Наверное, многие пользователи ПК задумывались о том, что содержится в системном блоке компьютера , и из чего он состоит. Давайте попробуем разобраться в этом вопросе, ведь это достаточно важная, а также полезная информация.

В первую очередь в наши глаза бросается корпус системного блока, или кейс, именно в нем размещаются все основные элементы ПК, такие как блок питания, материнская плата, процессор, жесткий диск, оптический привод для лазерных CD и DVD дисков и т.д. Рассмотрим эти элементы подробнее.

Материнская плата — это основной и самый главный элемент системного блока, именно к ней подключаются все иные устройства, либо путем соединения с ней через шлейф, либо путем закрепления прямо на ней через коннекторы. Материнская плата координирует и объединяет работу всех остальных компонентов компьютера. На материнской плате имеются различные разъемы, через которые подключаются самые разные внешние устройства. Обычно это разъемы USB, аудио разъемы, разъем для наушников, микрофона, клавиатуры, мышки, разъемы HDMI и д.р.

На материнской плате крепится процессор – мозг ПК. Это устройство обрабатывает всю информацию и определяет основные параметры компьютера по возможностям обработке информации. По форме процессор напоминает небольшую квадратную пластинку. Для обеспечения нормального температурного режима работы процессора он снабжается системой охлаждения, обычно состоящей из радиатора и кулера.

Основные параметры процессора это тактовая часта, разрядность, количество ядер. Тактовая частота - выражает скорость работы процессора, то есть скорость выполнения одного действия за секунду. Чем выше тактовая частота, тем производительнее процессор. Правда, производительность ПК определяется не только тактовой частотой процессора, поэтому на выполнение одинаковой операции разным системам, но имеющими процессор с одинаковой частотой, может требоваться разное время.

По разрядности компьютерные системы могут быть 32–битные и 64–битные. Этот параметр обусловлен устройством внутренней архитектуры процессора. Обычно все современные процессоры рассчитаны на установку 64-битных систем.

Что касается количества ядер у процессора, то, большее их количество повышает общее быстродействие всей системы, но, только в случае хорошей оптимизации. В основном на современных ПК установлены многоядерные процессоры.

Не забывайте чистить свой системник вовремя 🙂

Такой элемент как оперативная память, представляет собой планку, устанавливаемую на материнской плате. Оперативная память необходима для временного хранения данных при работе процессора. Объем оперативной памяти также существенно влияет на быстродействие ПК. Оперативную память делят на типы: DDR, DDR2, DDR3. Подбирать память нужно, исходя из характеристик материнской платы.

Вся основная информация, то есть все файлы, которые размещаются на компьютере, все установленные программы, фотографии, музыка и фильмы хранятся на жестком диске, его еще называют винчестер. Винчестер записывает данные на специальный диск, покрытый слоем ферромагнитного материала. Жесткий диск выглядит как металлическая коробочка. Соединяется он с материнской платой с помощью проводного шлейфа.

Основные параметры жесткого диска, это объем его памяти, тип интерфейса и скорость вращения шпинделя. Чем больше объем памяти жесткого диска, тем больше информации вы сможете хранить на своем компьютере. Интерфейсы жестких дисков разделяются на SATA, SAS и IDE. IDE почти изжил себя, SATA имеет небольшую стоимость, но также и меньшие объемы по сравнению с SAS, правда стоимость SAS несколько выше.

Скорость вращения шпинделя показывает скорость, с которой вращается магнитный диск винчестера. Эта скорость может достигать от 5400 до 15000 оборотов в секунду.

Видеокарта - задача этого устройства, преобразовать изображение, которое находится в цифровом виде в памяти компьютера (графический образ), в видеосигнал для монитора. Основные характеристики видеокарты, это ширина шины памяти, то есть количество информации в битах, передаваемое за один такт, объем памяти в мегабайтах, и частота ядра.

Блок питания системного блока преобразует напряжение бытовой электросети до необходимых значений, а также стабилизирует напряжение и защищает элементы ПК от различных помех. Обычно на всех компьютерах устанавливаются импульсные блоки питания. Главный параметр любого блока питания - это его мощность. Она должна соответствовать потребляемой мощности всей системы, причем с запасом в 20-25%.

Обычно любой системный блок в базовой комплектации имеет оптический привод для чтения и записи CD и DVD дисков. Современные приводы отличаются небольшими габаритами, по сравнению со своими предшественниками и большей скоростью записи и чтения информации. Кроме встроенного в системный блок дисковода можно приобрести внешний дисковод, подключаемый к компьютеру через USB–порт.

Вот, пожалуй, и все основные элементы из которых состоит системный блок компьютера , впрочем, в системный блок могут устанавливаться и другие элементы, но их можно отнести к второстепенным.

Некоторые системный блок называют "коробочка", некоторые "процессор" и ещё множество различных названий, даже применяют его иногда не по назначению, к примеру греют ноги.

И так, в этой статье я подробно напишу и даже покажу, что находится внутри системного блока, а также что представляет из себя корпус.

Многие люди (а может и не люди) задумывались "а что же внутри вон той коробочки?"...

Системный блок:

Корпус

Для начала расскажу Вам немного о корпусах.

Корпуса компьютера бывают различных стандартов, таких как MiniTower, MidiTower, BigTower, Server Case и т.д. и все они предназначены для одной и той же цели - хранить в себе основные части компьютера.

Корпуса обычно изготавливаются из жести, алюминия, панели обычно из пластмассы, но а также из других материалов.

На примере разберём корпус типа MidiTower:

На фото отмечены основные области, в которых должны или могут находится:

1. блок питания;
2. корпусные вентиляторы;
3. материнская плата (формата ATX или MiniATX);
4. устройства 5.25";
5. устройства 3.5".

Могут быть корпуса где можно поставить корпусные вентиляторы и снизу и сверху, а также например более одного на задней панели, на боковую крышку и т.д.

Есть корпуса где блок питания находится снизу, а не как на фото, где он должен быть сверху.

Материнская плата

Материнская плата - это основная часть системного блока, ибо без неё ничего работать то и не будет.

Материнские платы бывают стандартов ATX, MiniATX и т.д. Я вам приведу пример материнской платы формата ATX.

1. разъём для процессора;
2. дополнительное питание для процессора;
3. слоты для оперативной памяти;
4. под радиатором находится северный мост;
5. под радиатором находится южный мост;
6. слот PCI-E x16 для видеокарты;
7. слот PCI;
8. батарейка;
9. разъёмы SATA;
10. разъём для жёстких дисков IDE;
11. чуть не забыл, разъём для основного питания;
12. разъём для флопи-дисковода;
13. разъём для подключения процессорного вентилятора;
14. слот PCI-E x1;
15. разъёмы для подключения панельки на корпусе;
16. разъёмы для подключения дополнительных USB;
17. разъём для подключения аудио-устройств на передней панели корпуса;
18. разъём для подключения корпусных вентиляторов.

Теперь подробнее рассмотрим некоторые элементы на материнской плате.

Разъём для процессора, также его называют сокетом, нужен для того чтобы подключать к нему процессор, в настоящее время разных сокетов очень много под различные процессоры, к примеру вот 775 (для процессоров Intel):

А вот 939 сокет (для процесоров Athlon):

На следующем фото изображён северный мост без радиатора:

Служит он для того чтобы соединять (передавать информацию) между собой 3-х основных компонента компьютера - это процессор, оперативную память, видеокарту, а также передавать информацию от южного моста к процессору.

Южный мост:

Южный мост обрабатывает и передаёт информацию процессору, через северный мост, от устройств ввода/вывода.

И наконец задняя панель, данной материнской платы, выглядит так:

Нужна она для подключения различных устройств ввода/вывода.

Процессор

Процессор, так сказать, это мозг компьютера, без которого, как Вы уже наверное поняли, компьютер не сможет обрабатывать ни какой информации.

Основные характеристики процессоров это тактовая частота, кэш (какого либо уровня), частота шины.

На фото показаны 3 разных процессора, там даже имеется слотовый процессор Слева s939 AMD Athlon, справа s775 Intel C2D E6750, ну и сверху Slot 1 Intel Pentium III 600МГц.

Фото с другой стороны:

Охлаждение для процессоров

Процессоры выделяют очень много тепла, именно по этому их необходимо охлаждать, иначе они просто со временем перестанут работать, да и притом без охлаждения ПК не проработает и минуты, ибо будет срабатывать защита от перегрева, а если процессор старого образца, то он попросту сгорит.

Охлаждение может быть воздушным или же водяное. Поговорим только о воздушном.

Воздушное охлаждение может быть активным, либо же пассивным. Пассивное это когда на процессор установлен только радиатор, таким способом охлаждают процессоры, которые греются не так сильно, обычно такие процессоры устанавливают на ноутбуки.

Активное охлаждение состоит из радиатора и вентилятора, а вместе это называется "кулер".

Радиаторы изготавливаются из разных материалов, обычно из алюминия, меди. Также есть радиаторы которые основаны на тепловых трубках (самые эффективные), либо смешанные, то есть сердечник может быть медным, а рёбра алюминиевыми.

Кулер на тепловых трубках:

Алюминиевый радиатор на слотовом процессоре:

Кулер с алюминиевым радиатором:

Кулер с медным радиатором:

А вот так выглядит разобранный кулер Asus V60, который был показан до этого:

Оперативная память

Оперативная память бывает разных типов, очень давно были когда то SIMM, потом появились DIMM, далее DDR, DDR2 и на конец DDR3, это для настольных ПК, также существует память для серверов например FB-DIMM и простые DDR, DDR2, DDR3 тоже для серверов, но с поддержкой ECC.

Основными характеристиками оперативной памяти является её ёмкость, частота шины, а также тайминги (задержки).

На фото показаны (сверху вниз) DIMM, DDR, DDR2.

Видеокарта

Изначально видеокарты были нужны только для того, чтобы выводить текст на экран, а также примитивную графику, сейчас же их используют для игр, различной графики, обработки различной информации (к примеру перекодировка видео), причём видеокарта во много раз мощнее чем процессор, можно привести даже пример: точные цифры не помню, но 4-х ядерный процессор перекодировал видео за 4 часа, а видеокарта, тоже самое видео, за 20 минут.

Точно не знаю, какие появились первые, но были сначала видеокарты которые вставлялись в слот ISA и PCI, потом появился специальный слот AGP, а теперь существует слот PCI-E и PCI-E2.

Вот так выглядит видеокарта PCI-E:

Основными элементами на видеокарте считаются процессор (1) и память (2). 3 - разъём для подключения вентилятора, так же могут быть разъёмы для дополнительного питания.

Основные характеристики видеокарты: частота процессора, частота шейдерного блока, объём памяти, частота памяти, тип памяти, разрядность шины, а также какие выходы имеются на видеокарте. Существуют такие выходы как D-SUB, DVI, HDMI, DVI-I, DVI-D, DisplayPort и другие.

Блок питания

Блок питания нужен компьютеру для преобразования и передачи энергии к элементам компьютера. Работает он подобно сердцу:)

Компьютер имеет следующие основные блоки:

• Системный блок.
• Монитор.
• Манипуляторы.

Человек существует в "океане" информации, он постоянно получает информацию из окружающего мира с помощью органов чувств, хранит ее в своей памяти, анализирует с помощью мышления и обменивается информацией с другими людьми. Компьютер, так же как и человек, получает информацию, хранит и обрабатывает ее, обменивается ею с другими компьютерами. Компьютер является инструментом, который помогает человеку ориентироваться в этом "океане" информации.

