Современный мир настолько мобилен, что без компьютера совершенно не обойтись. Электронно-вычислительная машина появилась в различных сферах деятельности человека, поэтому для полноценной работы нужно грамотно подойти к выбору этого устройства.
Устройство персонального компьютера
Чтобы понять, из чего состоит компьютер, нужно взглянуть на стандартный набор устройств. Однако стоит различать несколько видов электронно-вычислительных машин :
Итак, основными компонентами архитектуры персонального компьютера являются процессор, внутренняя память, видеосистема, устройства ввода-вывода. Нужно напомнить, что эта характеристика касается стационарных машин. Если рассматривать конкретнее, можно выделить следующие компоненты:
- монитор (дисплей, экран);
- системный блок;
- клавиатура;
- манипуляторы:
- мышь,
- джойстик,
- трекбол;
- устройства ввода-вывода:
- сканер;
- веб-камера;
- планшет;
- микрофон;
- принтер;
- акустическая система.
Конечно, монитор, клавиатура и манипуляторы входят в категорию устройств ввода-вывода, но их выделяют как основные части компьютера, потому как без них ни одна стационарная ЭВМ не обходится.
Системный блок
Чтобы понять из чего состоит системный блок компьютера, нужно уточнить, что он содержит всю электронную начинку компьютера:
- материнскую плату;
- дисководы;
- винчестеры;
- адаптеры и контроллеры;
- блок питания.
Также различают такие виды дисководов и винчестеров:
- накопители на флоппи-дисках;
- накопители на винчестерах (несъемных жестких дисках);
- накопители на съемных жестких дисках ;
- накопители на оптических дисках;
- накопители на flash-дисках.
Что нужно, чтобы «создать» свой компьютер?
Если хочется самому «создать» свой компьютер, нужно знать, как собрать системный блок в первую очередь. Для начала нужно определить, к какому типу устройств будет относиться «созданная» машина: бюджетному варианту, производительному или передовому. К первой категории относится компьютер, который будет выполнять все задачи начинающего пользователя: просмотр видео, игры, работа в Интернете и офисных программах. Ко второму пункту можно отнести модели, которые способны выполнять те же задачи, но с большей производительностью. Естественно, такой ПК можно улучшать до поры до времени, так как основные компоненты устареют и будут заменены новыми. В третью категорию входят машины, которые отличаются особой мощностью. Минусом таких компьютеров является их высокая стоимость.
Материнская плата
Материнская плата является главным компонентом ЭВМ, т. к. к ней подключаются остальные составляющие компьютера. При выборе системной платы нужно проявить максимум внимания, так как от этого зависит производительность системы и возможность ее улучшения. Материнскую плату можно рассмотреть как «сборник» устройств, как то:
- процессор;
- память;
- математический процессор;
- слоты расширения;
- Chipset.
Обычно на этом компоненте компьютера можно встретить встроенные элементы, например, сетевую, звуковую и видеокарту. Такая ситуация не должна вызывать каких-либо опасений, потому что в любую минуту можно заменить интегрированное устройство внешним. Ведь при сборе ЭВМ нужно учитывать, из чего состоит компьютер, т. к. для каждого его типа нужны различные детали. В некоторых случаях использование интегрированных элементов неприемлемо. Производитель не может предусмотреть, что нужно одному пользователю в плане производительности, а что - другому. Поэтому материнские платы комплектуются специальными слотами расширения, благодаря которым появляется возможность совершенствования компьютера.
Процессор
Под процессором понимают главное устройство компьютера, которое управляет работой всех компонентов машины и обрабатывает всю поступающую информацию. Основными характеристиками и составляющими CPU являются:
Под разрядностью процессора подразумевают количество информации, которое может обработать CPU за один такт. Сегодня большинство компьютеров снабжены процессорами, обрабатывающими 64 бита, хотя встречаются экземпляры и 32-битные. Кэш-память - своеобразный буфер для временной сохранности данных, которые могут понадобиться в любой момент процессору. CPU осуществляет доступ к такой информации гораздо быстрее, чем к сведениям из внутренней памяти. Объединением процессора и оперативной памяти занимается системная шина. Современные CPU работают на частоте, которая превышает показатели этой платы. Разница между величиной частоты процессора и системной шины называется множителем. Чем больше множитель, тем больше возможность разогнать CPU.
Оперативная память
Основным предназначением оперативной памяти является возможность временного сохранения сведений и поддержки выполняемого программного обеспечения. Другое название этого устройства - RAM (Random Access Memory). Итак, оперативная память также входит в список того, из чего состоит компьютер, причем эти компоненты должны быть в обязательном порядке. Сведения из RAM стираются при отключении питания или перезагрузке. Оперативная память относится к динамическому ОЗУ, называемому как DRAM. Сегодня наиболее популярна память DDR2, однако скоро ее нишу займет DDR3, отличающееся особенно большой пропускной способностью и низким энергопотреблением. Однако его недостатком можно назвать баснословную цену. Опытные пользователи рекомендуют приобретать материнскую плату с поддержкой DDR3, чтобы в будущем была возможность установить в слот данный вид памяти, хотя DDR2 не сильно отличается по производительности от своего потомка. Также стоит обратить внимание на количество слотов для оперативной памяти: их должно быть минимум 4. Такое расположение вещей позволит более целесообразно увеличивать показатель внутренней памяти. Сегодня для нормальной работы компьютера уже требуется 2 Гб, а в скором будущем может понадобиться все 4 Гб.
Жесткий диск
Жесткий диск, известный как HDD, винчестер и винт, - незаменимое устройство компьютера, которое необходимо для постоянного хранения многочисленных сведений. При отключении питания информация никуда не исчезнет. Жесткий диск относится и к электронным, и к механическим устройствам, которым свойственен износ некоторых деталей.
Для подключения HDD может потребоваться один из трех интерфейсов:
Все три разновидности используются до сих пор, хотя первые два вида были разработаны в далеком 1986 году. Если куплен новый жесткий диск и уже подключен к компьютеру, его нужно разбить на несколько логических разделов. Существует несколько программ, которые помогут справиться с поставленной задачей. В перечень их основных функций входят:
- создание нового диска;
- удаление раздела;
- изменение размерности;
- форматирование и т.д.
Видеокарта
Специальное устройство персонального компьютера, которое выводит изображение на монитор, называется видеокартой. Можно сказать, что она является самым главным компонентом. Другие названия видеокарты: видеоплата, видеоадаптер, графический адаптер.
Основными деталями устройства являются:
- видеопамять;
- видеопроцессор;
- цифро-аналоговый преобразователь;
- BIOS видеокарты.
Графические адаптеры разделяют на два вида:
Первый тип встроен в материнскую плату. В случае поломки его нельзя заменить другой интегрированной деталью. Однако можно воспользоваться внешней видеокартой, которую также вставляют в специально отведенный слот на материнской плате.
К основным характеристикам графического адаптера относят:
- объем видеопамяти;
- частоту RAMDAC;
- тип видеопамяти;
- разрядность шины памяти;
- тактовую частоту видеопроцессора;
- разъемы.
Монитор
Для вывода графической и текстовой информации необходим монитор, известный как дисплей, экран. Различают два типа данного устройства: на жидких кристаллах; на электронно-лучевых трубках. Большую популярность в последнее время получает первый вид мониторов, потому как он компактный, менее опасный для зрения, выдает большую четкость изображения.
Основными характеристиками любого дисплея являются:
- диагональ;
- разрешение;
- размер зерна экрана;
- частота регенерации;
- формирование изображения;
- точность отображения цвета;
- угол обзора;
- энергопотребление и излучение;
- интерфейс;
- сфера применения.
Кроме основных видов мониторов, различают и другие, использующиеся в повседневной жизни гораздо реже:
- плазменные экраны;
- органические светодиодные;
- вакуумные флюоресцирующие;
- дисплеи электростатической эмиссии;
- электролюминесцентные.
Клавиатура
Для ввода текстовой информации и контроля компьютера необходима клавиатура. В стационарной ЭВМ она выступает в качестве отдельного блока, оснащенного основным и дополнительным модулем. Клавиатура входит в перечень устройств, которые определяют, из чего состоит компьютер. Без клавиатуры работать можно, но крайне неудобно. В ноутбуках данное устройство встроено в корпус. Современное устройство имеет 105 клавиш. Если кнопок больше, значит, они предназначены для управления мультимедиа-контентом.
