера

Видеокарта (GPU – англ.) – это плата с графическим ядром, благодаря ей сигналы трансформируются и выводятся в привычном для нас виде на мониторе. Она может быть интегрированной в материнскую плату или процессор , а может устанавливаться отдельно. В первом случае ее мощности вряд ли хватит для серьезных задач , а вот во втором она сможет работать с очень ресурсоемкой графикой. Именно поэтому видеокарту рекомендуется приобретать отдельно и не надеяться на интегрированные. считается MSI NVIDIA GeForce GTX 1070. Она обладает памятью в 8 Гб, чего вполне хватит для самых требовательных игр и программ. Среди ее плюсов выделяется бесшумная система охлаждения и устойчивость к скачкам напряжения.

Устройство № 6. Оперативная память для компьютера

(RAM – англ.) – небольшая плата, необходимая для временного хранения данных о программах и играх, которые используются в данный момент. То есть, если пользователь запустил, например, Photoshop, то в оперативную память загружаются определенные элементы этой программы. Благодаря этому утилита начинает работать намного быстрее, поскольку требуемые данные подгружаются не только с жесткого диска, а еще и из оперативной памяти. Выделить лучшую память по производителям достаточно сложно, так как они все практически одинаковы .

Единственный параметр, на который нужно обращать внимание, – это объем . Чем больше, тем лучше, однако минимум следует покупать от 8 ГБ (оптимально 16 ГБ и выше).

Устройство № 7. Жесткий диск для компьютера

Жесткий диск (HDD – англ.) – компактное устройство, на котором хранится вся информация пользователя. Программы, документы, фото, музыка, прочие файлы – все это располагается на магнитных дисках внутри герметичного корпуса. Диск подключается посредством небольшого шлейфа прямо к материнской плате. Лучшими жесткими дисками считаются устройства от компании Seagate . Они надежные, быстрые и оптимально сочетаются в плане цены и качества. Выбирать нужно по объему памяти. Если планируется хранить на ПК много разной информации, то следует присмотреться к диску от 1 ТБ (терабайт) или даже выше. Для обычного пользователя вполне хватит и 512 ГБ .
Прочее оборудование: система охлаждения;дисковод;внешняя звуковая карта;внешняя сетевая карта. Эти устройства не играют ключевой роли при выборе компонентов системного блока, но обратить внимание на них следует.

После сборки компьютера потребуется: , выбрать и произвести несколько простых для .

Сегодня компьютерные технологии шагают семимильными шагами, и, например, ПК за несколько лет может полностью устареть. А на устаревшем оборудовании многие современные программы будут работать медленно либо совсем не запускаться. Кто-то предложит купить а кто-то - выполнить апгрейд. И в том и в другом случае требуется знать строение системного блока компьютера.

Общие сведения

Из каких основных частей состоит ваш ПК? Если в общем, то строение компьютера предполагает наличие следующих элементов:

• Внутренние устройства системного блока.
• (обычно - клавиатура и мышь, но могут быть дополнены многими другими, например, планшетом для рисования).
• Устройства вывода информации (монитор, наушники).
• Дополнительные (кардридеры, ТВ-тюнеры, сетевые адаптеры, USB-модемы).

Строение системного блока компьютера необходимо рассматривать подробно, потому как в него входит множество важных компонентов, прямо или косвенно влияющих на быстродействие системы в целом. К этим компонентам относятся:

• Материнская плата.
• Центральный процессор.
• Оперативная память.
• Жесткий диск либо твердотельный накопитель.
• Видеоплата.
• Звуковая карта.
• PCI-устройства.

Строение процессора компьютера

Считается, что центральный процессор - это самое сложное цифровое устройство в составе компьютера. Изготавливается он в виде кремниевой пластины в корпусе со множеством выводов, которые подключаются к специальному гнезду на материнской плате. На кремний напыляется вещество, воспроизводящее сложную, но очень маленькую по размеру электросхему.

Несколько миллионов элементов (транзисторов, резисторов) входит в строение процессора компьютера. Все детали имеют размер в несколько нанометров. После изготовления устройства на него устанавливается радиатор для отвода тепла и обдувающий вентилятор. При одновременной работе большого числа транзисторов без этого нельзя обойтись.