Персональным компьютером (ПК) называют сравнительно недорогой универсальный микрокомпьютер, рассчитанный на одного пользователя. Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по магистрали, соединяющей все устройства компьютера.

Персональные компьютеры обычно проектируются на основе принципа открытой архитектуры:

1. Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определенная совокупность аппаратных средств и соединений между ними). Таким образом, компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-изготовителями.

2. Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями.

Системный блок

В системном блоке находится вся электронная начинка компьютера:

• материнская (или системная) плата , которая содержит основные компоненты компьютера, определяющие его архитектуру, а именно:
  • микропроцессор - для выполнения вычислений и общего управления компьютером;
  • математический сопроцессор - для увеличения скорости вычислений с числами большой точности. Математический сопроцессор ускоряет расчеты, использующие операции над числами с плавающей запятой, примерно в 5-15 раз. В процессорах 486DX и PENTIUM сопроцессор уже внедрен в основной процессор и дополнительной установки не требуется.
  • память - для постоянного и временного хранения информации. Выделяют память следующих типов:
    • оперативная память - ОЗУ, RAM (Random Access Memory) для хранения выполняемых программ, исходных данных для обработки, для записи промежуточных и окончательных результатов. При выключении компьютера, перезагрузке, случайных сбоях по питанию все содержимое оперативной памяти стирается. Следовательно, при наборе каких-либо данных, текстов и т.д. надо периодически записывать промежуточные результаты на жесткий диск. Объем памяти измеряется в мегабайтах(Mb) и гигабайтах(Gb).
    • кэш-память - для ускорения доступа к оперативной памяти применяется "сверхбыстрая" статическая память, которая является буфером между очень быстрым процессором и более медленной оперативной памятью.
    • ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) - служит для хранения программ внутреннего тестирования устройств, программы настройки конфигурации (SETUP). Совокупность этих микропрограмм называется BIOS (базовая система ввода-вывода), которая реализована в виде микросхемы на материнской плате.
    • CMOS - часть микросхемы BIOS, которая питается от специального аккумулятора на системной плате. В ней хранятся параметры конфигурации компьютера (ОЗУ, тип винчестера, флоппи-дисководы и т.д.).
  • Chipset - набор сверхбольших микросхем, на которых реализована вся архитектура платы.
  • Слоты (шины) расширения для установки контроллеров и адаптеров
• накопители информации - для ввода/вывода и хранения информации; По способу записи и чтения информации на носитель дисковые накопители можно подразделить на:
  • магнитные (жесткий диск, флоппи-дисковод);
  • оптические (CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW - приводы);
  • магнитооптические.
• контроллеры и адаптеры - устройства, предназначенные для передачи информации от материнской платы к периферийному устройству и обратно; Существует большое количество различных контроллеров и адаптеров. Самыми распространенными из них являются:
  • видеокарта;
  • звуковая карта;
  • сетевая карта;
  • модем.
• блок питания - служит для преобразование напряжения сети 220 В (110 В) в напряжения питания конструктивных элементов компьютера: +12В, +5В и +3,3В.

Основным аппаратным компонентом компьютера является системная плата. На системной плате реализована магистраль обмена информацией, имеются разъемы для установки процессора и оперативной памяти, а также слоты для установки контроллеров внешних устройств.

Характеристиками системной платы являются:

• размер платы (Форм фактор);
• тип поддерживаемых процессоров и соответствующий тип разъема под процессор;
• Chipset - набор сверхбольших микросхем, на которых реализована вся архитектура платы;
• тип и число слотов шины расширения (3xISA, 4xPCI, AGP);
• Тип и объем поддерживаемой динамической памяти и наличие соответствующих разъемов под модули памяти;
• Объем и тип кэш-памяти.

Последние несколько лет одной из наиболее "горячих" тем была тема интеграции МП - нужно ли встраивать видео, звук, и другие возможности в МП. Большинство опытных пользователей решительно выступают против интеграции МП, так как это ограничивает возможность их выбора и считают, что интеграция должна осуществляться на МП, которые поставляются на "массовый рынок". С другой стороны, производители находят интеграцию МП довольно привлекательной, так как это позволяет им представлять пользователю более функциональный продукт и в то же время снизить цену на товар в связи с уменьшением нескольких расширительных гнезд и меньших PCB. Несмотря ни на что, главная задача производителей - предоставить пользователю как можно больше возможностей и функциональности вместе со своим товаром. В конце концов, мы, скорее всего, станем свидетелем того, что будут изобретены специальные гнезда, куда будут вставляться графические чипы и тем самым видео возможности того или иного продукта будут улучшены, примерно то же самое мы проделываем сегодня с процессором. Графическая память будет встроена в графический чип в МП или будет находиться и там и там. Так же будут включены модемы, звуковые и LAN контроллеры. Это позволит производителям устранить ISA слот, а так же большинство PCI слотов. USB и IEEE1394 приборы потихоньку заменят сравнительно медленные серийные, параллельные, IDE и SCSI приборы, которые сейчас наиболее распространены.

Процессор

Процессор аппаратно реализуется на большой интегральной схеме (БИС). Большая интегральная схема на самом деле не является "большой" по размеру и представляет собой, наоборот, маленькую плоскую полупроводниковую пластину размером примерно 20x20 мм, заключенную в плоский корпус с рядами металлических штырьков (контактов).

Использование современных высоких технологий позволяет разместить на БИС процессора огромное количество (42 миллиона в процессоре Pentium 4) функциональных элементов (переключателей), размеры которых составляют всего около 0,18 микрон (1 микрон = 10 -6 метра).

Эти элементы образуют сложную структуру, что позволяет процессору производить обработку информации (например, складывать числа) с очень высокой скоростью. Современные процессоры обладают большим быстродействием, например, процессор Pentium 4 может выполнять обработку информации с частотой в 1,5 ГГц (выполнять 1,5 миллиарда операций в секунду).

Центральный процессор в общем случае содержит в себе:

• арифметико-логическое устройство ;
• шины данных и шины адресов ;
• регистры ;
• счетчики команд ;
• кэш - очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт);
• математический сопроцессор чисел с плавающей точкой

В вычислительной системе может быть несколько параллельно работающих процессоров; такие системы называются многопроцессорными . В характеристиках компьютера процессор ставят на первое место, так как он в наибольшей степени определяет производительность компьютера. Поэтому при покупке вначале выбирают именно его, а потом подбирают остальные устройства: чипсет, оперативную память, системную плату и т.д.

Одной из главных характеристик процессора является тактовая частота . Микропроцессор выполняет определенные операции (запись, чтение, обработку данных) в точно отведенные единицы времени (такты), что необходимо для синхронизации процесса. Обработка информации тем быстрее, чем выше тактовая частота. Измеряется она в МГц (MHz, мегагерцах) и ГГц (GHz, гигагерцах). Различают частоту ядра процессора (внутреннюю) и частоту системной шины (внешнюю).

Внешняя тактовая частота (частота шины процессора) формируется генератором импульсов на системной плате и определяет производительность ядра CPU. По шине процессора производится обмен данными между ЦП, памятью и другими устройствами.

Внутренняя тактовая частота определяет в значительной мере скорость работы процессора. Она указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду. Данная частота указывается в прайс-листах фирм, продающих процессоры. Эта величина является произведением частоты системной шины, подаваемой от кварцевого резонатора на внутренний коэффициент умножения. Этот коэффициент определяется подачей напряжения на определенные контакты CPU. Например, 266*5=1330 Мгц.

Память

Название "оперативная" эта память получила потому, что она работает очень быстро, однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен. Часто для оперативной памяти используют обозначение RAM (random access memory, то есть память с произвольным доступом). Поскольку элементарной единицей информации является бит, то оперативную память можно рассматривать как некий набор элементарных ячеек, каждая из которых способна хранить один информационный бит.

Оперативная память, предназначенная для хранения информации, изготавливается в виде модулей памяти. Модули памяти представляют собой пластины с рядами контактов, на которых размещаются БИС памяти. Модули памяти могут различаться между собой по размеру и количеству контактов (SIMM или DIMM и DDR RA). Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти является быстродействие, т.е. частота, с которой происходят операции записи или считывания информации из ячеек памяти. Современные модули памяти обеспечивают частоту 133 МГц и выше.

В оперативной памяти элементарная ячейка памяти представляет собой конденсатор, способный в течение короткого промежутка времени сохранять электрический заряд, наличие которого можно ассоциировать с информационным битом. Проще говоря, при записи логической единицы в ячейку памяти конденсатор заряжается, а при записи нуля - разряжается. При считывании данных конденсатор разряжается через схему считывания, и если заряд конденсатора не был нулевым, то на выходе схемы считывания устанавливается единичное значение.

Кроме того, поскольку при считывании конденсатор разряжается, то его необходимо зарядить до прежнего значения. Поэтому процесс считывания сочетается с подзарядкой конденсаторов (регенерацией заряда). Если в течение длительного времени обращения к ячейке не происходит, то за счет токов утечки со временем конденсатор разряжается и информация теряется. Вследствие этого память на основе массива конденсаторов требует постоянного периодического подзаряда конденсаторов (поэтому ее и называют динамической).

Для компенсации утечки заряда применяется регенерация, основанная на периодическом циклическом обращении к ячейкам памяти, поскольку каждое такое обращение восстанавливает прежний заряд конденсатора. Регенерация в микросхеме происходит одновременно по всей строке матрицы при обращении к любой из ее ячеек, то есть достаточно циклически перебрать все строки.

Каждый элемент памяти определяется своим адресом . Элементы памяти объединяются в корпусе микросхемы , а последние, в свою очередь, размещаются на специальных небольших печатных платах (модулях). Эти платы вставляются в специально предназначенные для них слоты на материнской плате так называемые банки (Banks). Под банком понимают один или несколько разъемов, объединенных в логическую единицу.

Основными характеристиками оперативной памяти являются:

• пропускная способность;
• вид структуры(технология реализации) памяти;
• разновидность модуля(форм-фактор, конструктив) памяти.
• объем(размер) ОЗУ модуля памяти;

Главной характеристикой памяти является ее пропускная способность , то есть максимальное количество данных, которое можно считать из памяти или записать в память в единицу времени. Именно эта характеристика прямо или косвенно отражается в названии типа памяти.

Оперативная память компьютера состоит из большого количества ячеек, в каждой из которых может храниться определенный объем информации. В современных персональных компьютерах количество ячеек памяти достигает десятков миллионов.

Важнейшей характеристикой компьютера в целом является его производительность, т.е. возможность компьютера быстро обрабатывать большие объемы информации. Производительность компьютера во многом определяется быстродействием процессора, а также объемом оперативной памяти и скоростью доступа к ней. M), по быстродействию, по информационной емкости и т.д.

Кеш(cashe)-память

Для ускорения доступа к оперативной памяти в современных быстродействующих компьютерах применяется специальная "сверхбыстрая" ("сверхоперативная") память, которая называется кэш-памятью и является как бы буфером между очень быстрым процессором и достаточно медленной оперативной памятью. Ее начали использовать начиная с 486 компьютеров и сейчас используют во всех современных моделях ПК.