Клавиатура подключается к компьютеру одним из трех методов:
Некоторые устройства оснащаются встроенным тачпадом, подобным манипулятору, используемому в ноутбуке. Кроме того, можно присмотреться к клавиатуре, форма которой отличается от классической. Эргономичное устройство разделено на две части, где руки располагаются под определенным углом друг к другу.
Мышь
Для удобного управления курсором обычно используют манипулятор "мышь". Классифицируют данное устройство по следующим признакам: по числу кнопок; по способу подключения; по способу действия. По первому атрибуту мыши делятся на двух- и трехкнопочные. По второму - на устройства, подключаемые с помощью кабеля или беспроводным методом. По третьему они бывают оптические и механические. Особую популярность в последнее время завоевали оптические экземпляры, оснащенные снизу микрокамерой. Она необходима для фиксации положения мыши, чтобы в дальнейшем сигнал был обработан CPU. Оптические модели характеризуются высокой точностью, отсутствием необходимости в периодической чистке и наличии коврика.
Принтер
Если необходимо распечатать информацию на бумажный носитель, тогда без принтеров не обойтись. Это внешние устройства, подключаемые к компьютеру посредством кабеля. Как правило, подключаются они через USB-порт. Различают монохромные (черно-белые) и цветные устройства. Кроме того, принтеры бывают матричные, струйные, лазерные. Первый тип сегодня используется крайне редко из-за своих многочисленных и весомых недостатков - высокой стоимости, низкого качества печати, высокого шума, низкой скорости печати. Струйные принтеры наносят краску через сопла (специальные отверстия), и под воздействием электротока чернила закрепляются на бумаге. К недостаткам данного вида относят низкую скорость работы, а также тот факт, что при засыхании чернил в матрице необходимо заменять всю деталь. Лазерные принтеры печатают посредством тонера, фиксируемого термической обработкой. Недостаток всего один у такого устройства: относительная дороговизна.
Сканер
Устройство, необходимое для оцифровывания информации посредством анализа изображения, называется сканером. Эргономичной моделью для работы является планшетный экземпляр. Подразумевается, что на стекло планшета будет помещен объект. Его нужно расположить сканируемой стороной вниз. Объект защищает специальная крышка. Под стеклом планшета есть механизм, разработанный из набора зеркал и линеек. В процессе работы платформа передвигается и передает на экран полноценное изображение. Сканер способен оцифровывать фотографии, текст, фотопленку, штрих-коды и т.д.
Данное устройство обладает следующими характеристиками:
- аппаратным разрешением;
- оптическим разрешением;
- разрядностью цвета;
- типом оптической системы;
- способом подключения к компьютеру.
Как выбрать компьютер
При выборе ЭВМ необходимо определить, какие задачи она должна выполнять. Возможно три варианта того, для каких целей осуществляется подбор компьютера:
- просмотр почты, фильма; прослушивание музыки; общение в Интернете;
- игры; просмотр почты, фильма; прослушивание музыки; общение в Интернете;
- работа в мощных программах; просмотр видео высокой четкости.
В каждой из трех ситуациях ЭВМ будет подобрана специальным образом. Так, для первого случая необходимо выбирать компьютеры, не отличающиеся особой производительностью, со средними характеристиками. Во второй ситуации нужно учитывать тип игры. Именно это определяет, насколько мощной должна быть машина. В третьем случае понадобится мощный процессор, большой объем оперативной памяти, производительная видеокарта. При выборе любого компьютера нужно помнить, что машина должна быть сбалансирована. Это означает, что все комплектующие должны быть примерно равными по производительности. В противном случае компьютер будет функционировать некорректно и нерационально.
Заключение
Сегодня практически в каждом доме есть компьютер. Его роль сложно переоценить, ведь количество сфер, в которых применяют ЭВМ, постоянно растет. Поэтому возникает необходимость изучить его главные составляющие, чтобы понимать принцип работы технологического достижения человечества.
1) клавиатура
2) принтер
3) электронно-лучевой монитор
5) процессор
Задание # 22
Вопрос:
Укажите наиболее полный перечень основных устройств персонального компьютера:
Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) монитор, винчестер, принтер
2) микропроцессор, сопроцессор, монитор
3) центральный процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода
4) сканер, мышь монитор, принтер
5) АЛУ, УУ, сопроцессор
Задание # 23
Вопрос:
Магистрально-модульный принцип архитектуры современных персональных компьютеров подразумевает такую логическую организацию его аппаратных компонент, при которой:
Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) связь устройств друг с другом осуществляется через центральный процессор, к которому они все подключаются
2) каждое устройство связывается с другими напрямую
3) каждое устройство связывается с другими напрямую, а также через одну центральную магистраль
4) устройства связываются друг с другом в определенной фиксированной последовательности (кольцом)
5) все они связываются с друг с другом через магистраль, включающую в себя шины данных, адреса и управления
Задание # 24
Вопрос:
Постоянное запоминающее устройство служит для:
Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) хранения постоянно используемых программ
2) постоянного хранения особо ценных документов
3) хранения программы пользователя во время работы
4) записи особо ценных прикладных программ
5) хранения программ начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов
Задание # 25
Вопрос:
Постоянное запоминающее устройство относится к _____________ памяти
Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Вспомогательной
2) Внутренней
3) Внешней
4) Дополнительной
5) Виртуальной
Ответы:
1) Верный ответ (1 б.): 1;
2) Верный ответ (1 б.): 5;
3) Верный ответ (1 б.): 5;
4) Верный ответ (1 б.): 3;
5) Верный ответ (1 б.): 1;
6) Верный ответ (1 б.): 1;
7) Верные ответы (1 б.): 2; 4;
8) Верный ответ (1 б.): 5;
9) Верный ответ (1 б.): 2;
10) Верный ответ (1 б.): 5;
11) Верный ответ (1 б.): 2;
12) Верный ответ (1 б.): 1;
13) Верный ответ (1 б.): 3;
14) Верный ответ (1 б.): 1;
15) Верный ответ (1 б.): 2;
16) Верный ответ (1 б.): 1;
17) Верный ответ (1 б.): 4;
18) Верный ответ (1 б.): 3;
19) Верный ответ (1 б.): 4;
20) Верный ответ (1 б.): 4;
21) Верный ответ (2 б.): 1;
22) Верный ответ (1 б.): 3;
23) Верный ответ (1 б.): 5;
24) Верный ответ (1 б.): 5;
25) Верный ответ (1 б.): 2;
Тест: C:\Users\Техношок\Desktop\ИСЭ(зачет).mtf
Тест
Задание # 1
Вопрос:
CASE-технологии используют
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
1) программисты
2) проектировщики
3) аналитики,
4) тестировщики
5) представители заказчика
Задание # 2
Вопрос:
Автоматизация такого рода деятельности, который строго и полно описывается и существенно не меняется на протяжении довольно большого периода времени, эффективно реализуется с помощью модели:
1) спиральной
2) V-образной каскадной
3) усовершенствованной каскадной
4) каскадной
Задание # 3
Вопрос:
Семантическая сеть - это...
1) модель, использующая в своей основе правило вывода, порождающее правило
2) модель, основой для которой является формализация знаний в виде ориентированного графа с размеченными вершинами и дугами.
3) представляет собой систематизированную в виде единой теории технологическую модель памяти человека и его сознания.
4) это сетевая модель со связями различного типа
Задание # 4
Вопрос:
Решать неструктурированные задачи, осуществлять долгосрочное планирование помогают ИС
1) операционного уровня
2) стратегического уровня
3) тактического уровня
Задание # 5
Вопрос:
Жизненный цикл ИС начинается с
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) момента появления проекта ИС
2) момента принятия решения об ее создании
3) момента создания системы защиты ИС
4) момента внедрения ИС
Задание # 7
Вопрос:
CRM (Customer Relationship Management ) - это
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) система по управлению взаимоотношениями с клиентами
2) универсальная система для решения прикладных задач финансового анализа
3) настраиваемая ИС финансового мониторинга и планирования деятельности предприятий и региональных экономических объединений
4) система автоматизации маркетинговых исследований и анализа внутренних данных о рыночной деятельности предприятия и его конкурентов
Задание # 8
Вопрос:
одновременно и кошелек, и средство расчета, и банковский счет.
