| Як улаштований персональний комп'ютер. Основні характеристики персонального комп'ютера
Урок 7
Влаштування персонального комп'ютера та його основні характеристики. Знайомство з комплектацією пристроїв ПК, підключення зовнішніх пристроїв
§7. Як влаштований персональний комп'ютер
§8. Основні характеристики персонального комп'ютера
Як влаштований персональний комп'ютер
Основні теми параграфа:
Що таке ПК;
- Основні пристрої ПК;
- Магістральний принцип взаємодії пристроїв ПК.
Питання, що вивчаються:
Що таке ПК
У § 5 ми познайомилися з основними пристроями комп'ютера – електронно-обчислювальної машини (ЕОМ). Сучасні ЕОМ бувають найрізноманітнішими: від великих, які займають цілий зал, до маленьких, що розміщуються на столі, портфелі і навіть у кишені. Різні ЕОМ застосовуються для різних цілей. Сьогодні наймасовішим виглядом ЕОМ є персональні комп'ютери. Персональні комп'ютери призначені для особистого (персонального) використання. Існують різні типи ПК: стаціонарні (настільні) та мобільні (ноутбуки, планшетні ПК, кишенькові ПК).
Незважаючи на різноманітність моделей ПК, у їхньому пристрої існує багато спільного. Про ці загальні властивості й йтиметься зараз мова.
Основні пристрої ПК
Основною «деталлю» персонального комп'ютера є мікропроцесор (МП). Це мініатюрна електронна схема, створена шляхом дуже складної технології, що виконує функцію процесора комп'ютера.
Персональний комп'ютер є набір взаємозалежних пристроїв. У стаціонарному ПК центральним пристроєм є системний блок. У системному блоці знаходиться «мозок» машини: мікропроцесор та внутрішня пам'ять. Там же розміщуються: блок електроживлення, дисководи, контролери зовнішніх пристроїв. Системний блок забезпечений вентиляторами для охолодження елементів, що нагріваються при роботі.
З зовнішнього боку системного блоку є мережевий вимикач, кнопка перезавантаження комп'ютера, роз'єми (які називають портами) підключення зовнішніх пристроїв, висувний лоток установки оптичного диска.
До системного блоку підключено клавіатуру (клавішний пристрій), монітор (іншу назву - дисплей) та мишу (маніпулятор). Іноді використовуються інші типи маніпуляторів: джойстик, трекбол та ін. Додатково до ПК можуть бути підключені принтер (пристрій друку), модем (для виходу в комп'ютерну мережу) та інші пристрої (рис. 2.7).
На малюнку 2.7 показано стаціонарну модель ПК, на рис. 2.8 – ноутбук.
У ноутбуці всі необхідні компоненти об'єднані в одному корпусі, який складається як книжка (звідси назва комп'ютера).
Усі пристрої зовнішньої пам'яті, і навіть пристрої вводу/вывода взаємодіють із процесором ПК через спеціальні блоки, які називаються контролерами (від англійського controller - контролер, управляющий). Існують контролер дисководу, контролер монітора, контролер принтера тощо.
Порівняно недавно у складі ПК з'явився універсальний контролер, що дозволяє підключати через універсальний роз'єм (USB) різні види пристроїв: принтер, монітор, клавіатуру, мишу та ін.
Магістральний принцип взаємодії пристроїв ПК
Принцип, яким організована інформаційний зв'язок між пристроями комп'ютера, називається магістральним принципом взаємодії. Процесор через багатопровідну лінію, яка називається магістраллю (інша назва – шина), зв'язується з іншими пристроями (рис. 2.9).
Кожний пристрій, що підключається до ПК, отримує свій номер, який виконує роль адреси цього пристрою. Інформація, що передається від процесора до пристрою, супроводжується його адресою та подається на контролер. Далі роботою пристрою керує контролер.
Характерна організація магістралі така: за однією групою проводів (шина даних) передається оброблювана інформація, за іншою (шина адреси) - адреси пам'яті чи зовнішніх пристроїв, яких звертається процесор. Є ще третина магістралі - шина управління; по ній передаються керуючі сигнали (наприклад, перевірка готовності пристрою до роботи, сигнал до початку роботи пристрою та ін.).
Коротко про головне
До складу системного блоку входять: мікропроцесор, внутрішня пам'ять, дисководи, блок живлення, контролери зовнішніх пристроїв.
Зовнішні пристрої(пристрою введення/виведення, пристрої зовнішньої пам'яті) взаємодіють з процесором ПК через контролери.
Всі пристрої ПК пов'язані між собою по багатопровідній лінії, яка називається інформаційною магістраллю, або шиною.
Кожен зовнішній пристрій має свою адресу(Номер). Інформація, що передається до нього по шині даних, супроводжується адресою пристрою, який передається по адресній шині.
Запитання та завдання
1. Назвіть мінімальний комплект пристроїв, що становлять персональний комп'ютер, та зробіть фотографії цих пристроїв.
2. Які пристрої входять до складу системного блоку?
3. Що таке контролер? Яку функцію він виконує?
4. Як фізично з'єднані між собою різні пристрої ПК?
5. Яка інформація, що передається по шині, потрапляє на потрібний пристрій?
Основні характеристики персонального комп'ютера
Основні теми параграфа:
Характеристики мікропроцесора;
- Об'єм внутрішньої (оперативної) пам'яті;
- характеристики пристроїв зовнішньої пам'яті;
- пристрої введення/виводу.
Питання, що вивчаються:
Персональний комп'ютер – це комп'ютер для особистого користування.
- основні пристрої персонального комп'ютера.
- Мінімальний набір пристроїв.
- Магістральний принцип взаємодії пристроїв персонального комп'ютера.
- Характеристики мікропроцесора: тактова частота, розрядність.
- Обсяг – основна характеристика оперативної пам'яті.
- Характеристики пристроїв зовнішньої пам'яті.
Все частіше персональні комп'ютери використовуються не тільки на виробництві та у навчальних закладах, а й у домашніх умовах. Їх можна купити в магазині так само, як купують побутову техніку. При покупці будь-якого товару бажано знати його основні характеристики, щоб придбати саме те, що вам потрібно. Такі основні характеристики є і ПК.