Кэш-памятью управляет специальное устройство - контроллер , который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как "попадания", так и "промахи". В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает её непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.

Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память, так называемый кэш первого уровня (внутренняя кеш-память), которая обозначается L1(Level 1) и имеет размер порядка 64-128 Кбайт. Ее назначение - согласование скорости работы процессора и внешней кэш-памяти.

Кроме того, существует кэш второго уровня(внешняя кеш-память), которая обозначается L2(Level 2) и имеет ёмкость от 128 Кбайт до 256 Кбайт и выше. Главная задача внешней кэш-памяти - организовать обмен данными между процессором и памятью с наименьшим количеством тактов ожидания. В настоящее время существует три схемы размещения кэш L2:

• Кэш L2 вынесен на системную плату и подключен к шине памяти так же как и основная память. Это самый медленный вариант - кэш работает на внешней частоте ЦП.
• Кэш L2 подключен к отдельной шине, называемой шиной кэша (Back Side Bus - BSB). Выигрыш по сравнению с предыдущим вариантом более чем в 2 раза, т.к шина кэша более скоростная, чем шина памяти. Шины кэша и памяти действуют независимо друг от друга. Такое решение впервые применено корпорацией Intel в ЦП Pentium II и названо ею Dual Independent Bus (DIB) - двойная независимая шина. Данное решение реализуется небольшой процессорной платой, на которой размещаются ЦП, кэш L2 и BSB. Плата вставляется в слот системной платы аналогично картам устройств. Такое решение используется в ЦП Intel Pentium II/III.
• Кэш L2 встроен в ЦП и работает на полной внутренней частоте ЦП (шина BSB встроена в ЦП и близость L2 и ЦП дает возможность поднять частоту кэша до внутренней частоты ЦП). Впервые это решение было реализовано Intel в ЦП Celeron.

Постоянная память

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory- память только для чтения) - энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом "зашивается" в микросхеме BIOS при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

BIOS (Basic Input/Output System) - это базовая система ввода-вывода. BIOS представляет собой сложную систему, состоящую из большого количества утилит, предназначенных для автоматического распознавания установленного на компьютер оборудования, его настройки и проверки функционирования.

В состав этой системы входят различные программы ввода-вывода, которые обеспечивают взаимодействие между операционной системой, прикладными программами с одной стороны и устройствами, входящими в состав компьютера (внутренними и внешними) с другой.

Первоначально BIOS предназначалась для осуществления тестирования компьютера при включении - так называемых POST(Power On Self Test) или BIST(Built In Self Test)-процедур, и обеспечивания последующей загрузки ОС. Это справедливо для ПК семейств i8086, i8088 и для значительной части семейства 80286.

В настоящее время BIOS представляет собой сложную систему, состоящую из большого количества утилит, предназначенных для автоматического распознавания установленного на компьютер оборудования, его настройки и проверки функционирования. Вызов программ BIOS, как правило, осуществляется через программные или аппаратные прерывания. При включении питания компьютера BIOS тестирует (POST - Power-On-Self-Test) компоненты системы - процессор, память, приводы дисков (как жестких, так и флоппи-дисководов), клавиатуру т.д.

BIOS реализован в виде микросхемы, установленной на материнской плате компьютера. Заметим, что название ROM BIOS в настоящее время не совсем справедливо, ибо "ROM" предполагает использование постоянных запоминающих устройств (Read Only Memory), а для хранения кодов BIOS в настоящее время применяют в основном перепрограммируемые запоминающие устройства. Наиболее перспективной для хранения системы BIOS является флэш-память (сменные карты памяти). Она позволяет модифицировать функции для поддержки новых устройств, подключаемых к компьютеру.

Носители, использующие флэш-память, составляют самый многочисленный класс портативных носителей цифровой информации и применяются в подавляющем большинстве современных цифровых устройств. Различные типы карт флэш-памяти все чаще используются в цифровых камерах, карманных компьютерах, аудиоплеерах, мобильных телефонах и других портативных электронных системах.

Использование чипов флэш-памяти позволяет создавать миниатюрные и очень легкие энергонезависимые сменные карты памяти, обладающие к тому же низким энергопотреблением. Важным достоинством карт на основе флэш-памяти является также их высочайшая надежность, обусловленная отсутствием движущихся частей, что особенно критично в случае внешних механических воздействий: ударов, вибраций и т.п.

Основные недостатки таких носителей - довольно большая цена самих карт флэш-памяти и высокая удельная стоимость хранимых на них данных, хотя в настоящее время наблюдается тенденция к значительному снижению цен на сменные карты флэш-памяти.

Самыми распространенными типами флэш-карт сегодня являются CompactFlash (CF), SmartMedia (SM), Securе Digital (SD), MultiMediaCard (MMC) и Memory Stick (MS), которые отличаются друг от друга интерфейсами, габаритами, скоростью чтения/записи и максимально возможной емкостью.

На физическом уровне у флэш-памяти различных стандартов много общего, и в первую очередь это архитектура массива памяти и устройство самой ячейки памяти. Принципиальное отличие флэш-памяти от RAM-памяти заключается в том, что это энергонезависимая память, способная в течение неограниченного времени сохранять информацию при отсутствии внешнего питания.

В принципе, существует несколько типов энергонезависимой памяти, и в этом смысле флэш-память - лишь одна из ее разновидностей. Система BIOS неразрывно связана с СMOS RAM (CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor).

CMOS(полупостоянная память) - небольшой участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера, который регулируется с помощью утилиты CMOS Setup Utility. Обладает низким энергопотреблением. Содержимое CMOS-памяти не изменяется при выключении электропитания компьютера, поскольку для ее электропитания используется специальный аккумулятор.

Видеопамять

Видеопамять - разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам - процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Скорость, с которой информация поступает на экран, и количество информации, которое выходит из видеоадаптера и передается на экран - все зависит от трех факторов:

• разрешения вашего монитора;
• количества цветов, из которых можно выбирать при создании изображения;
• частота, с которой происходит обновление экрана;

Разрешение определяется количеством пикселов на линии и количеством самих линий. Поэтому на дисплее с разрешением 1024х768, типичном для систем, использующих ОС Windows, изображение формируется каждый раз при обновлении экрана из 786,432 пикселов информации.

Обычно частота обновления экрана измеряется в герцах (Hz), или циклах в секунду. Следствием мерцания экрана является зрительное напряжение и усталость глаз при длительном наблюдении за изображением. Для уменьшения усталости глаз и улучшения эргономичности изображения значение частоты обновления экрана должно быть не менее 75 Hz.

Число допускающих воспроизведение цветов, или глубина цвета - это десятичный эквивалент двоичного значения количества битов на пиксел. Так, 8 бит на пиксел эквивалентно 2 8 или 256 цветам, 16-битный цвет, часто называемый просто high-color, отображает более 65,000 цветов, а 24-битный цвет, также известный, как истинный или true color, может представить 16.7 миллионов цветов. 32-битный цвет с целью избежания путаницы обычно означает отображение истинного цвета с дополнительными 8 битами, которые используются для обеспечения 256 степеней прозрачности. Так, в 32-битном представлении каждый из 16.7 миллионов истинных цветов имеет дополнительные 256 степеней доступной прозрачности. Такие возможности представления цвета имеются только в системах высшего класса и графических рабочих станциях.

Ранее настольные компьютеры были оснащены в основном мониторами с диагональю экрана 14 дюймов. VGA разрешение 640х480 пикселов вполне и хорошо покрывало этот размер экрана. Как только размер среднего монитора увеличился до 15 дюймов, разрешение увеличилось до значения 800х600 пикселов. Так как компьютер все больше становится средством визуализации с постоянно улучшающейся графикой, а графический интерфейс пользователя (GUI) становится стандартом, пользователи хотят видеть больше информации на своих мониторах.

Мониторы с диагональю 17 дюймов становятся стандартным оборудованием для систем на базе ОС Windows, и разрешение 1024х768 пикселов адекватно заполняет экран с таким размером. Некоторые пользователи используют разрешение 1280х1024 пикселов на 17 дюймовых мониторах.

Современной графической подсистеме для обеспечения разрешения 1024x768 требуется 1 Мегабайт памяти. Несмотря на то, что только три четверти этого объема памяти необходимо в действительности, графическая подсистема обычно хранит информацию о курсоре и ярлыках в буферной памяти дисплея (off-screen memory) для быстрого доступа. Пропускная способность памяти определяется соотношением того, как много мегабайт данных передаются в память и из нее за секунду времени. Типичное разрешение 1024х768, при 8-битной глубине представления цвета и частоте обновления экрана 75 Hz, требует пропускной способности памяти 1118 мегабайт в секунду. Добавление функций обработки 3D графики требует увеличения размера доступной памяти на борту видеоадаптера до 4 мегабайт. Дополнительная память сверх необходимой для создания изображения на экране используется для z-буфера и хранения текстур.

Накопители на дисках

Жёсткий диск - винчестер

Жесткие магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с большой угловой скоростью. За счет гораздо большего количества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость жестких дисков может в десятки тысяч раз превышать информационную емкость дискет.

Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеров разделены на кольцевые концентрические дорожки, а дорожки - на секторы. Головки считывания-записи вместе с их несущей конструкцией и дисками заключены в герметически закрытый корпус, называемый модулем данных . При установке модуля данных на дисковод он автоматически соединяется с системой, подкачивающей очищенный охлажденный воздух.

Поверхность платтера имеет магнитное покрытие толщиной всего лишь в 1,1 мкм, а также слой смазки для предохранения головки от повреждения при опускании и подъёме на ходу. При вращении платтера над ним образуется воздушный слой, который обеспечивает воздушную подушку для зависания головки на высоте 0,5 мкм над поверхностью диска.

Каждая такая головка состоит из двух элементов: записывающей головки и магниторезистивной считывающей головки. Записывающая головка это миниатюрный электромагнит, состоящий из сердечника и катушки индуктивности. В разрезе между полюсами сердечника создается магнитное поле нужной направленности, которое и намагничивает рабочую поверхность диска, создавая магнитный домен с заданным направлением намагниченности.

Головка чтения представляет собой магниторезистивный (MR) элемент, который меняет свое сопротивление в присутствии магнитного поля. В целях сохранения информации и работоспособности жесткие диски необходимо оберегать от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

Накопители на флоппи-дисках

Накопители на флоппи-дисках работают с гибкими магнитными дисками (НГМД) или просто дискетами.

Гибкий диск, дискета (англ. floppy disk) - устройство для хранения небольших объёмов информации, представляющее собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой.

Дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой с обеих сторон магнитным окислом и помещенной в пластиковую упаковку, на внутреннюю поверхность которой нанесено очищающее покрытие. В упаковке сделаны с двух сторон радиальные прорези, через которые головки считывания/записи накопителя получают доступ к диску.

Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам) , которые делятся на секторы . Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.

На дискете можно хранить от 360 Килобайт до 2,88 Мегабайт информации. В настоящее время используются дискеты со следующими характеристиками: диаметр 3,5 дюйма (89 мм), ёмкость 1,44/2,88 Мбайт, число дорожек 80, количество секторов на дорожках 18. Ранее также использовались дискеты диаметром 5,25 дюймов, емкость которых была 360 Кбайт или 1,2 Мбайта.

Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных дисках (англ. floppy-disk drive), автоматически в нем фиксируется, после чего механизм накопителя раскручивается до частоты вращения 360 мин -1 . В накопителе вращается сама дискета, магнитные головки остаются неподвижными. Дискета вращается только при обращении к ней. Накопитель связан с процессором через контроллер гибких дисков.

На сегодняшний день, несмотря на повсеместное распространение 3,5 дюймовых дискет, они постепенно устаревают и в некоторых современных моделях ПК накопители на флоппи-дисках уже не используются.

Накопители на оптических дисках

Лазерные дисководы (CD-ROM и DVD-ROM) используют оптический принцип чтения информации. По внешнему виду как сами дисководы, так и диски для CD-ROM и DVD-ROM практически не различаются.

Принцип действия накопителя на оптическом диске таков: Точно сфокусированный лазерный луч отражается от поверхности пластмассового диска. Информация записывается в виде углублений на спиральной дорожке. Отраженный модулированный свет попадает в фотоприемник и затем преобразуется в стандартный сигнал. На диске данные записываются на очень узкую (в 100 раз тоньше человеческого волоса) спиральную дорожку, полная длина которой составляет 5 км. Любой диск имеет прозрачную поликарбонатную подложку, которая придает ему жесткость, отражающий металлический слой и защитный слой акрилового пластика (на нем печатается этикетка). Технология лазерных дисков развивается в нескольких направлениях. Это CD и DVD-носители.

Информация на лазерном диске записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения О или 1. В целях сохранности информации лазерные диски необходимо предохранять от механических повреждений (царапин), а также от загрязнения.

Контроллеры

Контроллер(адаптер) - устройство, которое связывает внутренние и внешние устройства компьютера с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования. Контроллеры существуют для всех устройств, не расположенных на материнской плате. Рассмотрим самые важные и часто используемые контроллеры:

Видеокарта(видеоадаптер, видеоконтроллер) - это электронная плата, которая обрабатывает видеоданные (текст и графику) и управляет работой дисплея: посылает в дисплей сигналы управления яркостью лучей и сигналы развертки изображения.

Видеоконтpоллеp отвечает за вывод изобpажения из видеопамяти, pегенеpацию ее содеpжимого, фоpмиpование сигналов pазвеpтки для монитоpа и обpаботку запpосов центpального пpоцессоpа. Для исключения конфликтов пpи обpащении к памяти со стоpоны видеоконтpоллеpа и центpального пpоцессоpа пеpвый имеет отдельный буфеp, котоpый в свободное от обpащений ЦП вpемя заполняется данными из видеопамяти. Если конфликта избежать не удается - видеоконтpоллеpу пpиходится задеpживать обpащение ЦП к видеопамяти, что снижает пpоизводительность системы; для исключения подобных конфликтов в pяде каpт пpименяется так называемая двухпоpтовая память, допускающая одновpеменные обpащения со стоpоны двух устpойств.

Многие совpеменные видеоконтpоллеpы является потоковыми - их pабота основана на создании и смешивании воедино нескольких потоков гpафической инфоpмации. Обычно это основное изобpажение, на котоpое накладывается изобpажение аппаpатного куpсоpа мыши и отдельное изобpажение в пpямоугольном окне. Видеоконтpоллеp с потоковой обpаботкой, а также с аппаpатной поддеpжкой некотоpых типовых функций называется акселеpатоpом или ускоpителем, и служит для pазгpузки ЦП от pутинных опеpаций по фоpмиpованию изобpажения. Видеокарта состоит из тpех основных устpойств: памяти, ЦАП и ПЗУ.

Видеопамять служит для хpанения изобpажения. От ее объема зависит максимально возможное полное pазpешение видеокаpты - A x B x C, где A - количество точек по гоpизонтали, B - по веpтикали, и C - количество возможных цветов каждой точки. Hапpимеp, для pазpешения 640x480x16 достаточно 256 кб, для 800x600x256 - 512 кб, для 1024x768x65536 (дpугое обозначение - 1024x768x64k) - 2 Мб, и т.д. Поскольку для хpанения цветов отводится целое число pазpядов, количество цветов всегда является степенью двойки (16 цветов - 4 pазpяда, 256- 8 pазpядов, 64k - 16, и т.д.).

ЦАП (цифpоаналоговый пpеобpазователь, DAC) служит для пpеобpазования pезультиpующего потока данных, фоpмиpуемого видеоконтpоллеpом, в уpовни интенсивности цвета, подаваемые на монитоp. Многие совpеменные монитоpы используют аналоговый видеосигнал, поэтому возможный диапазон цветности изобpажения опpеделяется только паpаметpами ЦАП. Большинство ЦАП имеют pазpядность 8x3 - тpи канала основных цветов (кpасный, синий, зеленый, RGB) по 256 уpовней яpкости на каждый цвет, что в сумме дает 16.7 млн. цветов. Обычно ЦАП совмещен на одном кpисталле с видеоконтpоллеpом.

Видео-ПЗУ - постоянное запоминающее устpойство, в котоpое записаны видео-BIOS, экpанные шpифты, служебные таблицы и т.п. ПЗУ не используется видеоконтpоллеpом напpямую - к нему обpащается только центpальный пpоцессоp, и в pезультате выполнения им пpогpамм из ПЗУ пpоисходят обpащения к видеоконтpоллеpу и видеопамяти. ПЗУ необходимо только для пеpвоначального запуска адаптеpа и pаботы в pежиме MS DOS; опеpационные системы с гpафическим интеpфейсом не используют ПЗУ для упpавления адаптеpом.

Аудиокарта

Аудиоадаптер (Аудиокарта или звуковая плата) - это специальная электронная плата, которая позволяет записывать звук, воспроизводить его и создавать программными средствами с помощью микрофона, наушников, динамиков, встроенного синтезатора и другого оборудования.

Аудиоадаптер содержит в себе два преобразователя информации:

• аналого-цифровой , который преобразует непрерывные (то есть, аналоговые) звуковые сигналы (речь, музыку, шум) в цифровой двоичный код и записывает его на магнитный носитель;
• цифро-аналоговый , выполняющий обратное преобразование сохранённого в цифровом виде звука в аналоговый сигнал, который затем воспроизводится с помощью акустической системы, синтезатора звука или наушников.

В аудиоадаптере можно выделить четыpе более-менее независимых блока:

1. Блок цифpовой записи/воспpоизведения, называемый также цифpовым каналом, или тpактом, каpты. Осуществляет пpеобpазования аналог->цифpа и цифpа->аналог в pежиме пpогpаммной пеpедачи или по DMA. Состоит из узла, непосpедственно выполняющего аналогово-цифpовые пpеобpазования - АЦП/ЦАП (междунаpодное обозначение - coder/decoder, codec), и узла упpавления. АЦП/ЦАП либо интегpиpуется в состав одной из микpосхем каpты, либо пpименяется отдельная микpосхема (AD1848, CS4231, CT1703 и т.п.). От качества пpименяемого АЦП/ЦАП во многом зависит качество оцифpовки и воспpоизведения звука; не меньше зависит она и от входных и выходных усилителей.

2. Блок синтезатоpа . Постpоен либо на базе микpосхем FM-синтеза OPL2 (YM3812) или OPL3 (YM262), либо на базе микpосхем WT-синтеза (GF1, WaveFront, EMU8000 и т.п.), либо того и дpугого вместе. Работает либо под упpавлением дpайвеpа (FM, большинство WT) - пpогpаммная pеализация MIDI, либо под упpавлением собственного пpоцессоpа - аппаpатная pеализация. Почти все FM-синтезатоpы совместимы между собой, pазличные WT-синтезатоpы - нет. Большинство WT-синтезатоpов содеpжит встpоенное ПЗУ со стандаpтным набоpом инстpументов General MIDI (128 мелодических и 37 удаpных инстpументов), а также ОЗУ для загpузки дополнительных оцифpованных звуков, котоpые будут использоваться пpи исполнении музыки.

3. Блок MPU . Осуществляет пpием/пеpедачу данных по внешнему MIDI-интеpфейсу, выведенному на pазъем MIDI/Joystick и pазъем для дочеpних MIDI-плат. Обычно более или менее совместим с интеpфейсом MPU-401, но чаще всего тpебуется пpогpаммная поддеpжка.

4. Блок микшеpа . Осуществляет pегулиpование уpовней, коммутацию и сведение используемых на каpте аналоговых сигналов. В состав микшеpа входят пpедваpительные, пpомежуточные и выходные усилители звуковых сигналов.

Сетевая карта (сетевой адаптер) - это плата расширения, вставляемая в разъем материнской платы компьютера, которая служит для подключения компьютера к сети. Сетевые платы характеризуются своей:

• Разрядностью : 8 бит (самые старые), 16 бит и 32 бита.
• Шиной данных , по которой идет обмен информацией между материнской платой и сетевой картой: ISA, PCI, USB, PCMCIA и др.
• Микросхемой контроллера или чипом , на котором данная плата изготовлена, и который определяет тип используемого совместимого драйвера, разрядность, тип шины и т.д. Примеры современных чипов - Realtek, D-Link, Compex.
• Поддерживаемой сетевой средой передачи данных(network media) , т.е. установленными на карте разъемами для подключения к определенному сетевому кабелю. BNC для сетей на коаксиальном кабеле, RJ45 для сетей на витой паре или разъемы для подключения к волоконной оптике.
• Скоростью работы (пропускной способностью) . Различают Ethernet 10 Mbit/c, Fast Ethernet 100 Mbit/c, Gigabit Ethernet 1000 Mbit/c.
• MAC- адресом . Используется для определения точки назначения пакетов (frames) в сети Ethernet. Это уникальный серийный номер присваиваемый каждому сетевому устройству Ethernet для идентификации его в сети. MAC-адрес присваивается адаптеру его производителем, но может быть изменен с помощью программы.

Модем

Модем (образовано от слов МОДулятор/ДЕМодулятор) - это устройство приема и передачи информации по телефонным линиям связи.

Принцип действия: Как нам известно, данные в компьютере хранятся в цифровом виде. А телефонные линии, по которым происходит обмен данными в большинстве своем являются аналоговыми. Таким образом, чтобы преобразовать цифровые данные в аналоговые модем использует специальные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи(модуляторы/демодуляторы). Режим работы, когда передача данных осуществляется только в одном направлении, называется полудуплексным (half duplex). Оба компьютера могут одновременно обмениваться информацией в обе стороны. Этот режим работы называется полным дуплексом, или просто дуплексом (full duplex).

Аналоговые сигналы подвергаются модуляции, т.е. изменению свойственных им характеристикам (частоте, фазе, амплитуде). Такой модулируемый сигнал называется несущей(carrier). Скорость модуляции измеряется в единицах бод в секунду, а количество переданной информации (скорость соединения) - в битах в секунду(BPS - Bits Per Second). По современным стандартам за одну модуляцию передаются до 4 бит информации, а у цифровых каналов связи число бод равно числу бит в секунду. Единицу же информации, переданную за одну модуляцию, называют символом(character). Для увеличения количества передаваемой информации используется фазовая и амплитудная модуляции. Отсюда появилась еще одна единица измерения информации - количество переданных символов в секунду(CPS), т.е. количество переданной полезной информации.

Все современные модемы строятся по одной функционально похожей схеме. Они состоят из основного процессора, оперативного запоминающего устройства, постоянного запоминающего устройства, модулятора/ демодулятора, схемы согласования с телефонной линией и встроенного динамика.