Выберите несколько из 4 вариантов ответа:
1) магнитная карта
2) оптическая карта
4) карты с эмбосированными элементами
Задание # 9
Вопрос:
Разработка системы безопасности информационной системы производится
Выберите один из 3 вариантов ответа:
1) после разработки ИС
2) параллельно с разработкой самой ИС
3) перед разработкой ИС
Задание # 10
ерсональный компьютер – это универсальная вычислительная система, архитектура которой ориентирована на индивидуальное использование. Персональные компьютеры можно установить на любом рабочем месте, их довольно часто применяют как рабочие станции и в качестве серверов для управления небольшими компьютерными сетями. Для персональных компьютеров были созданы операционные системы ипакеты офисных программ с наглядным графическим интерфейсом, понятным и доступным самому широкому кругу пользователей. Кроме того, для ПК разработано большое число пакетов профессиональных и обучающих программ, а также самых различных игр. Первый коммерчески распространяемый ПК Альтаир-8800 на основе микропроцессора Intel-8080 появился в начале1975 г. В настоящее время наиболее известны и распространены персональные компьютеры IBM PCиMacintosh.
Для функционирования любого персонального компьютера необходимо наличие процессора, оперативной памяти, устройств ввода и вывода. Процессор выполняет все вычисления и управление другими устройствами; память служит для хранения программ, исходных данных и результатов вычислений; устройство ввода позволяет вводить команды программ и исходные данные; устройство вывода дает возможность отобразить результаты вычислений.
На практике существует понятие базовой конфигурации , включающей минимальный комплект устройств, необходимых для нормальной работы ПК. Базовый состав современных персональных компьютеров включает четыре устройства:
– системный блок;
– монитор (дисплей);
– клавиатура;
– манипулятор «мышь».
Ниже приведена упрощенная структурная схема персонального компьютера IBM PC.
Системный блок является главным компонентом ПК. Он содержит процессор и основную (внутреннюю ) память . Во всех современных ПК в системный блок входят также накопители на магнитных дисках (внешняя память ). Возможности компьютеров (их производительность) зависят от типа и быстродействия процессора, а также от объемов оперативной (внутренней) и долговременной (внешней) памяти. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называются внутренними , а устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, называются внешними дополнительными устройствами или периферийными .
Системные блоки выпускают с различной формой корпуса: в горизонтальном (desktop ) и вертикальном (tower ) исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, могут быть полноразмерными , среднеразмерными и малоразмерными . Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение, выделяют плоские и особо плоские . Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором . От этого параметра зависят требования к размещаемым устройствам. Прежним стандартом корпуса был форм-фактор AT, в настоящее время в основном используются корпуса форм-фактора ATX. Корпуса ПК поставляются вместе с блоком питания . Блок питания преобразует электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, который подается на электронные схемы ПК. Мощность блока питания является одним из параметров корпуса. Для массовых моделей ПК достаточной является мощность 250–300 Вт.
Монитор – это главное (стандартное) устройство вывода информации , основанное на использовании электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) или плоского жидкокристаллического (ЖК) экрана. Основными характеристиками мониторов являются размер экрана по диагонали , измеряемый в дюймах (1 дюйм = 2,54 см), и разрешающая способность , которая определяется количеством точек, отображаемых на экране по горизонтали и вертикали. У современных мониторов размер диагонали экрана составляет 15, 17 и более дюймов, а разрешающая способность – 1024´768 или 1600´1200 точек. Еще одной важной характеристикой монитора является частота кадровой развертки , которая влияет на видимое мелькание экрана. Изображение на экране формируется путем считывания содержимого видеопамяти и отображения его на экране. Частота кадровой развертки непосредственно связана с частотой считывания и обновления изображения на экране. Нормативной считается частота, равная 85 обновлений в секунду (85 Гц), а комфортной – 100 Гц. Для сравнения можно сказать, что частота смены кадров в кино составляет 24 кадра в секунду (24 Гц).
Клавиатура – стандартное клавишное устройство ввода информации и управления ПК. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя . Обычная современная клавиатура имеет, как правило, 104 клавиши, среди которых выделяют алфавитно-цифровые клавиши, необходимые для ввода текста, клавиши управления курсором и ряд специальных и управляющих клавиш. Стандартное расположение клавиш имеет раскладку QWERTY, что соответствует отечественной раскладке ЙЦУКЕН. Раскладку принято именовать по символам, закрепленным за первыми клавишами верхней строки алфавитной группы.
Манипулятор «мышь» – устройство управления манипуляторного типа , облегчающее взаимодействие пользователя с ПК. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением на экране монитора графического объекта, называемого указателем мыши . Действия над объектом, на который установлен указатель мыши, определяются кратковременными нажатиями (щелчками) на одну из кнопок мыши (левую или правую). Комбинация монитора и мыши обеспечивает наиболее современный интерфейс пользователя , который называется графическим .
Внутренние устройства системного блока
| С |
истемный блок– это центральная часть компьютера. В нем находится целый ряд взаимосвязанных устройств, необходимых для функционирования компьютера. Основными элементами системного блока являются:
– системная плата;
– внешняя дисковая память;
– платы (карты) расширения.
В системном блоке располагаются также блок питания и аккумулятор . Блок питания содержит вентилятор для охлаждения системного блока. К аккумулятору подключен таймер – внутримашинные электронные часы, обеспечивающие показания текущего времени (дату и время). Таймер продолжает работать и при отключении компьютера от сети.
Системная (материнская) плата – главная аппаратная компонента современного компьютера, от надежности которой зависит работа вычислительной системы. Тип установленной системной платы определяет общую производительность системы, а также возможности по модернизации компьютера и подключению дополнительных устройств.
Системная плата представляет собой печатную электронную плату, на которой размещены все основные элементы компьютера, линии соединения и разъемы для подключения внешних устройств. Ниже перечислен основной набор элементов, который в том или ином виде находится на системной плате:
– процессор – основная микросхема для обработки данных и управления работой всех устройств компьютера;
– оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) – набор микросхем для временного хранения данных при включенном компьютере;
– ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – микросхема для длительного хранения данных даже в случае выключенного компьютера;
– микропроцессорный комплект (чипсет ) – набор микросхем, обеспечивающих взаимодействие всех устройств компьютера;
– шины – совокупность проводников (линий) для обмена данными;
– разъемы для подключения внешней памяти;
– последовательные и параллельные порты для подключения периферийных устройств;
– разъемы (слоты ) для подключения модулей оперативной памяти и карт расширения.
С целью экономии места и увеличения количества свободных слотов на некоторые системные платы устанавливают видеоадаптеры, звуковые и сетевые карты и т. д. Такие устройства называются интегрированными или встроенными .
Системные платы различаются по выпускающей фирме и по типу процессоров, которые могут на них устанавливаться. Они содержат специальные перемычки – джамперы , позволяющие подстроить системную плату под тип процессора и другие устанавливаемые на ней устройства.
Процессор (микропроцессор, или центральный процессор) – это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет большинство математических и логических операций, заданных программой, размещаемой в оперативной памяти, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера. Аппаратно процессор реализуется на сверхбольшой интегральной схеме (СБИС), представляющей собой плоскую полупроводниковую пластину, заключенную в пластмассовый корпус с рядом металлических контактов (штырьков). В ПК IBM PC используются процессоры фирмыIntel . В компьютерах младших моделей фирмы Intel применялись процессоры 8086, 80286, 80386 и 80486, а в старших моделях – процессоры серииPentium: Pentium, Pentium II, Pentium III и т. д. В персональных компьютерах Macintosh применяются процессоры фирмыMotorola . В настоящее время на компьютерном рынке наиболее распространены две серии процессоров: Intel Pentium и AMD Athlon.