Строение процессора компьютера настолько высокотехнологично, что только две компании в мире конкурируют в этом сегменте рынка (Intel и AMD).

Основные характеристики CPU

Главными характеристиками CPU являются размер кэша, количество ядер. Соответственно, чем выше эти параметры, тем быстрее устройство выполняет вычисления. От тактовой частоты зависит то, сколько логических и арифметических операций может быть выполнено за секунду одним ядром, соответственно, если ядра в компьютере два, то операций за секунду производится в два раза больше.

Кэш предназначен для хранения команд, которые программы отправляют центральному процессору. Обмен информацией с кэшем производится на самой большой скорости. Если его размер будет слишком мал, то и использовать всю скорость процессора не получится.

Строение материнской платы

Конечно же, необходимо рассмотреть сстроение материнской платы компьютера. Материнская плата представляет собой сложное устройство с многослойной схемой. На ней расположены основные сокеты для подключения всех остальных компьютерных устройств, наборы логики для того, чтобы все компоненты работали взаимосвязанно, контроллеры основных интерфейсов (звуковая плата, устройства ввода-вывода). Зачастую на материнской плате могут быть слоты для дополнительных устройств (PSI-e, PCI, USB).

Ключевой компонент материнской платы - чипсет. Это микросхема, выполняющая подключение контроллеров устройств к CPU для их совместного функционирования. Внутреннее строение компьютера целиком определяется именно чипсетом. Например, нельзя в системную плату установить память третьего поколения, если логика поддерживает только вторую, также и со всеми другими устройствами.

Оперативная память

ОЗУ (RAM) - оперативное запоминающее устройство (random access memory). Описывая внутреннее строение компьютера, этот элемент никак нельзя обойти стороной. В ОЗУ хранятся временные данные и команды процессора, для которых не хватило места в кэше. Самые важные характеристики памяти - частота, объем, поколение и тайминги. При этом планку памяти поколения DDR2 или DDR нельзя установить в разъем DDR3, потому как наборы программной логики для всех этих поколений разные.

Частота и тайминги - самые важные показатели для определения скорости обмена информацией с ОЗУ. Тут действуют два взаимообратных правила. Если частота выше - скорость больше. С таймингами действует обратный закон, поэтому более низкие их показатели предпочтительнее.

Видеокарта

Строение персонального компьютера в современном мире обязательно предполагает наличие видеокарты. Если говорить простым языком, то это устройство подготавливает и формирует графическую информацию, которая впоследствии отображается на экране.

Видеоадаптер может быть встроен в материнскую плату компьютера либо подключаться к разъему PCI-e. Адаптеры первого типа почти всегда называют бюджетными, они позволяют комфортно работать в офисных программных пакетах, но не формировать сложные трехмерные изображения. Даже если вывод графики таким видеоплатам по зубам, то вряд ли их мощности хватит для уверенного поддержания приемлемого уровня FPS (числа кадров в секунду).

Если рассматривать видеоадаптер, подключаемый к разъему PSI-e, можно сказать, что это дополнительный компьютер, устанавливающийся внутрь системного блока. В его строение также входит процессор (но не CPU, а GPU) с системой охлаждения, видеопамять (GDDR), контроллер, ЦАП и АЦП (цифроаналоговый и аналого-цифровой преобразователи).

То, что в строение компьютера входит настолько сложный аппарат, обусловлено повышенными требованиями к ресурсам для отрисовки реалистичной трехмерной графики. Иначе про красоты современных видеоигр придется забыть.

Изучить основные характеристики видеоплаты можно, опираясь на самые важные параметры остальных составных частей, входящих в строение компьютера. Сюда нужно включить частоту видеопроцессора, объем, частоту и пропускную способность видеопамяти. Нельзя не сказать о технологиях SLI и CrossFire. Они позволяют объединить несколько видеоадаптеров для увеличения мощности видеосистемы.