Основной процессор отвечает за выполнение команд, буферизацию и обработку данных(кодирование/декодирование, сжатие/распаковку и т.д.), а также за управление сигнальным процессором. Цифровой сигнальный процессор(DSP - Digital Signal Processor) вместе с модулятором/демодулятором занимается операциями с сигналом, разделением частот и т.п. В ПЗУ хранятся наборы микрокоманд для основного и сигнального процессоров(firmware).

В современных модемах используется многократно программируемое ПЗУ, что позволяет оперативно менять прошивки при появлении новых возможностей. ОЗУ используется в качестве временной памяти при работе основного и сигнального процессоров. В схемах согласования с линией применяются трансформатор, специальное устройство для опознавания сигнала звонка, реле линии и номеронабирающего реле(в последнее время реле заменяют бесшумные электронные ключи). Для защиты модема от перенапряжений линий каждый модем оборудован входным устройством аттенюатора. Встроенный динамик служит для аудиоконтроля состояния при наборе номера и соединении.

Существуют внешние и внутренние модемы. Внутренний модем(софт-модем) - это плата, вставляемая внутрь системного блока и располагающаяся в слотах ISA, PCI, AMR, CNR. Внутренний модем питается от системной платы компьютера и использует ресурсы компьютера(процессор, память и т.д.), поэтому он стоит дешевле внешнего модема. Внутренние модемы делятся на WinModem, где функции контроллера выполняются специальным драйвером и SoftModem, в котором помимо контроллера отсутствует и цифровой сигнальный процессор.

Внешний модем - периферийное устройство, которое подключается к COM или USB-порту. Такие модемы имеют собственный источник питания, а также различные регуляторы и индикаторы. Подавляющее большинство внешних модемов подключается к компьютеру через последовательный интерфейс, называемый RS-232C или USB. Для этого нужно подсоединить кабель к последовательному порту (COM-порт) компьютера.

Кроме обычных модемов сейчас достаточно распространены и факс-модемы , которые помимо основных функций выполняют также прием и отправку факсов, т.е. передачу или прием графических и текстовых черно-белых изображений по телефонным линиям.

Блок питания

Блок питания преобразует переменное напряжение электросети в постоянное напряжение различной полярности и величины, необходимое для питания системной платы и внутренних устройств. Основной характеристикой БП является мощность . Стандартная мощность блока питания современного компьютера составляет 300 Вт или 400 Вт.

Задача блока питания - это преобразование напряжения сети 220 Вт (110 Вт) в напряжения питания конструктивных элементов компьютера: +12 В при токе 3,5 –10 А для питания двигателей устройств (флоппи-дисковода, винчестера, CD-ROM и др.) и +5 В при токе от 10А до 20А для питания всех электронных цепей компьютера. Блок питания стандарта АТХ значительно отличается от обычных АТ блоков по электрическому интерфейсу. Блок АТХ выдает дополнительно +3,3В для питания процессоров и модулей ОЗУ. Также имеется дополнительный "дежурный" маломощный источник с током нагрузки до 10 мА с напряжением +5В.

Блок питания содержит вентилятор , создающий циркулирующие потоки воздуха для охлаждения системного блока. В свете растущих высокими темпами мощностей ПК практически каждая плата или микросхема стали иметь вентиляторы и радиаторы. Для процессора же вентилятор и радиатор (cooler) давно стали стандартом. Электропитание из единого блока питания подводится ко всем схемам и устройствам системного блока.

Порт - это разъём, через который можно соединить системную плату компьютера с внешним устройством. Порты для подключения внешних устройств. Для подключения периферийного оборудования, а также связи с другими компьютерами на системном блоке имеются разъемы различных портов.

Последовательные порты передают электрические импульсы, несущие информацию в машинном коде, последовательно один за другим. Обозначаются последовательные порты как СОМ1 и COM2, а аппаратно реализуются с помощью 25-контактного и 9-контактного разъемов, которые выведены на заднюю панель системного блока. К последовательным портам обычно подключаются мышь и модем.

Параллельный порт передает одновременно 8 электрических импульсов, несущих информацию в машинном коде. Обозначается параллельный порт как LPT, а аппаратно реализуется в виде 25-контактного разъема на задней стенке системного блока. Параллельный порт реализует более высокую скорость передачи информации, чем параллельные порты, и используется для подключения принтера.

Порт USB . В последние годы широкое распространение получил порт USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина), который обеспечивает высокоскоростное подключение к компьютеру сразу нескольких периферийных устройств (сканеры, цифровые камеры и др.).

SCSI адаптеры . Для подключения к компьютеру дополнительных устройств могут использоваться также Small Computer System Interface (интерфейс малых вычислительных систем). SCSI адаптеры устанавливаются в слоты расширения системной платы и обеспечивают высокоскоростное подключение до 7 различных устройств (винчестеров, сканеров, CD-ROM дисководов и др.). Для подключения джойстиков, предназначенных для управления играми, используется специальный Game-порт (игровой порт), который обычно размещается на звуковой плате.

Монитор

Монитор является универсальным устройством вывода информации и подключается к видеокарте, которая устанавливается в слот расширения системной платы в системном блоке.

Изображение в компьютерном формате (в виде последовательностей нулей и единиц) хранится в видеопамяти, размещенной на видеокарте. Изображение на экране монитора формируется путем считывания содержимого видеопамяти компьютера и отображения его на экран.

Частота считывания изображения влияет на стабильность изображения на экране. В современных мониторах обновление изображения происходит обычно с частотой 75 и более раз в секунду, что обеспечивает комфортность восприятия изображения пользователем компьютера (человек не замечает мерцание изображения). Для сравнения можно напомнить, что частота смены кадров в кино составляет 24 кадра в секунду.

В настольных компьютерах обычно используются мониторы на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) . Качество изображения, получаемого на экране монитора, зависит от параметров электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и управляющих ею электронных схем. К основным параметрам относятся: размеры экрана и "зерна" и связанное с ними оптическое разрешение, определяющее количество отображаемой информации и возможную степень ее детализации; скорость обновления изображения (частота кадровой развертки), определяющая степень подавления мерцания. На восприятие изображения оказывает существенное влияние и то, насколько экран черный (от этого зависит контрастность) и плоский (выше естественность, шире угол обзора, меньше бликов).

Изображение на экране монитора на ЭЛТ создается пучком электронов, испускаемых электронной пушкой. Этот луч (пучок электронов) разгоняется высоким электрическим напряжением (десятки киловольт) и падает на внутреннюю поверхность экрана, покрытую люминофором (веществом, светящимся под воздействием пучка электронов). Система управления пучком заставляет его пробегать построчно весь экран (создает растр), а также регулирует его интенсивность (соответственно, яркость свечения точки люминофора). Пользователь видит изображение на экране монитора, т.к. люминофор излучает световые лучи в видимой части спектра.

Чтобы электроны беспрепятственно достигали экрана, из трубки откачивается воздух, а между пушками и экраном создаётся высокое электрическое напряжение, ускоряющее электроны . Перед экраном на пути электронов ставится маска - тонкая металлическая пластина с большим количеством отверстий, расположенных напротив точек люминофора. Маска обеспечивает попадание электронных лучей только в точки люминофора соответствующего цвета. Мониторы могут иметь различный размер экрана. Размер диагонали экрана измеряется в дюймах (1 дюйм = 2,54 см) и обычно составляет 14, 15, 17 и более дюймов.

Однако монитор является также источником высокого статического электрического потенциала, электромагнитного излучения и радиации, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Необходимой характеристикой мониторов является их соответствие санитарно-гигиеническим требованиям, которые зафиксированы в международном стандарте безопасности (MPR II). При установке компьютера полезно помнить, что электромагнитное и другие излучения наиболее интенсивны в области задней части корпуса монитора.

В портативных и карманных компьютерах применяют плоские мониторы на жидких кристаллах (ЖК). В последнее время такие мониторы стали использоваться и в настольных компьютерах. Преимущество ЖК мониторов состоит в отсутствии вредных для человека электромагнитных излучений и в компактности.

Жидкие кристаллы - это особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные структуры, подобные кристаллическим. Жидкие кристаллы могут изменять свою структуру и светооптические свойства под действием электрического напряжения. Меняя с помощью электрического поля ориентацию групп кристаллов и используя введённые в жидкокристаллический раствор вещества, способные излучать свет под воздействием электрического поля, можно создать высококачественные изображения, передающие более 15 миллионов цветовых оттенков.

В LCD-мониторах изображение формируется с помощью матрицы пикселов, состоящих из жидких кристаллов. Отсюда и происходит аббревиатура LCD (Liquid Crystal Display), которая расшифровывается как жидкокристаллический дисплей. Применение жидких кристаллов в качестве основного элемента изображения не случайно: они способны изменять направление поляризации проходящего через них света. И если к кристаллу приложить внешнее напряжение, то направление поляризации изменится. Это позволяет управлять интенсивностью прошедшего света. С обеих сторон от кристалла устанавливаются поляризаторы, причем так, чтобы их оси были расположены под прямым углом друг к другу. Пучок света, пройдя через первый из них, станет линейно поляризованным.

Затем в жидкокристаллической ячейке плоскость поляризации света повернется на определенный угол, величина которого будет зависеть от приложенного напряжения. Наконец, роль второго поляризатора заключается в регулировке количества пропускаемого из лучения, если угол между направлением его оси и плоскостью поляризации света постепенно изменять от О до 90 ° , то поглощение излучения будет увеличиваться. Таким образом можно управлять интенсивностью света (яркостью пикселов). Как известно, для формирования цветного изображения необходимо наличие пикселов трех цветов: красного, зеленого и синего. Поскольку жидкие кристаллы абсолютно прозрачны, то они не могут влиять на цветовые характеристики излучения. Для этой цели применяются фильтры, выделяющие из "белого" излучения ламп подсветки необходимые спектральные компоненты.

Служит для ввода информации в компьютер и подачи управляющих сигналов. Она содержит стандартный набор алфавитно-цифровых клавиш и некоторые дополнительные клавиши - управляющие и функциональные, клавиши управления курсором, а также малую цифровую клавиатуру.

Курсор - светящийся символ на экране монитора, указывающий позицию, на которой будет отображаться следующий вводимый с клавиатуры знак. Все символы, набираемые на клавиатуре, немедленно отображаются на мониторе в позиции курсора.

Наиболее распространена сегодня 101-клавишная клавиатура c раскладкой клавиш QWERTY (читается "кверти"), названная так по клавишам, расположенным в верхнем левом ряду алфавитно-цифровой части клавиатуры:

Такая клавиатура имеет 12 функциональных клавиш , расположенных вдоль верхнего края. Нажатие функциональной клавиши приводит к посылке в компьютер не одного символа, а целой совокупности символов.

Функциональные клавиши могут программироваться пользователем. Например, во многих программах для получения помощи (подсказки) задействована клавиша F1 , а для выхода из программы - клавиша F10 .