Характеристики мікропроцесора
Існують різні моделі мікропроцесорів, що випускаються різними фірмами. Основними характеристиками МП є тактова частота та розрядність процесора.
Режим роботи мікропроцесора та інших пов'язаних з ним пристроїв визначається мікросхемою, яка називається генератором тактової частоти. Це своєрідний метроном усередині комп'ютера. На виконання процесором кожної операції приділяється певна кількість тактів. Зрозуміло, якщо метроном «стукає» швидше, те й процесор працює швидше. Тактова частота вимірюється в мегагерцях – МГц. Частота 1 МГц відповідає мільйону тактів за одну секунду. Ось деякі характерні тактові частоти мікропроцесорів: 600, 800, 1000 МГц. Остання величина називається гігагерцем – ГГц. Сучасні моделі мікропроцесорів працюють із тактовими частотами в кілька гігагерц.
Наступна характеристика - розрядність процесора. Розрядністю називають максимальну довжину двійкового коду, який може оброблятися чи передаватися процесором цілком. Розрядність процесорів на перших моделях ПК дорівнювала 8 біт. Потім з'явилися 16-розрядні процесори. На сучасних ПК найчастіше використовуються 32-розрядні процесори. Найбільша розрядність у сучасних мікропроцесорів, що використовуються в ПК, – 64 біти.
Об'єм внутрішньої (оперативної) пам'яті
Про пам'ять комп'ютера ми вже говорили. Вона поділяється на оперативну (внутрішню) та довготривалу (зовнішню)пам'ять. Продуктивність машини дуже залежить від обсягу внутрішньої пам'яті. Якщо роботи якихось програм бракує внутрішньої пам'яті, то комп'ютер починає переносити частину даних у зовнішню пам'ять, що різко знижує його продуктивність. Швидкість читання/запису даних на оперативну пам'ять на кілька порядків вище, ніж у зовнішню.
Об'єм оперативної пам'яті впливає на продуктивність комп'ютера. Для ефективної роботи сучасних програм потрібна оперативна пам'ять обсягом у сотні та тисячі мегабайтів (гігабайти).
Призначення кеш-пам'яті
Для скорочення часу виконання програми до складу ПК входить спеціальний вид внутрішньої пам'яті, що називається кеш-пам'яттю. Це невеликий за об'ємом, але має найкоротший час читання/запису розділ пам'яті комп'ютера. У кеш-пам'яті дублюються дані та команди з оперативної пам'яті, до яких процесор найчастіше звертається під час виконання програми. Тому спочатку процесор шукає необхідну інформацію у кеш-пам'яті, і тільки якщо її там не виявляє, звертається до повільнішої оперативної пам'яті.
Характеристики пристроїв зовнішньої пам'яті
Пристрої зовнішньої пам'яті - це магнітні та лазерні дисководи, флеш-пам'ять. Вбудовані в системний блок магнітні диски називаються жорсткими дисками або вінчестерами. Це дуже важлива частина комп'ютера, оскільки тут зберігаються всі необхідні для роботи комп'ютера програми. Читання/запис на жорсткий диск проводиться швидше, ніж на інші види зовнішніх носіїв, але все-таки повільніше, ніж в оперативну пам'ять. Чим більший обсяг жорсткого диска, тим краще. На сучасних ПК встановлюють жорсткі диски, обсяг яких вимірюється у гігабайтах: десятки та сотні гігабайтів. Купуючи комп'ютер, ви купуєте і необхідний набір програм на жорсткому диску. Зазвичай покупець замовляє склад програмного забезпечення комп'ютера.
Всі інші носії зовнішньої пам'яті – змінні, тобто їх можна вставляти в дисковод та діставати з дисководу. До них відносяться оптичні диски типу CD (компакт-диски) та DVD. Про їхні властивості розповідалося в § 6. Диски зручні для тривалого зберігання програм та даних, а також для перенесення інформації з одного комп'ютера на інший.
До обов'язкового комплекту сучасного ПК входять оптичні дисководи для роботи з CD та DVD. Цими носіями поширюється програмне забезпечення. Місткість CD-ROM обчислюється сотнями мегабайтів (стандартний об'єм – 700 Мб). Інформаційна ємність DVD обчислюється гігабайтами (4,7; 8,5; 17 Гб). Часто DVD записуються відеофільми. На одному диску можна вмістити двогодинний відеофільм із кількома звуковими доріжками різними мовами.
Оптичні дисководи, що пишуть, дозволяють робити запис і перезапис інформації на CD-RW і DVD-RW.
Останнім часом основним засобом перенесення інформації з одного комп'ютера на інший стала флеш-пам'ять. Флеш-пам'ять - це електронний пристрій зовнішньої пам'яті, який використовується для читання та записування інформації у файловому форматі . Флеш-пам'ять, як і диски, – енергонезалежний пристрій. Місткість носія становить від сотень мегабайтів до кількох гігабайтів. А швидкість читання та запису даних на флеш-носій наближається до швидкості читання та запису на жорсткий диск.
Пристрої введення/виводу
Всі інші типи пристроїв відносяться до числу пристроїв введення/виводу. Обов'язковими є клавіатура, монітор і маніпулятор (миша; на мобільних ПК: трекбол, тачпад, джойстик та інших.). Додаткові пристрої: принтер, модем, сканер, звукова система та інші. Вибір цих пристроїв залежить від потреб та фінансових можливостей покупця. Завжди можна знайти джерела довідкової інформації про моделі таких пристроїв та їх експлуатаційні властивості.
Коротко про головне
Основні характеристики мікропроцесора: тактова частота та розрядність. Чим більша тактова частота, тим вища швидкість роботи процесора. Збільшення розрядності веде збільшення обсягу даних, оброблюваних комп'ютером за одиницю часу.
Об'єм оперативної пам'ятівпливає на продуктивність комп'ютера. Для ефективної роботи сучасних програм потрібна оперативна пам'ять обсягом у сотні та тисячі мегабайтів (гігабайти).
Жорсткий магнітний диск- обов'язковий пристрій зовнішньої пам'яті комп'ютера.
Змінними носіямиє оптичні диски, флеш-пам'ять.
Необхідний набір пристроїв вводу/виводу: клавіатура, маніпулятор, монітор.
Додаткові пристрої вводу/виводу: принтер, сканер, модем, акустична система та ін.