Конструктивно процессор представляет собой микропроцессорную память (МПП), которая строится на регистрах . Во время работы процессор обслуживает данные, находящиеся в его регистрах, в ячейках оперативной памяти, а также во внешних портах процессора. Часть данных он интерпретирует как непосредственно данные, часть – как адресные данные, а часть – как команды. Обмен информацией между процессором и другими устройствами осуществляется через порты ввода-вывода.
Под архитектурой процессора понимают принцип его действия, состав регистров, систему команд, конфигурацию и взаимное соединение основных его узлов. Система команд процессора представляет собой совокупность всех возможных команд, которые может выполнить процессор над данными. Чем шире набор системных команд, тем сложнее архитектура процессора. В зависимости от набора команд используются два различных подхода к архитектуре процессоров.
RISC (Reduced Instruction Set Computer ) – это концепция построения процессоров по следующему принципу: более компактные и простые инструкции (команды) выполняются быстрее. RISC-процессоры имеют сокращённый набор команд . Простая архитектура позволяет удешевить процессор, поднять тактовую частоту, а также распараллелить исполнение команд между несколькими блоками. Первые RISC-процессоры были разработаны в середине 1980-х годов в Стэнфордском и Калифорнийском университетах США. Они выполняли небольшой (50-100) набор команд. В настоящее время RISC-процессоры используют в специализированных вычислительных системах или устройствах, ориентированных на выполнение единообразных операций.
CISC (Complex Instruction Set Computing ) – концепция проектирования процессоров, которая характеризуется расширенной системой команд со следующим набором свойств: нефиксированное значение длины команды; кодирование арифметических действий в одной инструкции; небольшое число регистров, каждый из которых выполняет строго определенную функцию. CISC-процессоры используют в универсальных вычислительных системах. Персональные компьютеры платформы IBM PC вплоть до Pentium IV ориентированы также на использование CISC-процессоров.
Если два процессора имеют одинаковую систему команд, то они полностью совместимы на программном уровне. Группу процессоров, имеющих ограниченную (неполную) совместимость, рассматривают как семейства процессоров . Так, например, процессоры фирмы Intel относятся к семейству x86 и обладают совместимостью по принципу «сверху вниз ». Это означает, что каждый новый процессор этого семейства «понимает» команды своих предшественников, но не наоборот. Процессоры, относящиеся к разным семействам, различаются по системе команд и невзаимозаменяемые.
Главными характеристиками процессора являются рабочее напряжение , тактовая частота , разрядность , объем встроенной кэш-памяти .
Рабочее напряжение – важный параметр процессора. Понижение рабочего напряжения с 5 В для ранних моделей до 2 В и менее для современных процессоров позволило уменьшить расстояние между элементами в кристалле процессора, не опасаясь электрического пробоя. Пропорционально квадрату напряжения уменьшилось тепловыделение в процессоре, а это позволило увеличить его производительность без угрозы перегрева.
Тактовая частота характеризует быстродействие (производительность) компьютера, которое определяется количеством операций (команд) выполняемых процессором в секунду. Быстродействие современных персональных компьютеров составляет десятки, и даже сотни миллионов операций в секунду. Скорость выполнения команд непосредственно связана с тактовой частотой. Время исполнения каждой команды занимает определенное количество тактов и называется машинным циклом . В ПК тактовые импульсы вырабатывает специальная микросхема (генератор тактовых импульсов ), входящая в чипсет. Чем выше частота тактовых импульсов, тем больше команд может выполнить процессор в единицу времени, а, следовательно, тем выше его производительность. Для большинства процессоров тактовая частота измеряется в мегагерцах (1 МГц = 1 миллион тактов в секунду). На сегодняшний день частота некоторых процессоров уже превосходит 3 миллиарда тактов в секунду (3 ГГц). Более совершенные процессоры выполняют за машинный цикл не одну, а несколько команд.
Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может обработать в своих регистрах за один такт. Разрядность процессора определяется разрядностью командной шины. Процессоры с большей разрядностью при использовании соответствующей операционной системы имеют более высокую производительность. Первые процессоры семейства x86 были 16-разрядными. Начиная с процессора 80836 и по настоящее время, все процессоры имеют 32-разрядную архитектуру.
Объем встроенной кэш-памяти существенно влияет на производительность процессора. В процессоре есть центральная часть – ядро процессора , которая работает с частотой более высокой, чем частота работы других устройств. Для уменьшения количества обращений к оперативной памяти внутри процессора создают буферную область – «сверхоперативную» кэш-память , работающую на частоте ядра процессора. Для получения данных процессор сначала обращается в кэш-память, и если там нужных данных нет, он обращается в оперативную память. «Удачные» обращения в кэш-память называются попаданиями в кэш . Чем больше объем кэш-памяти, тем выше процент попадания и, как следствие, тем выше производительность процессора.
Шины – это совокупность нескольких групп проводников (линий), используемых для связи всех устройств компьютера. проводников, по которым происходит обмен данными между компонентами и устройствами компьютера, называют информационной шиной или просто шиной (Bus ). Важнейшим свойством шины является возможность параллельного подключения нескольких внешних устройств. Если шина связывает только два устройства, то она называется портом .
Шина обеспечивает три направления передачи информации:
– между процессором и основной памятью;
– между процессором и портами ввода-вывода периферийных устройств;
– между основной памятью и портами ввода-вывода периферийных устройств.
В зависимости от типа передаваемых данных линии шины делятся на три группы: шину данных , адресную шину , шину управления (команд).
Шина данных предназначена для обмена данными между процессором, оперативной памятью и внешними устройствами. В ПК с процессором Intel Pentium используется 64-разрядная шина данных. Это означает, что за один такт на обработку поступает сразу 8 байтов.
Адресная шина служит для адресации к какому-либо устройству ПК. Каждый компонент ПК, ячейки оперативной памяти или порты ввода-вывода имеют свой адрес (уникальный идентификационный код) и входят в общее адресное пространство ПК. От разрядности адресной шины зависит максимально возможное число адресов, генерируемых процессором на адресной шине. Очевидно, что объем адресуемой оперативной памяти не должен превышать 2 n , где n – разрядность адресной шины. Например, у процессора Intel Pentium адресная шина состоит из 32 параллельных проводников. Это означает, что в адресной шине формируется 32-разрядный адрес, указывающий на ячейку оперативной памяти, к которой подключается процессор для считывания данных в один из своих регистров, или, наоборот, для записи данных из регистра процессора в эту ячейку.
Шина команд (управления) используется для передачи из оперативной памяти кодов команд в процессор. По шине управления также передаются сигналы управления обменом, запросы прерывания, сигналы синхронизации и т. п. В большинстве современных процессоров командная шина является 32-разрядной, хотя существуют 64-разрядные и даже 128-разрядные.
В зависимости от функционального назначения в ПК различают системную шину и шины ввода-вывода .
Системная шина используется микросхемами чипсета для обмена информацией между процессором, памятью и другими устройствами.
Шины ввода-вывода ответвляются от системной шины и специализируются на обслуживании устройств определенного типа. Они подразделяются на локальные и стандартные .
Локальная шина ввода-вывода – это скоростная шина, предназначенная для обмена данными между быстродействующими устройствами (видеоадаптерами, сетевыми картами, картами сканера и др.) и системной шиной. В настоящее время в качестве локальной шины наибольшее распространение получила шина PCI. Она имеет 32- или 64-битовую разрядность и обеспечивает частоту до 66 МГц. Для ввода-вывода видеоданных при обработке трехмерных изображений корпорация Intel разработала специальную высокоскоростную шину AGP, которая фактически является портом, так как соединяет только два устройства (видеоадаптер и оперативную память).
Стандартная шина ввода-вывода используются для подключения более медленных устройств (например, мыши, клавиатуры, модемов). В настоящее время в качестве этой шины используются шины LPC, USB.
Весь набор шин ввода-вывода не ограничивается названными выше шинами. Современные ПК могут иметь шины стандарта SCSI, Fire Wire (IEEE 1394), которые устанавливаются в слоты расширения или интегрированы в системную плату.