Управляющие клавиши имеют следующее назначение:

• Enter - клавиша ввода;
• Esc (Escape - выход) клавиша для отмены каких-либо действий, выхода из программы, из меню и т.п.;
• Ctrl и Alt - эти клавиши самостоятельного значения не имеют, но при нажатии совместно с другими управляющими клавишами изменяют их действие;
• Shift (регистр) - обеспечивает смену регистра клавиш (верхнего на нижний и наоборот);
• Insert (вставлять) - переключает режимы вставки (новые cимволы вводятся посреди уже набранных, раздвигая их) и замены (старые символы замещаются новыми);
• Delete (удалять) - удаляет символ с позиции курсора;
• Back Space удаляет символ перед курсором;
• Home и End - обеспечивают перемещение курсора в первую и последнюю позицию строки, соответственно;
• Page Up и Page Down - обеспечивают перемещение по тексту на одну страницу (один экран) назад и вперед, соответственно;
• Tab - клавиша табуляции, обеспечивает перемещение курсора вправо сразу на несколько позиций до очередной позиции табуляции;
• Caps Lock - фиксирует верхний регистр, обеспечивает ввод прописных букв вместо строчных;
• Print Screen - обеспечивает печать информации, видимой в текущий момент на экране.
• Scroll Lock - включает режим скролирования(прокрутки) документов.
• Pause Break - включает режим паузы при выполнении какого-то процесса.
• WIN - предназначена для открытия и закрытия Главного меню Windows. Используется также в комбинации с другими клавишами.
• Menu - вывод на экран контекстного меню Windows.
• Длинная нижняя клавиша без названия - предназначена для ввода пробелов.
• Клавиши - "стрелки" служат для перемещения курсора вверх, вниз, влево и право на одну позицию или строку.

Малая цифровая клавиатура используется в двух режимах - ввода чисел и управления курсором. Переключение этих режимов осуществляется клавишей Num Lock . Клавиатура содержит встроенный микроконтроллер , который выполняет следующие функции:

• последовательно опрашивает клавиши, считывая введенный сигнал и вырабатывая двоичный скан-код клавиши;
• управляет световыми индикаторами клавиатуры;
• проводит внутреннюю диагностику неисправностей;
• осуществляет взаимодействие с центральным процессором через порт ввода-вывода клавиатуры.

Клавиатура имеет встроенный буфер - промежуточную память малого размера, куда помещаются введённые символы. В случае переполнения буфера нажатие клавиши будет сопровождаться звуковым сигналом - это означает, что символ не введён (отвергнут).

Работу клавиатуры поддерживают специальные программы, "зашитые" в BIOS, а также драйвер клавиатуры , который обеспечивает возможность ввода русских букв, управление скоростью работы клавиатуры и др.

Большое распространение сейчас также получили беспроводные клавиатуры. Как следует из названия, беспроводные клавиатуры передают в компьютер информацию не по кабелю, а по радиоволнам или с помощью инфракрасного излучения. Помимо очевидных преимуществ беспроводные клавиатуры обладают и недостатками, к которым относится например, необходимость использования автономного источника питания.

Манипуляторы

Манипуляторы - это специальные устройства, которые используются для удобного управления курсором. К манипуляторам относятся следующие устройства:

1. имеет вид небольшой коробки, полностью умещающейся на ладони. Мышь связана с компьютером кабелем через специальный блок - адаптер, и её движения преобразуются в соответствующие перемещения курсора по экрану дисплея. В верхней части устройства расположены управляющие кнопки (обычно их три, причем часто роль третьей кнопки исполняет колесо прокрутки или скроллинга), позволяющие задавать начало и конец движения, осуществлять выбор меню и т.п.

Классификации мышей:

• По способу подключения
  • Кабельное подключение
    • COM-порт. Устаревшее медленное соединение, без горячего подключения, с обязательной ручной установкой драйверов
    • PS/2-порт. Основной способ подключения мышей. Горячего подключения нет, драверы ставить надо, зато при помощи PS/2 Rate можно изменять частоту опроса мыши.
    • USB-порт. Самый быстрый порт. С горячим подключением, автоматической установкой, стандартно большая частота опроса порта. Но часто таковые возможности для работы мыши не требуются.
  • Беспроводное подключение
    • Радио-связь. Весьма надежный вид общения, не требует визуального контакта, слабо чувствителен к помехам.
    • Инфракрасный порт. Работает только при условии прямой видимости на расстоянии не более 2 метров, чувствителен к помехам в виде света.
• По способу действия
  • Механические. У них снизу имеется шарик, при движении он вращает ролики, на них стоят зубчатые колесики, положение последних определяют опто-пары. Плюсы: относительная простота и дешевизна. Минусы: чувствительность к грязи, неизбежные для любого механического устройства люфт и износ.
  • Оптические . Более развитые. Имеют снизу микрокамеру, она снимает положение мышки (порядка 1000 раз в секунду), ее данные анализируются процессором (не ЦП, а встроенным в мышь). Плюсы: нечувствительность к грязи, работоспособность практически на любой поверхности (кроме зеркальной и отражающей), отсутствие любой механики. Минусы: сложность в изготовлении, неиследованная пока жизнеспособность в экстремальных ситуациях, более дорогие.

2. - небольшая коробка с шариком, встроенным в верхнюю часть корпуса. Пользователь рукой вращает шарик и перемещает, соответственно, курсор. В отличие от мыши, трекбол не требует свободного пространства около компьютера, его можно встроить в корпус машины. Чаще всего его используют как замену мыши, особенно для работы с графикой.

В оптико-механических манипуляторах основным рабочим органом является массивный шар (металлический, покрытый резиной). У мыши он вращается при перемещении ее корпуса по горизонтальной поверхности, а у трекбола - вращается непосредственно рукой.

Вращение шара передается двум пластмассовым валам, положение которых с большой точностью считывается инфракрасными оптопарами (т.е. парами "светоизлучатель-фотоприемник") и затем преобразуется в электрический сигнал, управляющий движением указателя мыши на экране монитора. Главным "врагом" мыши является загрязнение, а способом борьбы с ним использование специального "мышиного" коврика.

Манипуляторы имеют одну, две или три кнопки управления, которые используются при работе с графическим интерфейсом программ. В настоящее время появились мыши с дополнительной кнопкой, которая располагается между двумя большими основными кнопками. Она предназначена для прокрутки вверх или вниз не умещающихся целиком на экране изображения, текста или Web-страницы. Манипуляторы могут подключаться к компьютеру тремя различными способами: с использованием последовательного порта СОМ, специального маленького круглого пятиконтактного разъема PS/2 и универсального USB-порта.

3. . Еще одним координатным устройством ввода является TouchPad (тачпад). На русский язык это название можно перевести как "сенсорная панель". Тачпад представляет собой панель прямоугольной формы, чувствительную к нажатию пальцев.

Тачпад играет такую же роль, что и мышь, но является более компактным, не требующим пространственного перемещения устройством ввода и идеально подходит для портативных компьютеров. Иногда тачпад встраивают непосредственно в клавиатуру для настольного компьютера. Прикоснувшись пальцем к поверхности тачпада и перемещая его, пользователь может маневрировать курсором так же, как и при использовании мыши. Нажатие на поверхность тачпада эквивалентно нажатию на кнопку мыши.

4. - обычно это стержень-ручка, отклонение которой от вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направлении по экрану монитора. Часто применяется в компьютерных играх. В некоторых моделях в джойстик монтируется датчик давления. В этом случае, чем сильнее пользователь нажимает на ручку, тем быстрее движется курсор по экрану дисплея.

Джойстики делятся на два основных класса - с пропорциональным управлением или без него.

Простейшие джойстики (без рукоятки или с ней) по принципу действия полностью аналогичны клавишам. У них механические внутренние контакты, работающие на замыкание-размыкание. Играть на них по сравнению с простой клавиатурой гораздо хуже, т.к. на перемещение рукоятки требуется больше времени, чем на нажатие кнопки. Но это утверждение верно только для относительно опытного игрока, привыкшего к игре на клавишах. Для новичка же даже такой джойстик будет предпочтительней, т.к. позволяет сразу, без долгого привыкания, более-менее сносно играть.

Джойстики с пропорциональным управлением представляют собой аналоговые устройства, основанные на изменении сопротивления по мере изменения физических координат. По конструктивному исполнению современные джойстики делятся на пять основных категорий:

• кнопочные (joypads) похожи на управляющие панели. На панели управления минимум две кнопки, и игроки-левши могут переворачивать ее для более естественного использования. Эти удобные, компактные и обычно дешевые джойстики - идеальное средство для игр в реальном времени с нападением и защитой;
• настольные (desktop);
• джойстики в виде самолетных ручек управления (pistol-grip flightsticks) выглядят как рычаги настоящих военных самолетов. Они, как правило, оснащены триггер-переключателем и кнопкой для большого пальца, а также регулятором скорости. Вне всякого сомнения, такие джойстики прекрасно работают в "кабинах самолетов", но довольно неудобны в спортивных, а также требующих нападения и защиты играх, где нужна точность, которой обладают настольные и кнопочные модели. Большинство джойстиков этого типа отражают серьезные потребности реальных компьютерных пилотных тренажеров;
• джойстики в виде штурвалов (yokes) выглядят весьма сюрреалистично и создают ощущения, аналогичные испытываемым при управлении небольшими самолетами. Обычно они крепятся на столе с помощью специальных присосок или зажимов. При довольно высокой цене эти устройства, тем не менее, намного повышают привлекательность игр-имитаторов полетов и автогонок;
• комбинированные (hybrids) - это оставшиеся одиночки, которые можно использовать только в некоторых играх.

Периферийные(внешние) устройства

Это устройства, располагающиеся вне системного блока, и не являющиеся обязательными при работе с компьютером, а скорее дополняющими и расширяющими его возможности.

1. Принтер (от англ. printer - печатник) - устройство, предназначенные для вывода на бумагу или пленку подготовленной на ПК текстовой или графической информации. Основные характеристики принтеров:

• Технология печати .
• Разрешение (качество печати) - максимальное количество точек на дюйм, которое способен напечатать принтер (например 1200 х 2400 dpi).
• Скорость печати - измеряется в основном количеством напечатанных страниц в минуту.
• Поддерживаемые форматы бумаги . Чаще всего печатать приходится на бумаге формата A4, поэтому практически все принтеры имеют его поддержку
.
• Тип подключения(интерфейс) - LPT, USB и др.
• Расходные материалы - чернильные ленты, картриджи с чернилами, порошковые тонеры и т.д.

Основными технологиями печати являются:

Матричная . Принцип действия: матричный принтер печатает с помощью красящей ленты; краска с ленты переносится на носитель с помощью выдвигающихся штырьков, находящихся в матрице. Вертикальный ряд (или два ряда) игл, или молоточков, "вколачивает" краситель с ленты прямо в бумагу. Штырьков обычно бывает 9, 18 или 24. Скорость печати 25-150 знак/с.

Струйная . Струйные принтеры относятся к безударным печатающим устройствам. У струйных принтеров печатающая головка движется только в горизонтальной плоскости, а бумага подается вертикально. Сопла (канальные отверстия) на печатающей головке, через которые разбрызгиваются чернила, соответствуют "ударным" иглам. Количество сопел у разных моделей принтеров, как правило, может варьироваться от 12 до 64. Максимальная разрешающая способность, как правило, достигает значения около 360 точек на дюйм.

Принцип действия: имеется форсунка, разбрызгивающая чернила по контуру символа. При резком нагревании образуется чернильный паровой пузырь, который старается вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую порцию (каплю) жидких чернил.