Запитання та завдання
1. Від яких параметрів комп'ютера залежить його продуктивність?
2. Інформаційний обсяг якого порядку мають вінчестери, CD-ROM, DVD-ROM?
3. Які пристрої пам'яті є вбудованими, які – змінними?
4. Які пристрої вводу/виводу є обов'язковими для ПК, які є додатковими?
Електронний додаток до уроку
Завантажити матеріали уроку
Сьогодні вже важко уявити наше життя без комп'ютера. Цим дивом сучасної техніки сьогодні користується величезна кількість людей. Навчання, робота, розваги – все це нерозривно пов'язане із комп'ютерною технікою. Тому необхідно розумно підходити до вибору даного типу техніки.
Адже ваш залізний помічник має прослужити якнайдовше. Насамперед необхідно подумати над тим, які системні характеристики персонального комп'ютера найбільше відповідають вашим запитам. Щоб було зрозуміліше, представимо деякі реальні параметри характеристик комп'ютерної техніки.
Характеристики персонального комп'ютера: корпус
У першій частині цього огляду ми розглянемо, як правильно вибирати комплектуючі персонального комп'ютера. Звичайно, основною характеристикою роботи комп'ютера є продуктивність або швидкість обробки інформації на секунду. Але варто пам'ятати і про такий важливий параметр, як ергономічність. Усього існує кілька основних форм-факторів, які часто використовуються у ПК. На сьогоднішній день найбільшого поширення набули Slim та ATX. Другий варіант ідеально підійде тим користувачам, які мають вдома мало вільного простору. Корпус у такому форм-факторі можна легко розмістити навіть на столі під монітором.
До недоліків такого типу пристроїв можна віднести їх розмір. Такі системні блоки не підійдуть для ігрових комп'ютерів, оскільки хороше охолодження забезпечити практично неможливо. Формат ATX сьогодні вважається універсальним. Він підійде для більшості конфігурацій персональних комп'ютерів. Існує також безліч моделей, що дозволяють створити сервер із великою кількістю жорстких дисків та ігрові платформи, оснащені сучасними відеокартами. При виборі системного блоку обов'язково варто враховувати, де він у вас розташовуватиметься.
Характеристики ПК: материнська плата
Можна сміливо сказати, що материнська плата є основним елементом побудови майбутнього комп'ютера. Які б компоненти ви не купували для свого ПК, ваш вибір залежатиме від того, чи підтримує ваша материнська плата той чи інший пристрій. Далі буде наведено список нових роз'ємів для встановлення плат розширення. Якщо ви хочете, щоб основа вашого персонального комп'ютера служила вам ще довгий час, краще віддавати перевагу новітнім материнським платам. В іншому випадку вам просто буде важко знайти відповідні запчастини. На материнській платі повинні бути слоти для оперативної пам'яті формату DDR3 і DDR4.
Їх має бути як мінімум два. Процесорний роз'єм плати повинен підтримувати стандарти I-5 і I-7 у виконанні LGA 1151. Також на материнській платі повинні бути слоти PCI-Express для підключення плат розширення. Також варто звернути увагу на кількість USB портів стандарту 3.0. Якщо їх буде мало, то у вас можуть виникнути проблеми із підключенням зовнішнього обладнання. На материнській платі повинні бути роз'єми SATA-Express і SATA-3. Варто також враховувати, яку версію BIOS встановлено, і чи є можливість її перепрошивки. Ми навели лише основні характеристики материнської плати, на які має звертати увагу середньостатистичний користувач.
Характеристики ПК: відеоадаптер
Інакше цей компонент називають відеокартою. Це основна характеристика комп'ютера, призначеного для комп'ютерних ігор. Залежно від якості відеокарти ви з різним ступенем комфорту гратимете в комп'ютерні ігри. Звичайно, при виборі цієї плати, ви можете просто запитати поради у продавця, і він запропонує вам на вибір кілька варіантів ігрових відеокарт. Але на що варто звернути особливу увагу при виборі відеокарти? Насамперед, це розмір кешу.
Найбільш популярні і сильні відеокарти мають розмір кешу від 2до 4Гб. Важливою характеристикою є розрядність шини. Цей параметр показує швидкість обміну даними відеокарти та материнської плати. Також одним із важливих параметрів є частота шини. Чим вище значення частоти шини, тим швидше пристрій здійснюватиме виведення інформації на екран. Максимальні значення частот можуть сягати 6-7 тисяч МГц. Якщо ви хочете придбати ігровий комп'ютер, обов'язково придивіться до цих характеристик відеокарти.
Характеристики ПК: оперативна пам'ять
Тип і розмір оперативної пам'яті впливатимуть на кількість оброблюваної інформації за інтервал часу. Також від цих параметрів залежить швидкість звернення до оперативної пам'яті. Коли розглядалися характеристики материнської плати, йшлося у тому, що сучасні планки пам'яті мають формат DDR4 і DDR3. Тому вибирати оперативну пам'ять вам доведеться в залежності від типу материнської плати, що використовується. Для підтримки більшості нових ігор буде цілком достатньо 8 Гб оперативної пам'яті для запуску на максимальних налаштуваннях. Але краще мати невеликий запас. Тому вибрати потрібний набір планок оперативної пам'яті дуже важливо. Обсяг оперативної пам'яті не такий важливий з погляду робочих цілей. Тому при виборі набору планок потрібно орієнтуватися на ваші потреби. Варто враховувати, що ресурсомісткі графічні програми, на зразок 3D Max, споживають велику кількість системних ресурсів.
Характеристики ПК: блок живлення
Всі характеристики пристрою персонального комп'ютера пов'язані з таким важливим параметром, як енергоспоживання. Варто враховувати, що чим якісніше та краще обладнання, тим більше енергії воно споживатиме. Щоб комп'ютер не був просто купою металу, необхідно правильно підібрати блок живлення. Основним споживачем електроенергії є відеокарта. Купуючи цей елемент, уточніть у продавця, яка потужність блоку живлення потрібна для підтримки стабільної роботи.