Подключение устройств к шинам осуществляется посредством шинного интерфейса . Под шинным интерфейсом понимается совокупность характеристик подключаемого устройства (электрические и временные параметры), набор управляющих сигналов, протокол обмена данными и конструктивные особенности подключения. При этом обмен данными возможен только в случае совместимости их интерфейсов, что подразумевает стандартизацию интерфейсов отдельных компонентов ПК. В случае несовместимости интерфейсов (например, интерфейс системной шины и интерфейс винчестера) используются контроллеры , которые обеспечивают управление процессом обмена данными. Кроме того, гибкость и унификация системы обеспечивается введением стандартных интерфейсов последовательной и параллельной передачи данных , необходимых для работы таких важных периферийных устройств ввода-вывода как клавиатура, мышь, монитор, принтер. Для подключения этих устройств используются параллельные (LPT) и последовательные (COM) порты , разъемы которых выведены на заднюю панель системного блока.
Различают системный (внутренний) интерфейс и внешние интерфейсы (интерфейсы периферийного оборудования). Системный интерфейс задает правила подключения модулей к системной шине , а внешние интерфейсы определяют правила сопряжения с устройствами ввода-вывода, использующими шины ввода-вывода .
Основными параметрами шины являются разрядность
и пропускная способность.
Разрядностьшины определяется максимальным количеством одновременно передаваемых бит информации. На сегодняшний день существуют 16-, 32- и 64-разрядные шины. Чем выше разрядность, тем больше данных она может передать в единицу времени. Передача данных по шине осуществляется в виде электрических импульсов не непрерывно, а циклами. Количество циклов срабатывания шины в единицу времени называется частотой
. Частота шины измеряется в герцах. Пропускная способность шины определяется количеством информации, передаваемой по шине в секунду. Например, для 64-разрядной системной шины с тактовой частотой 133 МГц пропускная способность составляет
(64 бит ´ 133 МГц) / 8 = 1064 Мбайт/с.
Кроме информационной шины в системном блоке имеются шина питания и шина заземления . Шина питания подводит питающее напряжение ко всем блокам, подключенным к магистрали. Шина заземления представляет собой проводник с достаточно большим поперечным сечением. К шине заземления подключают соответствующий вывод каждой микросхемы, расположенной на какой-либо плате, например на системной.
Слоты расширения представляют собой расположенные на системной плате унифицированные разъемы, в которые могут вставляться электронные платы контроллеров для подключения дополнительных устройств, платы расширения , имеющие специальное назначение (расширение оперативной памяти, управление накопителями на дисках, видеокарта, звуковая карта). Контроллер при вставке в слот подключается к соответствующей интерфейсной шине, выполняющей передачу данных между оперативной памятью и внешним устройством. Разным пользователям ПК нужен разный набор контроллеров, поэтому системная плата содержит несколько слотов. Платы, вставляемые в слоты, называют «дочерними». Их наличие и количество является характеристикой системной платы. Именно таким образом реализуется принцип открытой архитектуры.
Микропроцессорный комплект (чипсет ) представляет собой набор микросхем (чипов), на основе которых исполняются системные платы. С помощью шин чипы соединяются между собой и с портами (разъемами для подключения внешних устройств). Параметры чипсета в наибольшей степени определяют свойства системной платы. Самые важные характеристики системной платы – скорость передачи данных , число поддерживаемых моделей процессоров , базовый тип и параметры работы оперативной памяти и некоторые другие напрямую зависят от типа чипсета.
Большинство чипсетов системных плат включают две основные микросхемы: контроллер оперативной памяти, получивший название северный мост , и контроллер внешних устройств – южный мост .
Северный мост обеспечивает обмен данными между процессором и оперативной памятью по системной шине. Кроме того, к северному мосту подключается шина PCI, обеспечивающая обмен данными между процессором, оперативной памятью и контроллерами периферийных устройств. Для связи видеоадаптера с процессором и оперативной памятью используется специальная шина AGP, соединенная с северным мостом и имеющая более высокую пропускную способность за счет передачи нескольких сигналов за один такт.
Южный мост обеспечивает обмен данными между северным мостом и портами для подключения периферийного оборудования. К южному мосту по шине UDMA подключаются устройства хранения информации (жесткие, гибкие и лазерные диски). Мышь и внешний модем подключаются с помощью последовательных портов COM. Принтер подключается к параллельному порту LPT, который обеспечивает более высокую скорость передачи данных, так как одновременно может передавать один байт информации. Одно из последних нововведений в архитектуре системных плат является использование шины USB. Она позволяет подключать к южному мосту до 256 различных устройств, имеющих последовательный интерфейс. Производительность шины USB вполне достаточна для подключения таких устройств как клавиатура, мышь, модем, сканер, джойстик, принтер, плоттер, WEB-камера и т. п. Удобство шины заключается в том, что она позволяет подключать и отключать устройства в «горячем режиме», не выключая компьютер. Кроме того, с помощью шины USB можно объединить несколько компьютеров в локальную сеть без применения специального оборудования и программного обеспечения.
Контроллеры периферийных устройств служат для подключения к шине внешних по отношению к процессору устройств. Подключение периферийных устройств к шине не напрямую, а через свои контроллеры обеспечивает согласование интерфейсов. Именно это позволило использовать общую шину для связи между отдельными функциональными модулями ПК. По сигналу управления от центрального процессора контроллер создает канал для обмена данными и в дальнейшем передача данных осуществляется непосредственно под управлением контроллера. Поэтому контроллер можно рассматривать как специализированный процессор , управляющий работой соответствующего внешнего устройства по специальным встроенным программам. Конструктивно контроллеры реализуются либо на отдельных электронных платах (карты расширения), часто называемых адаптерами (преобразователями) устройств, либо в виде микросхем, интегрированных в чипсет системной платы. Например, сетевые адаптеры используются для сопряжения ПК с физическим каналом передачи данных. К встроенным (интегрированным) контроллерам относятся, например, контроллеры клавиатуры и дисководов, адаптеры коммуникационных портов.
Для IBM-совместимых ПК важнейшим является DMA-контроллер (Direct Memory Access ), обеспечивающий прямой доступ высокоскоростных устройств к оперативной памяти, не загружая процессор и системную шину. Процесс выполнения программы и пересылка данных осуществляются одновременно, что, в свою очередь, сокращает время выполнения программы и увеличивает производительность процессора. Такой режим наиболее эффективен, когда требуется высокая скорость для передачи большого объема информации, например, при загрузке данных в оперативную память с компакт-диска и наоборот. В настоящее время DMA-контроллер интегрирован в чипсет системной платы.
Важнейшую роль в работе ПК играет контроллер прерываний . Он обслуживает процедуры прерывания, принимает запрос на прерывание от внешних устройств, определяет приоритет запросов и выдает процессору сигнал прерывания согласно уровню приоритета. Процессор приостанавливает выполнение текущей программы и переходит к выполнению специальной программы обслуживания прерывания, после завершения которой восстанавливается выполнение прерванной программы.
Видеоадаптер (видеокарта) – это устройство, которое выполнено в виде отдельной (дочерней ) платы, вставленной в один из унифицированных разъемов (слотов ) системной платы. На данный момент используются два стандартных типа разъемов: AGP, применяемый в недорогих ПК, и PCI-E (PCI-Express) – современный скоростной тип разъема. Видеоадаптер может быть встроен в саму системную плату. Такие видеоадаптеры характерны для недорогих «бюджетных» ПК, поскольку проигрывают по производительности съемным видеоадаптерам. За время существования ПК сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: MDA (монохромный), CGA (4 цвета), EGA (16 цветов), VGA (256 цветов). В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA (Super VGA), обеспечивающие воспроизведение до 16,7 миллионов цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана и стандартного ряда значения (640´480, 800´600, 1024´768, 1152´864, 1280´1024 точек и т. д.).
Видеоадаптер выполняет все операции, связанные с управлением экраном монитора. В настоящее время он представляет собой устройство, реализующее функции видеопамяти, видеоконтроллера и видеопроцессора. Видеопамять предназначена для хранения графических данных об изображении. Видеоконтроллер считывает из видеопамяти данные о яркости отдельных точек (пикселей) экрана и в соответствии с ними управляет разверткой горизонтального луча электронной пушки монитора. Видеопроцессор служит для управления построением и обновлением изображений. Совместно с монитором видеокарта образует видеоподсистему ПК. Основными параметрами видеоподсистемы являются: разрешение экрана , цветовое разрешение и видеоускорение .