HDD

Жесткий диск (Hard Disk Drive) используется для хранения данных. Именно на него устанавливаются ОС, игры, программы, именно на нем хранится музыка, видеозаписи, фотографии. Строение компьютера таково, что любое устройство может быть заменено подобным без проблем, однако после смены HDD теряются все пользовательские данные, потому к устройствам этого типа предъявляются самые высокие требования надежности.

Основные характеристики HDD

Емкость (измеряется в байтах), чем больше этот показатель, тем больше данных может быть записано на накопитель. В современных условиях есть смысл отдавать предпочтение только тем представителям семейства, емкость которых выше 500 Гигабайт.

Скорость шпинделя (измеряется в оборотах в секунду) определяет среднюю скорость доступа к данным. Чем выше эта характеристика, тем быстрее происходит считывание и запись информации. Помните, что большие обороты создают высокий уровень шума.

Интерфейс (тип разъема для подключения к системной плате). Строение персонального компьютера в современном мире таково, что выбрать материнскую плату и жесткий диск так, чтобы они не подходили друг другу, почти невозможно.

Кэш - подобие оперативной памяти. Его предназначение - в сглаживании разницы скоростей чтения и записи. При выборе устройства этот параметр можно не учитывать.

Клавиатура

Всё идет вперед, всё развивается, увеличиваются вычислительные мощности процессоров, меняются методические пособия и лекции, по которым преподается информатика. Строение компьютера, однако, располагает одним компонентом, который остается неизменным, - это клавиатура. Она может быть с мембранными клавишами, полумеханическими, механическими или использовать ножничный механизм.

Строение с мембранным механизмом включает в себя пластиковые конусы и три слоя пленки, на которой расположены контакты. При нажатии на клавишу конус сжимается, закорачивая верхний и нижний контакты. Такие клавиатуры самые дешевые и легкие.

В полумеханических клавиатурах вместо недолговечных напыленных контактов установлены металлические, которые крепятся на Но возврат клавиши в исходное положение и замыкание контактов все так же выполняет пластиковый конус.

Механические клавиатуры в качестве возвратного механизма используют пружину. Они считаются самыми долговечными и надежными. Их срок службы в штатном режиме составляет от 50 до 100 лет. Вес же намного выше, чем у любых других.

Считаются разновидностью мембранных. Такие чаще всего устанавливают в ноутбуки. Под клавишей, кроме мембраны, находятся две перекрестные планки прямоугольной формы, которые обеспечивают ровный ход, а это в свою очередь защищает от заеданий.

Блок питания

Когда описывается анатомия компьютера (или строение компьютера), зачастую информация об этом компоненте вычеркивается. А зря, от блока питания зависит стабильность всей системы.

Основная его характеристика - мощность. Современный рынок предлагает на выбор устройства от 300 до 1600 Ватт. Офисному компьютеру хватит четырехсот, а новейшая игровая система потребует не менее киловатта.

Учитывайте, что ПБ должен не только обеспечивать все компоненты необходимым питанием, но и обладать избыточной мощностью, превышающей штатные показатели на 20%. Дела обстоят так, потому что через время характеристики блоков питания "проседают", и пиковые нагрузки могут вывести устройство из строя.

Как говорит информатика, строение компьютера абсолютно не зависит от выбранного блока питания. Они универсальны и подойдут для любой конфигурации. Однако более мощные блоки питания имеют больший размер и увеличенное число однотипных разъемов. В подавляющем большинстве случаев число разъемов избыточно даже на блоках питания с самой низкой мощностью.

Лучше не использовать дешевые ПБ, которые выпускают производители без имени. На устройства ПК подается низкое напряжение (от 3 до 12 Вольт), и даже незначительное колебание этого показателя может вывести из строя какую-нибудь "железку". Кроме того, на практике подобные блоки питания выдают мощность на четверть меньшую по сравнению с данными в паспорте.

Вместо послесловия

Ликбез на тему "строение компьютера для чайников" завершен. В нем описаны не абсолютно исчерпывающие сведения. В подобных описаниях углубляться можно бесконечно, описывая технические подробности, однако для простого пользователя достаточно той информации, которая подана в этой статье. Разбираясь в уже на этом уровне, нельзя называть себя чайником или новичком.