Характеристики ПК: процесор
Дійшла черга до «серця» персонального комп'ютера. Розгляньмо характеристики процесора на простому прикладі. Візьмемо Intel Core i5-3570K Ivy Bridge. Насамперед варто звернути увагу на тип сокету. Раніше вже було сказано, що найактуальнішим на сьогоднішній день форматом є LGA1151. У процесорі Intel Core i5-3570K Ivy Bridge використається сокет типу LGA1155. Це дозволяє розмістити його у будь-якій сучасній материнській платі. Важливим параметром є кількість ядер. Чим більше їх буде, тим продуктивнішим буде процесор. У нашому випадку використовують чотири ядра. Значення тактової частоти ядра становить 3400 МГц. Цей параметр відповідає за кількість операцій, які виконуються за секунду. Об'єм кеш пам'яті L2 та L3 становить відповідно 1024 та 6144 Кб. Від розміру кешу залежатиме кількість інформації, що обробляється за одиницю часу.
Характеристики ПК: жорсткий диск
За якість цього елемента відповідають три важливі параметри. Це швидкість доступу або обміну даними, кількість обертів на хвилину та обсяг. Швидкість доступу залежить від інтерфейсу підключення. Від обсягу жорсткого диска залежатиме кількість доступного місця в пам'яті ПК. Підібрати жорсткий диск в цілому не складе особливих труднощів. Найчастіше користувачі помиляються при виборі роз'ємів, що підходять до материнської плати.
"Мій комп'ютер"
Якщо ви щасливий власник персонального комп'ютера, то вас напевно будуть цікавити характеристики даного конкретного ПК. У цьому випадку буде корисно знати, як визначити характеристики комп'ютера. Навіть якщо при покупці ви не подивилися точну конфігурацію пристрою, одного разу настане час, коли ви захочете щось поліпшити. Існує кілька способів визначити характеристики комп'ютера, що працює на базі операційної системи Windows. Розглянемо всі ці методи по порядку.
1. Простий.
Щоб визначити загальну картину того, що відбувається на вашому персональному комп'ютері, клацніть правою кнопкою миші по значку «Мій комп'ютер». У контекстному меню виберіть пункт «Властивості». В результаті з'явиться вікно, в якому буде відображено тип процесора та оперативну пам'ять. Після цього зайдіть у розділ "Мій комп'ютер". Тут ви зможете визначити обсяг жорсткого диска, що використовується.
2. Повний.
Якщо вам потрібна докладна інформація про технічні характеристики вашого персонального комп'ютера, то можете зайти в диспетчер пристроїв. Для цього необхідно перейти до розділу "Панель управління" меню "Пуск". Після цього виберіть потрібний значок.
3. Програмний.
Щоб провести докладний аналіз системи ПК, можна використовувати спеціальні програми, як Everest Ultimate Edition. Це чудовий спосіб визначити характеристики вашого ПК.
Покупка
Ціни на персональні комп'ютери сильно відрізняються. У цьому огляді ми вже привели вам кілька порад, що стосуються самостійного складання. Але як правильно вибрати готовий комп'ютер. Розглянемо кілька моделей, які представлені в інтернет-магазинах.
1. Ігровий комп'ютер CompDay.
Вартість пристрою становить 45 000 рублів. На борту є процесор Intel Core i3 4150 з частотою 3,5 ГГц, оперативна пам'ять типу DDR3 об'ємом 4Гб, відеокарта GeForce GTX960 і жорсткий диск на 500 Гб. Як бачите, їх усіх комплектуючих на позитивну оцінку тягне лише відеокарта. Таким чином, можна сказати, що ціна на даний екземпляр явно завищена.
2. Digital Razor Reaper S.
Вартість пристрою складає 310 000 рублів. Цей пристрій дійсно можна віднести до ігрових комп'ютерів. У ньому використовується чотириядерний процесор I-7 із частотою 4ГГц. На борту є 16 Гб оперативної пам'яті DDR4. Є також дві відеокарти GeForce GTX 980 Ti. Цей комп'ютер подолає будь-яку сучасну комп'ютерну гру при максимальних налаштуваннях.
КОМП'ЮТЕР, ЯК УНІВЕРСАЛЬНИЙ ЗАСІБ
ОБРОБКИ ІНФОРМАЦІЇ
З давніх-давен люди намагалися полегшити свою працю, створюючи різні машини і механізми, що посилюють фізичні можливості людини.
Перший автоматичний обчислювальний пристрій розробив у 1832 році Чарльз Беббідж
Перша Електронно-обчислювальна машина (ЕОМ) - "ENIAC" (Electronic Numerical Integrator and Computer), була створена США в 1946р. Її характеристики: 18900 електронних ламп, 5 тис. операцій додавання в секунду, розрядність 30біт, ВП - 600біт
Перша ЕОМ СРСР - МЭСМ (Мала Електронна Рахункова Машина) було створено С.А.Лебедевпоя в1951г. : 6000 електронних ламп, 5 тис. операцій складання в секунду, розрядність 16 біт, ВП - 1800біт
Перший персональний комп'ютер (ПК) у 1976 р. випустила фірма Apple; у СРСР персональні комп'ютери з'явилися торік у 1985г.
Розрізняють два основні класи комп'ютерів:
1) цифрові комп'ютери (комп'ютери), що обробляють дані у вигляді числових двійкових кодів;
2) аналогові комп'ютери, що обробляють безперервно мінливі фізичні величини, які є аналогами обчислюваних величин.
За призначенням комп'ютер – універсальний технічний пристрій для роботи з інформацією. За принципами устрою комп'ютер – модель людини, що працює з інформацією.
Комп'ютер- це програмований електронний пристрій, здатний обробляти дані та проводити обчислення, а також виконувати інші завдання маніпулювання символами. (Тобто комп'ютер - це комплекс програмно-керованих електронних пристроїв)
Архітектура ЕОМ– опис пристроїв та принципів роботи комп'ютери, достатній для користувача та програміста (тобто без подробиць технічного характеру, а саме електронних схем, конструктивних деталей та ін.)
Архітектура визначає принципи дії, інформаційні зв'язки та взаємне з'єднання основних логічних вузлів комп'ютера. Вона включає:
1) опис користувальницьких можливостей програмування;
2) опис системи команд та системи адресації;
3) організацію пам'яті тощо.
Схему устрою комп'ютера запропонував Джон фон Нейман в 1946 р, її принципи роботи багато в чому збереглися в сучасних комп'ютерах.