Разрешение экрана определяет число точек, размещенных на экране монитора по горизонтали и вертикали. Для каждого размера монитора существует свое оптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер. В настоящее время для работы с документами и службами Интернета оптимальным является разрешение 1024´768 точек, что соответствует размеру ЭЛТ-мониторв в 17 дюймов. Почти такое же разрешение обеспечивают ЖК-мониторы размером 15 дюймов. Размеры экранов более 17 дюймов и разрешение выше 1024´768 применяют при работе с компьютерной графикой, системами автоматизированного проектирования и системами компьютерной верстки изданий. Разрешение экрана зависит также от размера зерна , под которым понимается минимальный размер пикселя, полученный в данном мониторе (измеряется в мм).
Цветовое разрешение (глубина цвета ) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Глубина цвета зависит от разрешения экрана и объема видеопамяти. При высоком разрешении экрана на каждую точку изображения приходится отводить меньше места в видеопамяти, а, следовательно, информация о цветах будет более ограниченной. Минимальное требование по глубине цвета на сегодняшний день – 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (режим High Color). Наиболее комфортная работа достигается в полноцветном режиме (True Color) при глубине цвета 16,7 млн. цветов. Использование режима True Color с высоким разрешением требует значительных размеров видеопамяти. Объем видеопамяти определяется буфером кадра и дополнительными операциями, связанными с обработкой изображения. На сегодня объем видеопамяти составляет 32–128 Мбайт.
Видеоускорение – одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть математических операций по построению изображений выполняется без процессора, чисто аппаратным путем с помощью микросхемы, которая называется видеоускорителем (графическим ускорителем ). Если в состав видеоадаптера входит видеоускоритель, то в таких случаях говорят, что видеокарта обладает функциями аппаратного ускорения. Современные видеокарты имеют два типа видеоускорителей – ускорители плоской (2D) и трехмерной (3D) графики. Ускорители типа 3D ориентированы на работу мультимедийных развлекательных программ (игр) и профессиональных программ трехмерной графики. Видеоадаптеры с графическим ускорителем позволяет воспроизводить как статические, так и динамические изображения, например, показывать мультфильмы.
Звуковая карта – устанавливается в один из слотов системной платы в виде дочерней платы и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи и музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. На выходе звуковой карты имеется также разъем для подключения микрофона, с помощью которого можно записывать речь и музыку, сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования. Стандартом для воспроизведения звука стали устройства, совместимые с устройством Sound Blaster компании Creative Labs. При отсутствии повышенных требований к качеству звука используются интегрированные звуковые системы , в которых функции обработки звука выполняются процессором и микросхемами системной платы. В этом случае звуковые колонки подключаются к гнездам, установленным непосредственно на системной плате. Многие звуковые платы имеют специальный игровой порт (GAME-порт), к которому подключаются игровые манипуляторы (джойстики).
Основным параметром звуковой карты является разрядность
, определяющая количество бит, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой формы в цифровую и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность преобразования, а, следовательно, тем выше качество звучания. На сегодняшний день минимальным требованием являются
16 разрядов, а наибольшее распространение получили
32- и 64-разрядные устройства.
Дополнительные периферийные устройства
персонального компьютера
| К |
современным персональным компьютерам может быть подсоединен целыйряд дополнительных периферийных устройств. Периферийные устройства подключаются с помощью специальных интерфейсов и предназначены для выполнения вспомогательных операций, расширяющих функциональные возможности ПК. По своему назначению периферийные устройства подразделяются на:
– устройства ввода-вывода данных;
– устройства хранения данных;
– устройства обмена данными.
К дополнительным устройствам ввода данных относятся специальные клавиатуры, специальные манипуляторы (трекболы, пенмаусы, инфракрасные мыши и др.), сканеры, графические планшеты (дигитайзеры), цифровые фотокамеры.
В качестве устройств вывода данных , дополнительных к монитору, широко используются различные печатающие устройства (принтеры).
Для внешнего хранения данных применяют устройства, использующие магнитные, магнитооптические и электронные носители: стримеры, накопители на съемных магнитных дисках, магнитооптические съемные диски, флэш-накопители.
К устройствам обмена данным между удаленными компьютерами по каналам связи относятся модемы и факс-модемы. Под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы).
С помощью модема (МО дулятор + ДЕМ одулятор) персональные компьютеры могут подключаться к другим компьютерам, а также входить в различные телекоммуникационные компьютерные сети. По конструктивному исполнению модемы бывают внутренними (в виде электронной платы, вставляемой в один из слотов системной платы) и внешние – в виде отдельного устройства, подключаемого к ПК через один из внешних портов. Модем содержит специализированный микропроцессор, управляющий его работой, оперативную и постоянную память, элементы звуковой и световой сигнализации о режимах его работы и характеристиках используемого канала связи. Постоянная память используется для запоминания конфигурации модема при выключении питания и может перепрограммироваться.
Широкое применение нашли модемы, подключаемые к коммутируемым телефонным каналам связи. Цифровые данные, поступающие из компьютера, преобразуются в модеме путем модуляции в аналоговый сигнал по соответствующему стандарту (протоколу ) и передаются в телефонную линию. Модем-приемник осуществляет обратное преобразование (демодуляцию ) в соответствии с избранным протоколом и направляет восстановленные цифровые данные в компьютер. Основной характеристикой передачи данных по линиям телефонной связи является скорость передачи , которая оценивается в бодах и килободах. Скорость в один бод – это передача одного бита в секунду. Существуют также модемы и для оптических линий связи, преобразующие электрические сигналы в световые и наоборот.
К основным потребительским параметрам модемов относятся: производительность (бит/с), поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок, шинный интерфейс для внутренних модемов (ISA или PCI). От производительности зависит объем данных, передаваемых в единицу времени. От поддерживаемых протоколов зависит эффективность взаимодействия передающего модема и модема-приемника, то есть вероятность того, что они будут взаимодействовать друг с другом при оптимальных настройках. От шинного интерфейса зависит простота установки и настройки модема. Большинство современных модемов работают со скоростью 14400–33600 бит/с и поддерживают средства коррекции ошибок и сжатия данных (стандарты V.42 и V 42bis).
Факс-модемы – устройства, сочетающие возможности модема и средств для обмена факсимильными изображениями с другими факс-модемами и обычными телефонными аппаратами. Некоторые факс-модемы обладают голосовыми возможностями и могут, например, использоваться в качестве автоответчика. В настоящее время все модемы выпускаются с факсимильными возможностями.
К числу дополнительных периферийных устройств относят также источник бесперебойного питания , который защищает оборудование от скачков напряжения и позволяет безопасно работать при кратковременных отключениях питания. Во время продолжительных нарушений электроснабжения источники бесперебойного питания выключают всю вычислительную систему.
Тесты
Планировал написать серию полезных статей для новичков о том, как выбрать и приобрести компьютер нужной конфигурации (а также планшет) и для решения определённых задач: работа, учёба, игры, работа с графикой. Перед тем как затронуть непосредственно выбор домашнего компьютера или ноутбука для решения своих задач, правильнее будет сначала объяснить новичкам, из чего вообще состоит компьютер… Поэтому в данной статье я расскажу об основных компонентах типичного домашнего (стационарного) компьютера для того, чтобы вы имели представление как он устроен, как выглядит тот или иной компонент, какие имеет характеристики и за что отвечает. Вся эта информация может пригодиться простым начинающим пользователям при выборе и покупке компьютера… Под «Основными» я имел ввиду те компоненты (комплектующие), которые вынимаются и подлежат простой замене. Проще говоря, я не буду заходить слишком далеко и рассказывать в детальных подробностях, как работает компьютер, объясняя каждый элемент на платах и внутреннее устройство каждого компонента. Данный блог читает очень много новичков, и я считаю, что сразу говорить обо всех сложных процессах и терминах – это не есть хорошо и просто вызовет кашу в голове:)
Итак, переходим к рассмотрению комплектующих любого на примере обычного домашнего компьютера. В ноутбуках и нетбуках вы сможете найти всё тоже самое, просто в гораздо уменьшенном варианте.