Персональный компьютер (ПК) – это электронная вычислительна машина, с которой может работать пользователь, не являющийся профессиональным программистом. Характеризуется развитым («дружественным») человеко-машинным интерфейсом, малыми габаритами, массой, невысокой ценой и многофункциональностью применения.

Современные компьютеры строятся по принципу открытой архитектуры, который заключается в том, что при проектировании компьютера регламентируются и стандартизируются только принцип действия компьютера и его конфигурация (определенная совокупность аппаратных средств и способов соединений между ними). В результате появляется возможность сборки компьютеров из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-производителями. Пользователь может модернизировать компьютер и расширять его возможности разнообразными устройствами в соответствии со своими личными предпочтениями.

Определения взяты из словаря компьютерных терминов А.Я. Фридланда.

Системная плата – печатная плата, выполненная из диэлектрического материала, которая управляет внутренними связями и взаимодействует через прерывания с другими внешними устройствами.

Процессор – интегральная микросхема, которая осуществляет обработку информации в ходе выполнения заданной программы, а также управляет всем вычислительным процессом и координирует действия других устройств вычислительной машины. В состав процессора входит устройство управления, арифметико-логическое устройство и кэш-память. (Характеристики процессора – степень интеграции, разрядность, тактовая частота, вид подключения, фирма производитель).

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет основную работу по обработке информации, хранимой в оперативной памяти. В нем выполняются арифметические и логические операции. Кроме того, АЛУ вырабатывает управляющие сигналы, позволяющие компьютеру автоматически выбирать путь вычислительного процесса в зависимости от получаемых результатов. В АЛУ имеется набор программно-доступных быстродействующих ячеек памяти, которые называются регистрами процессора, составляющие основу архитектуры процессора. Регистр – устройство, предназначенное для промежуточного хранения двоичной информации в процессе выполнения вычислительных операций, а также для их преобразования.

Устройство управления - часть центрального процессора, вырабатывающая распределенную во времени и пространстве последовательность внутренних и внешних управляющих сигналов, обеспечивающих выборку и выполнение команд.

Система команд процессора

1. Команды передачи данных
2. Арифметические операции (основная – сложение: вычитание сводится к сложению, умножение и деление выполняются по специальным командам)
3. Логические операции: сравнение, И, ИЛИ, НЕ; анализ отдельных битов кода, их сброс и установка
4. Сдвиги двоичного кода влево и вправо
5. Команды ввода и вывода для обмена с внешними устройствами
6. Команды управления, реализующие нелинейные алгоритмы: условный переход, безусловный переход, обращение к подпрограмме (переход с возвратом), организация циклов.

Существует 2 направления построения системы команд: CISC (Complex Instruction Set Computer) – компьютер с полным набором команд; RISC (Reduced Instruction Set Computer) – компьютер с ограниченным набором команд.

Оперативная память (RAM, ОЗУ)– функциональный блок, хранящий информацию для устройства управления (УУ) – команды и для АЛУ – данные, выполняющейся в данный момент программы. Состоит память из ячеек, способных хранить информацию. Ячейка памяти – вместилище порции информации в памяти компьютера, доступной для обработки отдельной командой. Количество информации, записываемое или извлекаемое из памяти за одно обращение, называется машинным словом. Оперативная память является энергозависимой, т.е. может хранить информацию, только тогда когда компьютер включен. (Современные ОЗУ: DDR SDRAM, RDRAM)

Постоянная память (ROM, ПЗУ) – энергонезависимая память, используемая для хранения программ и данных, необходимых для внутреннего тестирования устройств после включения питания компьютера. Данные в ПЗУ заносятся при изготовлении компьютера и предназначены для постоянного использования процессором.

Чипсет – набор интегральных схем, устанавливаемых на системной плате для обеспечения работы центрального процессора с периферийными устройствами. В состав чипсета входят контроллеры основных подключаемых устройств мультимедийного компьютера (мышь, клавиатура, обработка звука, локальная сеть и др.).

Шина ­– совокупность электрических линий для обмена данными между частями компьютера. Виды шин: локальная (подключена к контактам процессора), системная (подключение контроллеров внешних устройств) и периферийная.