Принципи Джон фон Неймана:
1) принцип програмного управління (програма складається з набору команд, які виконуються процесором один за одним у певній послідовності);
2) принцип однорідності пам'яті (програми та дані зберігаються в одній і тій же пам'яті);
3) принцип адресності (ОП складається з пронумерованих осередків і процесору в будь-який момент часу доступна будь-яка комірка)
Персональний комп'ютер (ПК)- Універсальна ЕОМ, призначена для індивідуального користування.
Зазвичай ПК проектується на основі принципу відкритої архітектури :
1) опис принципу дії ПК та її конфігурації, що дозволяє збирати ПК з окремих вузлів і деталей;
2) наявність у ПК внутрішніх розширювальних гнізд, в які користувач може вставляти різні пристрої, що задовольняють заданий стандарт.
Функціональна схема комп'ютера
Для роботи на комп'ютері необхідно:
Hardware(Залізо) - апаратне забезпечення, тобто. фізичні пристрої, якими людина керує за допомогою програм та отримує інформацію від комп'ютера
Software- Програмне забезпечення, тобто. сукупність необхідних програм обробки різних даних.
ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПК
Продуктивність (швидкість) ПК- Можливість комп'ютера обробляти великі обсяги інформації. Визначається швидкодією процесора, об'ємом ВП та швидкістю доступу до неї (наприклад, Pentium III обробляє інформацію зі швидкістю у сотні мільйонів операцій на секунду)
Продуктивність (швидка) процесора- Кількість елементарних операцій виконуються за 1 секунду.
Тактова частота процесора (частота синхронізації)- Число тактів процесора в секунду, а такт - проміжок часу (мікросекунди) за який виконується елементарна операція (наприклад додавання). Таким чином, тактова частота-це число імпульсів, що виробляються за секунду, синхронізують роботу вузлів комп'ютера. Саме ТЧ визначає швидкодію комп'ютера
Розрядність процесора- max довжина (у розрядів) двійкового коду, який може оброблятися і передаватися процесором цілком.
Розрядність пов'язані з розміром спеціальних осередків пам'яті – регістрами. Реєстр в 1байт (8біт) називають восьмирозрядним, в 2байт - 16-розрядним і тд. Високопродуктивні комп'ютери мають 8-байтові регістри (64розряду)
Час доступу- Швидкодія модулів ОП, це період часу, необхідний для зчитування min порції інформації з осередків пам'яті або запису пам'яті. Сучасні модулі мають швидкість доступу понад 10нс (1нс=10 -9 с)
Об'єм пам'яті (ємність)– max обсяг інформації, що може зберігатися у ній.
Щільність запису- Обсяг інформації, записаної на одиниці довжини доріжки (біт/мм)
Швидкість обміну інформацією– швидкість запису/зчитування на носій, яка визначається швидкістю обертання та переміщення цього носія у пристрої.
Наrdwаrе- Апаратні засоби тобто. механічні, електричні та електронні вузли та компоненти комп'ютера.
ОСНОВНІ ПРИСТРОЇ КОМП'ЮТЕРА:
¾ мікропроцесор
¾ пам'ять комп'ютера (внутрішня та зовнішня)
¾ пристрої введення інформації
¾ пристрої виведення інформації
¾ пристрої передачі та прийому інформації
Системний блокмістить такі основні пристрої ПК як системна плата з процесором і ОП, накопичувачі на магнітних дисках, CD-ROM, блок живлення.
Материнська (системна) плата- Основний апаратний компонент де знаходяться роз'єми для установки мікропроцесора, оперативної пам'яті, кварцовий резонатор, базова система введення-виведення BIOS, допоміжні мікросхеми, інтерфейс введення-виводу (послідовний порт, паралельний порт, інтерфейс клавіатури, дисковий інтерфейс і т.д.) та шина.
Частина технічного забезпечення, конструктивно відокремлених від основного блоку комп'ютера називають периферійними(пристрою введення-виведення)
Для підключення пристроїв вводу-виводуна системному блоці є роз'єми різних портів:
СОМ- Послідовні порти. Передають послідовно електричні імпульси, що несуть інформацію. До них зазвичай підключають мишу та модем.
LPT- Паралельний порт. Передає одночасно 8 електричних імпульсів. Реалізує більш високу швидкість інформації, що використовують для підключення принтера.
USB- Послідовна універсальна шина (Universal Serial Bus) – забезпечує високошвидкісне підключення кількох периферійних пристроїв (сканер, цифрова камера тощо)
ПРОЦЕСОР(мікропроцесор, chip-кристал) – це основний робочий компонент комп'ютера, який:
¾ виконує арифметичні та логічні операції;
¾ керує обчислювальним процесом;
¾ координує роботу всіх пристроїв комп'ютера.
Реалізується процесор у виглядіпонад велику інтегральну схему (СВІС) на якій розмішаються десятки мільйонів функціональних елементів.
У випадку центральний процесор містить:
1) Арифметико-логічний пристрій- частина процесора, що виконує машинні команди
2) Пристрій керування– частина процесора, яка виконує функції керування пристроями комп'ютера
3) Шини даних та шини адрес(фізично) – багатопровідні лінії з гніздами для підключення електронних схем. Сукупність проводів магістралі поділяється на окремі групи: шину адреси, шини даних і шину управління: Шина адреси призначена для передачі адреси того пристрою (або осередку пам'яті), до якого звертається процесор. По шині даних передається вся інформація під час запису та зчитування. По шині управління передається сигнал керування. Процес взаємодії процесора та пам'яті зводиться до двох операцій – запису та зчитування інформації. При записі процесор за спеціальними провідниками (шина адреси) передає біти, що кодують адресу, за іншими провідниками – сигнал «запис», що управляє, і ще по іншій групі провідників (шини даних) передає записувану інформацію. Під час читання по шині адреси передається відповідний адресу оперативної пам'яті (ОП), і з шини даних зчитується необхідна інформація.