Из каких основных компонентов состоит компьютер?
Видеокарта (видеоадаптер или «видюха», как называют её более-менее продвинутые пользователи компьютеров). Это устройство отвечает за формирование и вывод изображения на экран монитора или любого другого аналогичного подключенного устройства. Видеокарты бывают встроенными (интегрированными) и внешними (дискретными). Встроенная видеокарта на сегодняшний день имеется в подавляющем большинстве материнских плат и визуально мы видим лишь её выход – разъём для подключения монитора. Внешняя видеокарта подключается к плате отдельно в виде ещё одной платы со своей системой охлаждения (радиатор или вентилятор).
Какая разница между ними, спросите вы? Разница в том, что встроенная видеокарта не предназначена для запуска ресурсоёмких игр, работы в профессиональных редакторах изображения и видео. Ей просто не хватит мощности для обработки такой графики и всё будет сильно тормозить. Встроенная видюха на сегодняшний день может использоваться скорее как запасной временный вариант. Для всего остального нужна хоть какая-то простенькая внешняя видеокарта и какая именно уже зависит от предпочтений пользования компьютером: для интернет-сёрфинга, работы с документами или же для игр.
Основной характеристикой видеокарты является: разъём для подключения к плате, частота графического процессора (чем она больше, тем лучше), объём и тип видеопамяти, разрядность шины видеопамяти.
Вот так выглядит видеокарта:
Звуковой адаптер . В каждом компьютере имеется, как минимум, встроенная звуковая карта и отвечает, соответственно, за обработку и вывод звука. Очень часто именно встроенная и далеко не все покупают себе дискретную звуковую карту, которая подключается к материнской плате. Лично мне, например, встроенной вполне достаточно и на этот компонент компьютера я, в принципе, и внимания вообще не обращаю. Дискретная звуковая карта будет выдавать намного качественнее звук и незаменима если вы занимаетесь музыкой, работаете в каких-либо программах для обработки музыки. А если ничем подобным не увлекаетесь, то можно спокойно пользоваться встроенной и не задумываться об этом компоненте при покупке.
Вот так выглядит дискретная звуковая карта:
Сетевой адаптер . Служит для подключения компьютера к внутренней сети и к интернету. Также, как и звуковой адаптер, очень часто может быть встроенным, чего многим достаточно. Т.е. в таком случае в компьютере вы не увидите дополнительной платы сетевого адаптера. Основной характеристикой является пропускная способность, измеряемая в Мбит / сек. Если на материнской плате имеется встроенный сетевой адаптер, а он, как правило, имеется в подавляющем большинстве материнских плат, то и новый покупать для дома не за чем. Определить его наличие на плате можно по разъёму для подключения интернет-кабеля (витая пара). Если такой разъём имеется, значит в плате есть встроенный сетевой адаптер, соответственно.
Вот так выглядит дискретная сетевая карта:
Блок питания (БП) . Очень важный компонент компьютера. Он подключается к электросети и служит для снабжения постоянным током всех других компонентов компьютера, преобразуя сетевое напряжения до требуемых значений. А устройства компьютера работают на напряжениях: +3.3В, +5В, +12В. Отрицательные напряжения практически не используются. Основной характеристикой блока питания является его мощность и измеряется, соответственно, в Ваттах. В компьютер ставится блок питания с такой мощностью, чтобы её хватило для питания всех компонентов компьютера. Больше всего будет потреблять видеоадаптер (потребляемая им мощность будет обязательно указана в документации), поэтому ориентироваться нужно на него и брать просто с небольшим запасом. Также блок питания должен иметь все необходимые разъёмы для подключения ко всем имеющимся компонентам компьютера: материнской плате, процессору, HDD и SSD дискам, видеоадаптеру, дисководу.
Вот так выглядит блок питания:
Дисковод (привод) . Это уже дополнительное устройство, без которого, в принципе, можно и вообще обойтись. Служит, соответственно, для чтения CD/DVD/Blu-Ray дисков. Если планируется на компьютере читать или записывать какие-либо диски, то, конечно же, такое устройство необходимо. Из характеристик можно отметить только способность дисковода читать и записывать различные типы дисков, а также разъём для подключения к плате, который на сегодняшний день практически всегда – SATA.
Вот так выглядит дисковод:
Процессор . Это мозг компьютера. Он является главным компонентом и производит все вычисления в компьютере, контролирует все операции и процессы. Также является одним из самых дорогих компонентов, и цена очень хорошего современного процессора может переваливать за 50 000 рублей.
Бывают процессоры фирмы Intel и AMD. Тут кому что нравится, а так, Интелы меньше нагреваются, потребляют меньше электроэнергии. При всём этом у AMD лучше идёт обработка графики, т.е. больше подошёл бы для игровых компьютеров и тех, где работа будет вестись с мощными редакторами изображений, 3D графики, видео. На мой взгляд эта разница между процессорами не столь существенна и заметна…
Основной характеристикой является частота процессора (измеряется в Герцах. Например 2.5GHz), а также – разъём для подключения к материнской плате (сокет. Например, LGA 1150).
Вот так выглядит процессор (сверху указана фирма и модель):
Материнская (системная) плата . Эта самая большая плата в компьютере, которая является связующим звеном между всеми остальными компонентами. К материнской плате подключаются все остальные устройства, включая периферийные. Производителей материнских плат множество, а на верхушке держатся ASUS и Gigabyte, как самые надёжные и одновременно дорогие, соответственно. Основными характеристиками являются: тип поддерживаемого процессора (сокет), тип поддерживаемой оперативной памяти (DDR2, DDR3, DDR4), форм фактор (определяет в какой корпус вы сможете поместить данную плату), а также – типы разъёмов для подключения остальных компонентов компьютера. Например, современные жесткие диски (HDD) и диски SSD подключаются через разъёмы SATA3, видеоадаптеры – через разъёмы PCI-E x16 3.0.
Вот так выглядит материнская плата:
Память . Тут разделим её на 2 основных типа, на которые важно будет обратить внимание при покупке:
Всё что перечислено выше – основное, без чего, как правило, не обходится ни один компьютер. В ноутбуках всё аналогично, только часто может отсутствовать дисковод, но это уже зависит от того, какую модель вы выбираете и нужен ли вам вообще этот дисковод. Также могут быть и другие компоненты, которые тоже будут подключаться к материнской плате, например: Wi-Fi адаптер, TV тюнер, устройства для видео захвата. Могут быть и другие дополнительные компоненты, которые являются совсем не обязательными, поэтому останавливаться на них пока что не будем. Сейчас практически в каждом ноутбуке имеется Wi-Fi адаптер для подключения к интернету по беспроводной сети, а также бывает и встроенный TV-тюнер. В стационарных домашних компьютерах, всё это приобретается, как правило, отдельно!
Корпус компьютера
Все те основные компоненты, которые я перечислил выше, должны быть где-то расположены, а не просто валяться на полу, верно? :) Все компоненты компьютера помещаются в специальный корпус (системный блок) для того чтобы исключить на них внешнее воздействие, защитить от повреждений и поддерживать внутри корпуса нужную температуру за счёт имеющихся в нём вентиляторов. Также запускаете вы свой компьютер именно при помощи кнопки на корпусе, поэтому без корпуса никак не обойтись:)
Корпуса бывают разного размера и в самый маленький корпус, понятное дело, не поместится, например, стандартная материнская плата. Поэтому основной характеристикой корпуса является формфактор поддерживаемых материнских плат. Если Самые большие корпуса (Full Tower) способны вместить в себя платы любого размера и любые компоненты так, что ещё и будет более-менее свободно и в случае необходимости вынуть какой-либо из компонентов, не возникнет неудобств.
Вот так выглядит корпус компьютера:
Монитор
Также, уже вне корпуса, будет расположено ещё одно важное устройство – монитор. Монтитор подключается проводом к материнской плате и без него вы, соответственно, не увидите всего что делаете на компьютере:) Основными параметрами монитора являются:
Диагональ экрана в дюймах;
Поддерживаемое разрешение экрана, например, 1920×1080. Чем оно больше, тем лучше;
Угол обзора. Влияет на то, как будет видно изображение если смотреть на монитор со стороны или чуть выше / ниже. Чем больше угол обзора, тем лучше.