Скорость печати текста 5-150 знак/с (1-3 стр./мин.). Бывают одноцветные, трехцветные и четырехцветные. Качество печати высокое, сравнимо с лазерным, а стоимость печати значительно ниже, особенно цветной. К недостаткам можно отнести то, что качество зависит от бумаги, а также достаточно дорогостоящие расходные материалы.

Лазерная . Принцип действия: лазер генерирует тонкий световой луч, который, отражаясь от вращающегося зеркала, формирует электронное изображение на светочувствительном фотоприёмном барабане, способном менять электрический заряд точки под действием попавшего на него лазерного луча. Барабану предварительно сообщается статический заряд. Высвеченные лазером участки разряжаются. Когда изображение на барабане построено, и он покрыт тонером, подаваемый лист заряжается таким образом, чтобы тонер с барабана притягивался к бумаге. После этого изображение закрепляется на ней за счет нагрева частиц тонера до температуры плавления. Окончательную фиксацию изображения осуществляют специальные резиновые валики, прижимающие расплавленный тонер к бумаге.

2. . Сканер используется для оптического ввода в компьютер и преобразования в цифровую форму изображений (фотографий, рисунков, слайдов), а также текстовых документов. Сканируемое изображение освещается белым светом (черно-белые сканеры) или тремя цветами (красным, зеленым и синим). Отраженный свет проецируется на линейку фотоэлементов, которая движется, последовательно считывает изображение и преобразует его в компьютерный формат.

Системы распознавания текстовой информации позволяют преобразовать отсканированный текст из графического формата в текстовый. Такие системы способны распознавать текстовые документы на различных языках, представленные в различных формах (например, таблицах) и с различным качеством печати (начиная от машинописных документов).

Существуют планшетные и ручные сканеры . Планшетные сканеры могут поставляться вместе со специальным слайд-модулем, предназначенным для сканирования слайдов. Разрешающая способность сканеров составляет 600 dpi (dot per inch - точек на дюйм) и выше, т.е. на полоске изображения длиной 1 дюйм сканер может распознать 600 и более точек. Сканеры подключаются к компьютеру различными способами: с помощью SCSI адаптеров, к параллельному или USB портам компьютера.

3. Устройства мультимедиа . Термин "мультимедиа" образован из слов "мульти" - много, и "медиа" - среда, носитель, средства сообщения, и в первом приближении его можно перевести как "многосредность"

Мультимедиа - это собирательное понятие для различных компьютерных технологий, при которых используется несколько информационных сред, таких, как графика, текст, видео, фотография, движущиеся образы (анимация), звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение. Технологию мультимедиа составляют две основные компоненты - аппаратная и программная.

Мультимедиа-устройства - это устройства ПК, которые непосредственно служат для работы со звуковой, графической и видеоинформацией. Мультимедиа-компьютер - это компьютер, снабженный аппаратными и программными средствами, реализующими технологию мультимедиа.

Для того, чтобы компьютер можно было назвать мультимедийным, необходимо наличие высокопроизводительного процессора с тактовой частотой не менее 500 МГц, оперативной памяти не менее 64 Мбайт, винчестера ёмкостью 10-20 Гбайт и выше, манипуляторов, мультимедиа-монитора со встроенными стереодинамиками и видеоадаптером SVGA, а также наличие спецальных устройств, которые часто относят к устройствам мультимедиа. К устройствам мультимедиа относят:

• графические акселераторы (ускорители). Современные видеокарты все являются графическими ускорителями;
• приводы CD-ROM/RW, DVD-ROM/RW и др.;
• звуковые карты ;
• колонки - небольшие громкоговорители, через которые проигрывается звук. Колонки бывают пассивные и активные. Пассивные колонки работают за счет мощности встроенного усилителя звуковой карты, а активные сами содержат усилитель. Звучание активных колонок обычно лучше;
• микрофон . В зависимости от физических принципов действия подразделяются на угольные, динамические, электромагнитные, пьезоэлектрические, конденсаторные. Сферы применения в ПК самые разнообразные: реализация возможностей телефона, автоответчика, работа с мультимедийными программами, переговоры по сети(видеоконференции) и т.д.;
• акустические системы - это совокупность излучателей, каждому из которых отводится воспроизведение своей части звукового частотного диапазона.

Цифровые камеры и ТВ-тюнеры . Последние годы все большее распространение получают цифровые камеры (видеокамеры и фотоаппараты). Цифровые камеры позволяют получать видеоизображение и фотоснимки непосредственно в цифровом (компьютерном) формате. Цифровые видеокамеры могут быть постоянно подключены к компьютеру и обеспечивать запись видеоизображения на жесткий диск или его передачу по компьютерным сетям.

Цифровые фотоаппараты позволяют получать высококачественные фотографии, для хранения которых используются специальные модули памяти или жесткие диски очень маленького размера. Запись изображений на жесткий диск компьютера может осуществляться с помощью подключения камеры к USB порту компьютера.

Если установить в компьютер специальную плату (ТВ-тюнер) и подключить к ее входу телевизионную антенну, то появляется возможность просматривать телевизионные передачи непосредственно на компьютере.

Существует огромное количество неправильных терминов, которыми новички пытаются назвать компьютера - это процессор, корпус, железная коробка, расположенная под рабочим столом.

Трудно сказать, откуда берутся эти ошибочные названия, но они невероятно живучи. И иногда, даже после разъяснения, продолжают использоваться человеком. Вот уж, действительно, психология - тонкая наука. Мы надеемся, что эта статья еще раз напомнит, что использование правильных терминов не только означает уважение к собеседнику, но и позволяет при покупке или самостоятельной сборке выбрать хороший системный блок компьютера.

Определение

Если обратиться к энциклопедии, то там можно прочесть следующее: системный блок компьютера представляет собой корпус, в котором размещаются все основные узлы вычислительной системы, включая источник электропитания. Он может быть выполнен из металла (сталь, алюминий), полимеров, а также дерева и даже стекла. Другими словами, один лишь корпус не может называться «системный блок компьютера», как и комплектующие, собранные «на коленках», также им не являются. Точно так же, как и колеса без кабины нельзя назвать машиной.

Как самому собрать компьютер

Покупка вычислительной системы - целое событие, ведь от правильного подбора составляющих зависит будущее удобство работы с программами. К примеру, человек, желающий выполнять перекодировку видео и аудиопотоков, но при этом покупающий бюджетный центральный процессор, будет вынужден тратить часы на ожидание завершения операции.

Верно и обратное: если основными задачами, решаемыми на компьютере, являются набор текстов и вывод их на печать, то мощные комплектующие не только ни к чему, но и нежелательны, так как их приобретение сопряжено с излишними финансовыми затратами, а также более ощутимыми электроэнергии. Таким образом, прежде чем купить необходимо определиться с кругом задач, которые будут на нем решаться большую часть времени.

Компоненты

Мы уже упоминали об основных компонентах, из которых состоит компьютер. К ним относятся:

Материнская плата. Является одной из основных частей, так как именно к ее разъемам подключаются все остальные составляющие. Именно ее характеристики определяют, какие комплектующие могут быть использованы в собираемой вычислительной системе.

Эта крупная микросхема выполняет все математические расчеты. Поэтому от производительности данного элемента в огромной степени зависит производительность всей системы в целом. Весь ассортимент условно можно разделить на три группы: бюджетные, характеризующиеся низкой стоимостью, относительно малым быстродействием, достаточным для офисных задач и небольшим уровнем энергопотребления; универсальные; топовые, в которых используется принцип «производительность любой ценой».

Оперативная память. Без этого модуля работа системы невозможна. В современных решениях используются платы стандарта DDR3. При выборе можно пользоваться принципом «чем больше объем, тем лучше».

Накопитель. Чаще всего им выступает жесткий диск, хотя сейчас происходит отказ от них в пользу SSD-решений.

Видеокарта. Служит для вывода изображения на экран. Может быть представлена отдельным устройством, а также встроена в процессор или чипсет.

Блок электропитания.

Компьютер занимает важное место в жизни человека. Эволюционный процесс, благодаря которому появились современные компьютеры, был и остается очень быстрым и динамичным. Ученые по статистике даже вывели закономерность, что частота процессоров повышается вдвое каждые 18 месяцев! Так что же такое компьютер и как он появился?

История компьютера (лат. computo - считаю) тесно связана с попытками облегчения и автоматизирования больших объемов вычислений. Еще в 1833 английский математик Чарльз Бэббидж высказал основные идеи, которые были положены в основу работы компьютера. В США в 1943 г. американец Говард Эйкен создал массивный компьютер под названием «Марк-1». Его возможности позволяли производить вычисления уже в сотни раз быстрее, и использовались для военных расчетов.

Но электромеханические реле работали очень медленно и ненадежно и, начиная с 1943 г. в США группа разработчиков под руководством Джона Мочли и Преспера Экерта сконструировали компьютер ENIAC, используя электронные лампы.

В 40-х и 50-х годах компьютеры работали на базе электронных ламп. Это приводило к большим размерам, дороговизне и ненадежности. Они занимали большие залы и мало где были доступны.
Но изобретение в 1948 г. транзисторов, миниатюрных электронных приборов, которые заменили впоследствии электронные лампы, перевернуло всю технологию.
Размер компьютера смогли уменьшить в сотни раз и увеличилась их надежность.

С появлением транзисторов самой сложной операцией стало соединение и спайка транзисторов для электронных схем. Тогда в 1959 г. Роберт Нойс (основоположник Intel) разработал метод, который позволял создавать на одной кремниевой пластинке транзисторы и необходимые соединения. Эти электронные схемы стали называть интегральными микросхемами (чипами). Компания Burroughs в 1968 г. выпустила компьютер на интегральных микросхемах, а в 1970 г. Intel начала производить интегральные схемы памяти. В 1974 г. на базе микропроцессора Intel-8008 был разработан персональный компьютер, выполняющий все функции большого компьютера, но рассчитанный на одного «юзера».

В конце 1970-х годов были особо популярны два процессора, не принадлежавших Intel. Это процессоры Z-80, разработанные компанией Zilog и 6502 от компании MOS Technologies.

Компьютер IВМ РС/АТ

В связи с прогрессом в области разработки микропроцессорной техники компанией Intel (неизменным партнером IВМ) был освоен выпуск новой версии процессоров – Intel 80286. Новая модель ПК IВМ получила название IВМ РС/АТ (Рersonal Computer/Аdvanced Technology). Производительность этой системы увеличилась более чем вдвое. Система комплектовалась дисководами гибких дисков, жестким диском емкостью от 40 МБ и выше, была расширена шина ПК до 16 бит.

Компьютер PS/2

Наличие большого числа конкурентов вынудило разработчиков IВМ отказаться от принципа “открытой архитектуры”. Следующее семейство моделей ПК IВМ стали называть РS/2 (Рersonal System 2).
Эта систему сделали полностью несовместимой с первым поколением в аппаратном отношении, но сохранили сопоставимость на программном уровне. В этой модели использовалась новая шинная архитектура — микроканальная (Мiсrо Сhannel Аrchitecture, МСА). Что давало возможность отказаться от посторонних производителей.