4) Реєстри- осередки пам'яті, які служать для короткочасного зберігання та перетворення даних та команд. Фізично регістр – сукупність тригерів, здатних зберігати один двійковий розряд і пов'язаних між собою загальною системою управління
5) Лічильник команд– регістр керуючого пристрою комп'ютера вміст, якого відповідає адресою чергової команди. Лічильник команд служить для автоматичної вибірки програми із послідовних осередків пам'яті
6) Кеш пам'ять- дуже швидка пам'ять малого обсягу служить збільшення продуктивності комп'ютера, узгодження роботи пристроїв різної швидкості. Кеш-пам'ять може бути вбудована відразу в процесор або розміщуватись на материнській платі
7) Співпроцесор- Допоміжний процесор, призначений для виконання математичних та логічних дій. Використання співпроцесора дозволяє прискорити процес обробки інформації комп'ютером
ПАМ'ЯТЬ КОМП'ЮТЕРА (Memory)- Пристрій для запам'ятовування даних. Залежно від характеру використання розрізняють внутрішню чи зовнішню пам'ять.
ВНУТРІШНЯ ПАМ'ЯТЬ
Оперативна пам'ять(ОП) призначена для тимчасового зберігання виконуваних програм та даних, що обробляються цими програмами. Це енергозалежна пам'ять. Фізично реалізується в модулях ОЗП (оперативних пристроїв, що запам'ятовують) різного типу. У разі вимкнення електроживлення вся інформація в оперативній пам'яті зникає.
Обсяг інформації, що зберігається в ОЗП становить від 32 до 512 Мбайт і більше. Занесення інформації на згадку та її витяг, проводиться у разі адресам. Кожен байт ВП має свою індивідуальну адресу (порядковий номер). Адреса – число, яке ідентифікує осередки пам'яті (реєстри). ВП складається з великої кількості осередків, у кожному з яких зберігається певний обсяг інформації. ВП безпосередньо пов'язана з процесором. Можливості ПК багато в чому залежить від обсягу ОП.
Кеш пам'ять- дуже швидка пам'ять малого обсягу служить збільшення продуктивності комп'ютера, узгодження роботи пристроїв різної швидкості.
Спеціальна- Постійна, Fiash, відеопам'ять і т.д.
Постійне запам'ятовуючий пристрій (ПЗП)– енергонезалежна пам'ять для зберігання програм керування роботою та тестування пристроїв ПК. Найважливіша мікросхема ПЗП – модуль BIOS (Basic Input/Output System – базова система вводу/виводу), в якому зберігаються програми автоматичного тестування пристроїв після включення комп'ютера та завантаження ОС в оперативну пам'ять. Це Незруйнована пам'ять, яка не змінюється при вимкненні живлення
Перепрограмована постійна пам'ять(Flash Memory) – енергонезалежна пам'ять, що допускає багаторазовий перезапис свого вмісту
CMOS RAM(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) – пам'ять з невисокою швидкодією та мінімальним енергоспоживанням від батарейки. Використовується для зберігання інформації про конфігурацію та склад обладнання комп'ютера, про режими його роботи. Вміст змінюється програмою, яка знаходиться в BIOS (Basic Input Output System).
Відеопам'ять– запам'ятовуючий пристрій, розташований на платі керування дисплеєм і призначений для зберігання текстової та графічної інформації, що відображається на екрані. Вміст цієї пам'яті відразу доступний двом пристроям – процесору та дисплею, що дозволяє змінювати зображення на екрані одночасно з оновленням відео в пам'яті.
Зовнішня пам'ять - це пам'ять, призначена для тривалого зберігання програм та даних. Цілісність вмісту ВЗП не залежить від того, увімкнено або вимкнено комп'ютер
Дисковод(Накопичувач) - пристрій запису/зчитування інформації. Накопичувачі мають власне ім'я – буква латинського алфавіту, за якою слідує двокрапка. Для підключення до комп'ютера одного або кількох дисководів та керування їх роботою потрібен Дисковий контролер
Носій інформації(Носій запису) - матеріальний об'єкт, здатний зберігати інформацію. Інформація записується на носій за допомогою зміни фізичних, хімічних та механічних властивостей запам'ятовуючого середовища
За типом доступу до інформаціїзовнішню пам'ять ділять на два класи:
Пристрої прямого (довільного) доступу – час звернення до інформації залежить від місця її розташування носії;
Пристрій послідовного доступу – така залежність існує
До складу зовнішньої пам'яті входять: 1) накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД); 2) накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД); 3) накопичувачі на магнітооптичних компакт-дисках; 4) накопичувачі на оптичних дисках (CD-ROM); 5) накопичувачі на магнітній стрічці та ін.
Іноді виникає гостра необхідність дізнатися про характеристики свого комп'ютера. Наприклад, для того, щоб оновити драйвера, модернізувати деякі деталі системного блоку або просто похвалитися перед однолітками, а в багатьох випадках необхідно просто дізнатися про маркування того чи іншого компонента системи. Зробити це можна лише двома способами: і прочитати маркування або перевірити їх за допомогою програмного забезпечення.
Перший спосіб хоч і простий, але здебільшого може бути недоступним через порушення гарантійних зобов'язань (якщо комп'ютер на гарантії). Тому давайте докладно розберемо другий спосіб, як дізнатись характеристики свого комп'ютера за допомогою програм, як вбудованими засобами операційної системи, так і додатковим спеціалізованим софтом.
Дивимося характеристики комп'ютера засобами операційної системи
1. Щоб дізнатися три основні параметри системи, достатньо звернутися до вкладки «Мій комп'ютер» у меню «Пуск». Для цього на неї необхідно навести курсор і клацнути правою клавішею миші, у списку необхідно вибрати «Властивості».
Також це можна зробити ще одним способом: із вкладки "Панель управління" необхідно вибрати "Система". У вікні, що відкрилося, внизу можна переглянути ці ж параметри.
2. Дізнатися, яке обладнання встановлене на комп'ютері, але без докладних характеристик можна через «Диспетчер пристроїв».
Для його запуску можна просто набрати поєднання клавіш Win+Pause. У Windows 7 у вікні необхідно буде вибрати вкладку «Диспетчер пристроїв». Тепер ми можемо побачити які пристрої встановлені на вашому комп'ютері та їх назву, наприклад, тип процесора та його частота, відеокарта, звукова карта, мережні адаптери, диски тощо. Диспетчер пристроїв у XP можна запустити через комбінацію клавіш Win+Pause », далі нагорі необхідно натиснути на вкладку «Обладнання», і вже в ній вже запустити «Диспетчер пристроїв».