Яркость и контрастность. Яркость измеряется в кд/м2 и в хороших моделях лежит за пределами 300, а контрастность должна быть не менее 1:1000 для хорошего отображения.
Вот так выглядит монитор:
Помимо перечисленных выше основных компонентов компьютера, существуют ещё и периферийные устройства. Периферией называют различные дополнительные и вспомогательные устройства, которые позволяют расширить возможности компьютера. Сюда относится множество устройств, например: компьютерная мышь, клавиатура, наушники, микрофон, принтер, сканер, копир, графический планшет, джойстик, web-камера.
Все эти устройства уже удобно будет затронуть в отдельных темах, поскольку каждое из них имеет свои характеристики и особенности. Клавиатуру и мышь выбрать проще всего, главное, чтобы подключение к компьютеру было по USB или же вообще по радиоканалу без провода, а все остальные параметры подбираются уже индивидуально и здесь главное, чтобы просто было удобно.
О выборе самых основных периферийных устройств читайте в статье:
На этом разбор компонентов компьютера я заканчиваю. Надеюсь, что подобная статья окажется для новичков в какой-то степени полезной и те, кто совсем не понимали, что находится в компьютере и для чего нужно, теперь смогу более-менее представить себе:) Также данная информация, я думаю, станет полезна при выборе компьютера и тем более последующие статьи как раз будут о выборе и покупке домашнего компьютера.
Всем хорошего дня! Пока;)
Основные устройства компьютера «живут» в системном блоке. К ним относятся: материнская плата, процессор, видеокарта, оперативная память, жесткий диск. Но за его пределами, обычно на столе, «проживают» также не менее важные устройства компьютера. Такие как: монитор, мышь, клавиатура, колонки, принтер.
В этой статье мы рассмотрим, из чего состоит компьютер , как эти устройства выглядят, какую функцию выполняют и где они находятся.
Системный блок.
В первой категории мы разберём те устройства, или их еще называют комплектующие, которые «прячутся» в системной блоке. Они наиболее важны для его работы. Кстати, сразу можете заглянуть в системник. Это не сложно. Достаточно открутить два болта сзади системного блока и отодвинуть крышку в сторону, и тогда нам откроется вид важнейших устройств компьютера, по порядку которые, мы сейчас рассмотрим.
Материнская плата – это печатная плата, которая предназначена для подключения основных комплектующих компьютера. Часть из них, например, процессор или видеокарта устанавливается непосредственно на саму материнскую плату в предназначенный для этого разъем. А другая часть комплектующих, к примеру, жесткий диск или блок питания, подключается к материнской плате с помощью специальных кабелей.
Процессор – это микросхема и одновременно «мозг» компьютера. Почему? Потому что он отвечает за выполнение всех операций. Чем лучше процессор тем быстрее он будет выполнять эти самые операции, соответственно компьютер будет работать быстрее. Процессор конечно влияет на скорость работы компьютера, и даже очень сильно, но от вашего жесткого диска, видеокарты и оперативной памяти также будет зависеть скорость работы ПК. Так что самый мощный процессор не гарантирует большую скорость работы компьютера, если остальные комплектующие уже давно устарели.
3. Видеокарта.
Видеокарта или по-другому графический плата, предназначена для вывода картинки на экран монитора. Она также устанавливается в материнскую плату, в специальный разъем PSI-Express. Реже видеокарта может быть встроена в саму материнку, но её мощности чаще всего хватает только для офисных приложений и работы в интернете.
Оперативная память – это такая прямоугольная планка, похожа на картридж от старых игровых приставок. Она предназначена для временного хранения данных. К примеру, она хранит буфер обмена. Копировали мы какой-то текст на сайте, и тут же он попал в оперативку. Информация о запущенных программах, спящий режим компьютера и другие временные данные хранятся в оперативной памяти. Особенностью оперативки является то, что данные из неё после выключения компьютера полностью удаляются.
Жесткий диск, в отличие от оперативной памяти, предназначен для длительного хранения файлов. По-другому его называют винчестер. Он хранит данные на специальных пластинах. Также в последнее время распространились SSD диски.
К их особенности можно отнести высокую скорость работы, но тут же есть сразу минус – они дорого стоят. SSD диск на 64 гигабайта обойдется вам в цене также как винчестер на 750 гигабайт. Представляете сколько будет стоить SSD на несколько сотен гигабайт. Во, во! Но не стоит расстраиваться, можно купить SSD диск на 64 ГБ и использовать его в виде системного диска, то есть установить на него Windows. Говорят, что скорость работы увеличивается в несколько раз. Система стартует очень быстро, программы летают. Я планирую перейти на SSD, а обычные файлы хранить на традиционном жестком диске.
Дисковод нужен для работы с дисками. Хоть уже и гораздо реже используется, все-же на стационарных компьютерах он пока что не помешает. Как минимум дисковод пригодится для установки системы.
6. Системы охлаждения.
Система охлаждения – это вентиляторы, которые охлаждают комплектующие. Обычно установлено три и более кулеров. Обязательно один на процессоре, один на видеокарте, и один на блоке питания, а далее уже по желанию. Если будет что-то тепленьким, то желательно охлаждать. Устанавливаются также вентиляторы на жесткие диски и в самом корпусе. Если кулер в корпусе установлен на передней панели, то он забирает тепло, а кулеры установленные на заднем отсеке подают в системних холодный воздух.
Звуковая карта выводит звук на колонки. Обычно она встроена в материнскую плату. Но бывает, что она либо ломается, и поэтому покупается отдельно, либо же изначально качество стандартной владельца ПК не устраивает и он покупает другую звуковуху. В общем звуковая карта также имеет право быть в этом списке устройств для ПК.
Блок питания нужен для того, чтобы все вышеописанные устройства компьютера заработали. Он обеспечивает все комплектующие необходимым количеством электроэнергии.
8. Корпус
А чтобы материнскую плату, процессор, видеокарту, оперативную память, жесткий диск, дисковод, звуковую карту, блок питания и возможно какие-то дополнительные комплектующие было куда-то засунуть, нам понадобится корпус. Там все это аккуратно устанавливается, закручивается, подключается и начинает ежедневную жизнь, от включения до выключения. В корпусе поддерживается необходимая температура, и все защищено от повреждений.
В итоге мы получаем полноценный системный блок, со всеми важнейшими устройствами компьютера, которые нужны для его работы.
Периферийные устройства.
Ну а чтобы полноценно начать работать на компьютере, а не смотреть на «жужжащий» системный блок, нам понадобятся Периферийные устройства. К ним относятся те компоненты компьютера, которые за пределами системника.
Монитор само собой нужен, чтобы видеть то, с чем мы работаем. Видеокарта подает изображение на монитор. Между собой они подключены кабелем VGA или HDMI.
Клавиатура предназначена для ввода информации, ну само собой какая работа без полноценной клавиатуры. Текст напечатать, в игры поиграть, в интернете посидеть и везде нужна клавиатура.
3. Мышь.
Мышь нужна чтобы управлять курсором на экране. Водить его в разные стороны, кликать, открывать файлы и папки, вызывать различные функции и много другое. Также, как и без клавиатуры, без мыши никуда.
4. Колонки.
Колонки нужны в основном чтобы слушать музыку, смотреть фильмы и играть в игры. Кто еще сегодня использует колонки больше, чем ежедневно их воспроизводят обычные пользователи в этих задачах.
Принтер и сканер нужен чтобы печатать и сканировать документы и всё, всё необходимое в области печатанья. Или МФУ, многофункциональное устройство. Пригодится всем тем, кто часто что-то печатает, сканирует, делает ксерокопии и совершает много других задач с этим устройством.
В этой статье мы лишь кратко рассмотрели основные устройства компьютера , а в других, ссылки на которые вы видите ниже, мы подробно рассмотрим все наиболее популярные периферийные устройства, а также компоненты, которые входят в состав системного блока, то есть комплектующие.
Приятного чтения!