Компьютер ПК 386

Модель ПК на базе микропроцессора Intel 80386 (ПК 386) разрабатывалась уже не IВМ, а была разработана компанией Соmpaq. Этот ПК уже работал с использованием многозадачного и многопользовательского режима. Вскоре IВМ тоже выпустила компьютер подобного класса как улучшенную модель семейства РS/2. Но надежды на микроканальную, закрытую технологию не оправдались. На первом месте среди моделей ПК 386 (в 1989 году) был микрокомпьютер Соmраq DeskPro/386.

Компьютер Pentium

В 1993 год с внедрением микропроцессора Pentium® (80586) компьютеры начали взаимодействовать с атрибутами “реального мира” – звук, голосовая речь, фотоизображения. Слово Pentium®, присутствовало повсеместно - в телепередачах, комиксах и т.п., вскоре вошло практически в каждый дом.

Процессор Pentium® Pro, выпуска 1995 г. разрабатывался как средство для увеличения быстродействия 32-разрядных приложений серверов и рабочих станций. Процессоры Pentium® Pro оснащались второй микросхемой кэш-памяти, которая еще увеличивала быстродействие. В Pentium® Pro насчитывалось 5,5 миллионов транзисторов.

Для бюджетных ПК был разработан упрощенный вариант – Celeron. Корпорация AMD смогла создать достойную конкуренцию серии Пентиумов, начиная с августа 1999 года. Процессоры серии Athlon конкурировали с Pentium III и IV. В скором времени появились процессоры серии Duron. Их отличала более низкая цена и доступность. В дальнейшем технологии очень быстро совершенствовались, производительность повышалась во много раз. Появились компьютеры с многоядерным процессором.

Многоядерный микропроцессор - центральный микропроцессор, в котором содержится два и более вычислительных ядра расположенных на одном процессорном кристалле либо в одном корпусе.

Сейчас Intel выпустила второе поколение Core I серии процессоров, совместно с новой 6 серией чипсетов для материнских плат LGA 1155 sandy bridge. AMD выпустила новую линейку процессоров с названием bulldozer, разработанный под новый сокет AM3+, содержащий 4, 6 и 8 ядра для настольных ПК и до 16 – для серверного. В этих процессорах есть поддержка технологиии Turbo Core 2 , которая позволяет повысить номинальную частоту процессора и соответственно производительность.

Из чего состоит ПК

Любой персональный компьютер состоит из системного блока, и устройств ввода-вывода (монитор, клавиатура). Периферийные устройства: мышь, сканер, принтер являются необязательными, но облегчающими работу с ним.

Системный блок является «главным» устройством компьютера. Внутри системного блока размещены такие элементы:

1. Блок питания. Обычно он продается вместе с корпусом или его можно купить отдельно.
2. Жесткий диск (HDD)
3. Дисковод гибких дисков для дискет (FDD)
4. Дисковод компакт-дисков (CD ROM)
5. Дисковод dvd-дисков (DVD ROM)
6. Разъемы для подключения дополнительных устройств (порты)
7. Материнская плата, которая, в свою очередь, включает: микропроцессор , математический сопроцессор, микросхемы памяти (ПЗУ, ОЗУ, CMOS-память, кэш-память), контроллеры клавиатуры, дисков и др., генератор тактовых импульсов, таймер, звуковая, видео и сетевая карты.

Они соединяются с материнской платой с помощью специальных разъемов (слотов). Эти элементы будут рассмотрены ниже.

Блок питания питает энергией компьютер. Желательно чтобы его мощность была не меньше 400 Вт.

(HDD) еще называют винчестером. Емкость HDD измеряют в гигабайтах: от 20 Гб до нескольких Террабайт (1Тб = 1024 Гб). Самой распространенной емкостью винчестера является 250-500 Гб. Частота вращения в пределах 5400-10000 об/мин. По типу соединения с материнской платой различаются SATA, IDE или SCSI.

Дисковод гибких дисков используется для дискет. Сейчас является необязательным элементом из-за малой емкости – 1,44 Мб при диаметре 3,5″. У магнитных дисков в качестве запоминающего устройства используются специальные магнитные материалы, позволяющие фиксировать два магнитных состояния, соответствующие двоичным цифрам: 0 и 1.

Дисководы на оптических дисках (CD-ROM) предназначены для CD дисков. В основном их емкость равна 700 Мб. CD диски для одноразовой записи называют R, а для многократной – RW.

Дисководы DVD предназначены для DVD (Digital Video Disk) дисков. DVD-диски отличаются от CD-дисков только объёмом информации. На DVD-диск можно записать от 4.7 до 13, в некоторых до 17 Gb.

Персональный компьютер соединяется с другими дополнительными устройствами (мышь, сканер, принтер и др.) через специальные разъемы, расположенные на задней панели (порты).

Порты бывают последовательные (COM), параллельные (LPT), и универсальные последовательные (USB). Передача информации по последовательному порту осуществляется поразрядно по малому числу проводов (более медленно). С последовательным портом соединяется мышь и модем. Параллельный порт передает информацию одновременно по большому числу проводов. С параллельным портом соединяется принтер и выносной жесткий диск. USB-порт используют для подключения разных периферийных устройств компьютера (от мыши до принтера).

Такие устройства компьютера, как процессор, ОЗУ размещаются на материнской плате.

Материнская плата соединяется с корпусом компьютера. В нее вставляются остальные комплектующие, за исключением дисковых накопителей и блока питания.

Когда выбирают материнскую плату, то обращают внимание на такие параметры:

• Форм-фактор. Важная характеристика, которая определяет габариты материнской платы, а также определяет тип корпуса, куда можно установить материнскую плату.
• Компания-производитель.
• Сокет. От сокета напрямую зависит, с какими процессорами совместима материнская плата.
• Марка чипсета.
• Максимальная частота для шины памяти.
• Количество слотов расширения.
• Количество разъемов памяти.
• Наличие дополнительных устройств.
• Разъемы для видеоадаптера.

(процессор) - является центральным блоком ПК, который управляет работой всех систем машины и для выполнения всех арифметических и логических операций с информацией.

Основными его характеристиками является разрядность, тактовая частота (определяет скорость работы ПК) и количество ядер. По тактовой частоте можно узнать, сколько элементарных операций (тактов) за одну секунду выполняет процессор.

Память компьютера различают внутреннюю и внешнюю. Устройствами внешней памяти являются FDD, HDD, CD-ROM, DVD-ROM. Внутренней памятью являются постоянное ЗУ (ПЗУ), оперативное ЗУ (ОЗУ), КЭШ.

В ПЗУ хранится постоянная программная и справочная информация (BIOS -базовая система ввода-вывода).

имеет высокое быстродействие и используется для кратковременного хранения информации только во время работы компьютера. Оперативная память бывает разных видов и различается быстродействием и емкостью (DDR II, DDR III и др.). Для каждого типа модулей ОЗУ имеется свой разъем.

Для нормальной работы компьютера в наше время желательно иметь от 2 Гб оперативной памяти. Если процессору недостаточно объёма оперативной памяти, то для ее расширения он будет использовать часть жесткого диска (файл подкачки).

КЭШ-память является сверхскоростной промежуточной памятью.

В CMOS -памяти хранятся все параметры конфигурации компьютера и при каждом включении системы они проверяются. Чтобы изменить параметры конфигурации нужно зайти в BIOS, там хранится программа настройки конфигурации - SETUP.

Предназначена для проигрывания музыки. Зачастую звуковая карта встраивается в материнскую плату в виде специальной микросхемы. Но для качественного звука желательно приобрести отдельную звуковую карту желаемого качество звука.

Видеокарта (графический адаптер, GPU) является частью компьютера, отвечающей за скорость обработки видеоинформации. Все современные видеокарты соединяются с материнской платой разъемом PCI-Express. В некоторых материнских платах используется несколько разъёмов PCI-Express, что дает возможность одновременного использования нескольких видеокарт для улучшения графической подсистемы. Многие материнские платы комплектуются интегрированным (встроенным) графическим адаптером. Его возможности являются достаточными для офисной работы, но для игр и работы с графикой требуется система помощнее. Из видеокарт самыми популярными являются ATI Radeon и Nvidia.

Несколько простых советов для выбора видеокарты

1. Тип шины (AGP или PCI-Express).
2. Версия DirectX, поддерживаемая видеокартой. Этот параметр важен для нормальной работы центрального процессора в некоторых программах.
3. Объем видеопамяти (128, 256, 512, 1024 Мбайт) и существующая разрядность шины (64, 128, 256 бит или больше). Это основные показатели, которые влияют на производительность видеокарты. Лучше выбирать видеокарту с большим объемом памяти.
4. Компания-производитель: GigaByte, Sapphire, Soltek, ASUS и другие. Не желательно выбирать видеокарту малоизвестного производителя.

На материнской плате имеется встроенная сетевая карта, периферийное устройство, которое позволяет компьютеру соединяться с другими устройствами сети роутером (модемом и т.п.). Она может быть также и внешней. Существуют PCMCIA и USB сетевые карты. Первую используют только для ноутбуков. Сетевые карты характеризуются скоростью Ethernet. Стандартная скорость обычной сетевой карты 10/100 MB/Sec. Есть сетевые карты со скоростью в 1Gb/sec.

Из периферийных устройств самым необходимым является клавиатура

Она состоит из 6 групп клавиш: управляющие (Backspace, Enter, Alt, Ctrl, Tab, Shift,Esc, Num Lock, Caps Lock, Pause, Scroll Lock, Print Screen); буквенно-цифровые; функциональные (F1-F12); цифровые; управляющие курсором; световые индикаторы функций(Num Lock, Scroll Lock, Caps Lock).

• Мышь (оптическая, механическая) служит для управления. В большинстве программ используется две из трех клавиш. Левой клавишей управляют компьютером. Она сопоставима с клавишей Enter. Функции же правой клавиши определяются конкретной программой. Посередине расположено колесо прокрутки.
• Модем является сетевым адаптером. Есть внешняя и внутренняя конструкции.
• Сканер служит для считывания информации с бумажных носителей (тексты и изображения).
• Микрофон необходим для ввода звука в компьютер.
• Монитор (дисплей) используется для отображения информации на экране. Он характеризуется разрешающей способностью (количество точек, которое размещается по горизонтали и по вертикали экрана монитора). Размер экрана монитора варьируется от 15 до 22 дюймов. Сейчас используются в основном жидкокристаллические дисплеи (LCD).
• Принтер предназначается для распечатки текста либо графических изображений. Различают матричные, лазерные и струйные принтеры. Изображение в матричных принтерах формируется точечно ударным способом. В струйных принтерах в печатающей головке расположены тонкие трубочки - сопла и через них на бумагу попадают мельчайшие капельки краски. В лазерных принтерах используется электрографический метод формирования изображений.
• Звуковые колонки служат для вывода звука с компьютера. В них важную роль играет фазоинвертор (отверстие, расположенное на передней панели) и полоса воспроизводимых частот.
• USB-накопители флэш-памяти, служащие для переноса информации.

Объем данных устройств варьируются от 256 Мбайт до 32 Гбайт. USB накопитель подключить к любому современному компьютеру через разьем USB.

• Веб-камера используется для ввода динамического изображения и звука (общения, создание телеконференций).

• Источник бесперебойного питания необходим при аварийном отключении электроэнергии. Важными показателями, обеспечивающими выбор схемы устройства ИБП, определяются время переключения нагрузки и время работы от аккумулятора.

Это основные устройства, необходимые для работы компьютера. Есть еще множество дополнительных устройств.

Системный блок состоит из