3. Даний спосіб полягає у застосуванні інтегрованого програмного забезпечення «Відомості про систему». Для її запуску необхідно в меню «Пуск» клікнути по списку «Всі програми», далі «Стандартні», в ній відкрити вкладку «Службові» і там запустити утиліту «Відомості про систему». Можна також швидше зробити це, натиснувши комбінацію клавіш Win+R. Відкриється вікно запуску програм. У рядку "Відкрити" необхідно набрати "msinfo32.exe". Ця та сама утиліта, тільки запускається через консоль.
За допомогою цього вбудованого софту можна отримати основну інформацію про систему та компоненти. Але ця утиліта досить не зручна через заплутаність гілок переходів по дереву. Цим ПЗ можна скористатися за відсутності іншого, простішого у розумінні та читанні.
4. Також можна переглянути параметри системи через засіб діагностики DirectX. Ця утиліта використовується в основному для тестування як відео, так і аудіокарт. У вікно утиліти виводяться загальні відомості про систему та, конкретніше, про відеокарту.
5. Дізнатись характеристики свого комп'ютера можна з BIOS. Для цього під час завантаження комп'ютера необхідно натиснути клавіші F1, F2, Del або Esc. Все залежить від версії самої BIOS. Далі потрібні деякі знання англійської мови.
Програми для перегляду характеристик комп'ютера
Для більш детальної діагностики системи з продуктивністю можна скористатися спеціальними програмами. Наприклад, програми AIDA64, ASTRA32, PC-Wizard - це відмінний софт, як для діагностики, так тестування всіх компонентів окремо.
Для початку скажемо, що програма AIDA64 (раніше Everest) належить до категорії платних. Однак існує можливість скористатися безкоштовним 30-денним періодом, який надає розробник, щоб користувач зумів ознайомитися з можливостями програми. Цього нам цілком достатньо. У нашому випадку скористаємось версією AIDA64 Extreme Edition для ознайомлення з основними параметрами комп'ютера. Є, звичайно ж, ще бізнес-версія цієї програми, але для наших цілей вистачить версії Extreme. Цю програму треба завантажити з сайту розробника () і встановити на комп'ютер.
AIDA дуже проста та зручна у використанні. Основне вікно програми поділено на дві частини: у лівій виявляється дерево основних підсистем комп'ютера, а праворуч виводиться деталізована інформація, обраної в лівій частині підсистеми. Щоб переглянути сумарну інформацію щодо комп'ютера, достатньо розкрити розділ «Комп'ютер», а там уже вибрати підрозділ «Сумарна інформація».
Вибір цього підрозділу дозволить дізнатися всі характеристики свого комп'ютера: тип комп'ютера, дані щодо встановленого операційного середовища, інформацію про системну плату, доступні розділи, мережі, периферійні пристрої та інше.
Перегляд даних центрального процесора комп'ютера можна здійснити шляхом вибору підрозділу «ЦП» у розділі «Системна плата». У правій частині програми відобразяться параметри всіх встановлених на комп'ютері процесорів. Ці дані повідомлять про тип встановленого процесора, його моделі, тактову частоту, підтримувані інструкції, кеше різних рівнів. Тут же можна знайти інформацію про завантаження ядер мікропроцесора. Якщо знадобиться докладніша інформація про підтримувані функції мікропроцесором системи, тоді сміливо тисніть підрозділ «CPUID».
Якщо просунутися трохи далі у своєму виборі та вибрати розділ «Системна плата», то в основне вікно програми буде виведено детальну інформацію щодо материнської плати. Для настільного ПК AIDA64 відобразить властивості плати за її назвою, властивості системної шини з її реальною та ефективною частотами. Тут же будуть продемонстровані дані властивостей шини пам'яті з її шириною, частотами, пропускною здатністю. Не менш важлива технічна інформація за фізичними параметрами плати: гніздо для ЦП, що підтримується, встановлені роз'єми під плати розширення, кількість роз'ємів під планки оперативної пам'яті, а також тип самих планок і вид підтримуваної пам'яті. У цьому ж розділі додаток покаже дані про форм-фактор материнської плати, про її фізичні розміри та про чіпсет.
Вибір підрозділу "Пам'ять" у розділі "Системна плата" продемонструє сумарну інформацію про оперативну пам'ять комп'ютера. Тут можна дізнатися дані про доступну в системі оперативну та віртуальну пам'ять: про те, скільки її вже витрачено і скільки на даний момент доступно для використання системою та додатками. Також цей розділ демонструє шлях до файлу підкачування системи.
Про властивості встановлених модулів оперативної пам'яті легко можна дізнатися, натиснувши підрозділ «SPD». Ця дія дозволить застосунку показати всі встановлені на ПК модулі пам'яті, які відображаються у верхній частині основної області вікна. Вибір одного з модулів, що відображаються, дозволить отримати дані, що демонструються в нижній частині основної області вікна програми. За замовчуванням при переході до підрозділу SPD у цій частині відображаються дані першого, що відображається в списку модуля. Тут можна виявити такі дані властивостей модуля: його тип, обсяг пам'яті, що надається їм, тип цієї пам'яті, її швидкість. Також, тут відображені ширина і вольтаж модуля, характеристики таймінгів та функції, що підтримуються ним.
Відеокарта
Для перегляду даних про характеристики відеоадаптера необхідно перейти до кореневого розділу «Відображення». Серед його підрозділів слід знайти «Графічний процесор». Вибір цього підрозділу дозволить вивести в основну область програми дані про встановлений на ПК відеоадаптер. Серед них інформація про тип відеочіпа, версію його BIOS, про пам'ять графічної плати (обсяг, частота, тип), деякі характеристики графічного процесора (частота, техпроцес).
Підрозділ «Монітор» того ж кореневого розділу дозволить ознайомитися з основними характеристиками монітора системи. Серед них модель, роздільна здатність, співвідношення сторін, вертикальна та горизонтальна розгортки.