Объединение функциональных блоков в компьютере осуще­ствляется посредством следующей системы шин:

шина данных, по кото­рой осуществляется обмен информацией между блоками компьютера;

шина адреса, используется для передачи адресов (номеров ячеек памяти или портов ввода-вывода, к которым производится обращение);

шина управления используется для передачи управляющих сигналов.

Совокупность этих трех шин называют системной шиной, системной магистралью или системным интерфейсом. Физически шина находится непосредственно на материнской плате и связывает между собой процессор, оперативную память, контроллеры устройств компьютера, а также разъемы (слоты) расширения на материнской плате для подключения различных контроллеров устройств ввода/вывода. В эти разъемы вставляются платы (карты) расширения, которые либо сами представляют собой устройство, либо обеспечивают связь с другими устройствами (т.е. являются контроллерами).

Виды шин:

Системная шина (ISA, PCI, AGP, PCI-e)предназначена для обеспечения передачи данных между периферийными устройствами и центральным процессором, а также оперативной памятью.

Локальной шиной (FSB, BSB, DIB), как правило, называется шина, непосредственно подключенная к контактам микропроцессора, то есть шина процессора.

Периферийные шины (USB – Universal Serial Bus, Firewire 1394) предназначены для подключения периферийных устройств.

Характеристики шин : частота, разрядность, скорость передачи данных

Подключение внешних устройств осуществляется через порты ввода–вывода (последовательный, параллельный, игровой, клавиатурный), а также через выходы периферийных шин USB или 1394.

Контроллер – устройство для управления периферийным оборудованием и предварительной обработки данных процессора.

Дисплей – внешнее устройство ввода-вывода информации служащее для воспроизведение на экране находящейся в памяти ЭВМ информации в виде текстов и изображений. Дисплей может быть основан на следующих физических принципах: на основе электронно-лучевой трубки (монитор); газоплазменная матрица (PDP); жидкокристальный индикатор (LCD); электролюминесцентная панель (FED); светодиодные матрицы (LED); светящиеся полимерные полупроводники.

Видеоадаптер – устройство (контроллер), управляющее дисплеем и обеспечивающее вывод графических изображений. Определяет разрешающую способность дисплея, количество цветов. В своем составе может иметь видеопамять, преобразователь сигнала, графический акселератор.

Клавиатура – внешнее устройство ручного ввода данных, представленное в виде набора клавиш, которые делятся на буквенно–цифровые, командные, функциональные и управление курсором. За командными и функциональными клавишами могут быть запрограммированы определенные операции.

Модем (мод улятор-дем одулятор) – устройство, выполняющее преобразование двоичных данных в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по некоторому аналоговому каналу связи, принимаемые аналоговые сигналы обратно в цифровую форму. Может быть внутренним и внешним.

Сетевая карта – устройство для высокоскоростного межкомпьютерного обмена цифровой информацией на небольших расстояниях. В современных компьютерах встроены в чипсет.

Сканер – устройство для ввода в компьютер графической информации. Бывает ручной и настольный.

Принтер – устройство для вывода текстовой или графической информации на бумагу. Бывают матричные, термические, струйные и лазерные.

Плоттер – устройство для вывода широкоформатной графической информации на бумагу (графопостроитель).

Диджитайзер – устройство для ввода графических данных в компьютер, контур изображения обводится специальным пером и в компьютер поступают координаты каждой точки этого изображения.

К системной шине через контроллеры подключены внешние устройства, которые обмениваются данными с оперативной памятью . Обмен данными между устройствами компьютера обусловлен ограничениями функций, выполняемых этими устройствами, и должен быть запрограммирован. Выполняемая программа хранится в оперативной памяти компьютера и через системную шину передает в процессор команды на выполнение определенных операций. Процессор на их основе формирует свои команды управления, которые по системной шине поступают на соответствующие устройства. Для выполнения операций обработки данных процессор передает в оперативную память адреса необходимых данных и получает их. Результаты обработки направляются в оперативную память. Данные из оперативной памяти могут быть переданы на хранение во внешние запоминающие устройства, отображены на дисплее , выведены на печать, переданы по вычислительной сети.