AIDA64 дозволяє отримати широку інформацію про жорсткі диски комп'ютера. Щоб переглянути інформацію про HDD, потрібно клацнути підрозділ «Зберігання даних Windows» кореневого розділу «Зберігання даних». У верхній частині основної області вікна програми буде виведено список всіх пристроїв, пов'язаних із зберіганням даних. Жорсткі диски відобразяться першими, а в нижній частині основної області вікна буде виведена інформація про характеристики жорсткого, позначеного першим у списку пристроїв. Серед найбільш корисних характеристик: форм-фактор жорсткого, швидкість обертання його шпинделя, швидкість читання/запису та інше.
Дані датчиків
Необхідно не тільки вміти переглядати дані про систему, але й аналізувати поточну інформацію, що подається про її датчиками. Дані датчиків можна виявити, перейшовши на підрозділ Датчики розділу Комп'ютер в загальному дереві підсистем.
В основному вікні інформації датчиків відображаються дані про температуру мікропроцесора, а також його ядер. Позначення ЦП демонструє дані про температуру процесора під його кришкою. Традиційно цей показник нижчий за температурні показники ядер процесора, що відображаються як: «ЦП1», «ЦП2». Це пов'язано з тим, що кришка знаходиться в безпосередньому контакті з радіатором вузла тепловідведення. Не варто лякатися високих параметрів показника "AUX", оскільки він практично нічого не означає. Якщо його значення ніколи не змінюються, значить він не використовується системою. Датчик "Діод ГП" показує температуру на графічному процесорі.
Використовуючи програму ASTRA32, так само можна дізнатися характеристики свого комп'ютера. Як і попередня програма, ASTRA32 платна, але нам вистачить демо версії. Інтерфейс її схожий на AIDA64, теж такий простий та зрозумілий. Завантажуємо програму з офіційного сайту: www.astra32.com та встановлюємо. Перейшовши за посиланням, ви побачите дві версії — одна для звичайної установки, а інша — портативна, тобто не потребує встановлення. Я використовуватиму другу версію програми.
Запускаю файл програми astra32.exe від імені адміністратора.
У вікні відразу виводиться вся інформація про мій комп'ютер (вкладка «Загальна інформація»), а саме:
- який встановлений процесор, його робоча частота, рівні кешу;
- короткі дані про материнську плату;
- інформація про оперативну пам'ять;
- які встановлені диски та їх обсяг;
- дані про відеокарту та звукову карту;
- відомості про операційну систему і т.д.
На цьому можна і зупиниться, але для тих, хто бажає докладно вивчити комплектуючі свого комп'ютера, можна вибирати відповідний розділ у лівій колонці та вивчати дані, які виводяться у правій колонці.
Наприклад, вам потрібно детальніше дізнатися інформацію про процесор: який у нього Socket, скільки ядер, яке енергоспоживання, розміри і т.д. Переходимо на вкладку "Процесор" і далі "CPU". У Правому вікні дивимося докладну інформацію про процесор.
Нарешті ми дійшли і безкоштовних програм. PC-Wizard - одна з кращих утиліт для визначення характеристик, конфігурації та тестування комп'ютера. Її можна завантажити перейшовши за посиланням - http://www.cpuid.com.
Інтерфейс програми схожий на раніше розглянуті утиліти. Єдина відмінність — у правій колонці замість нудних списків відображаються іконки, а також є підказки практично з кожної дії.
Основними характеристиками конкретного комп'ютера є:
швидкодія;
ємність оперативної пам'яті;
ємність жорсткого магнітного диска (ЖМД)- Вінчестера та ін.
(Термін «вінчестер» виник у 1973 р. З жаргонної назви першої моделі жорсткого диска ємністю 16 Кбайт, що має 30 доріжок та 30 секторів – це збіглося з калібром 30/30 мисливської рушниці «Вінчестер».)
Важливими характеристиками комп'ютера є:
тип відеосистеми- Монітора та відеоадаптера. Якість зображення моніторів впливають мінімальний розмір зерна, частота регенерації. Шкідливий вплив на здоров'я людини може мати монітор, особливо старих конструкцій. Однак слід дотримуватись гігієнічних норм навіть при роботі з сучасним LCD монітором. Для спеціальних цілей застосовуються сенсорні монітори, які реагують на торкання пальцями.
тип принтера(Матричний, струминний, лазерний; чорно-білий або кольоровий);
апаратна та програмна сумісністьз іншими комп'ютерами;
сумісність програмного забезпеченнязгори донизу (кожен новий процесор «розуміє» всі команди своїх попередників;
відкрита архітектура- Можливість доповнення наявних апаратних засобів новими компонентами без заміни старих.
До складу мультимедіа-комп'ютера обов'язково входить CD-ROM дисковод та звукова плата.
Розглянемо основні характеристики ПК докладно.
1. Швидкодіякомп'ютера можна оцінити, знаючи тактову частоту і розрядність мікропроцесора .
Тактова частотавизначається частотою генератора тактових імпульсів. Вона рівна кількості тактів за секундуі вимірюється в мегагерцях(МГц). Частота в 1 МГцвідповідає мільйону тактів за секунду.Процесори ПК можуть мати частоти 266, 400, 700, 1000 МГц і більше. Процесори Pentium IV випускаються з тактовою частотою понад 2 МГц.
Розрядність - це кількість бітів, яке сприймається мікропроцесором як єдине ціле (або максимальна кількість розрядів двійкового числа, над яким може виконуватись одна машинна операція) – 4, 8, 16, 32, 64, тобто. цілий ступінь числа 2. Чим більше розрядність,тим більше продуктивність (швидкість роботи) комп'ютера .
2. Місткість оперативної пам'яті –вимірюється в мегабайт.При оперативної пам'яті менше 8 мегабайт, багато сучасних прикладних програм або зовсім не працюють, або працюють дуже повільно.
3. Місткість жорсткого диска.Жорсткий диск – це гурток з немагнітного матеріалу (алюміній, скло, кераміка), на одну або обидві поверхні нанесено найтонший магнітний шар. Запис та читання інформації здійснюється блоком магнітних головок . На диску є система сегментів інформації, що не діляться. кластерів , що входять до магнітну доріжку – коло . Сукупність таких доріжок з одним діаметром кола на кількох дисках утворює циліндр. Блок головок зчитування/запису швидко встановлюється на потрібний циліндр, а перемикання головок швидко вибирається потрібна доріжка. Накопичувач може містити кілька зчеплених жорстких дисків, що постійно обертаються зі швидкістю до 10000 обертів на хвилину. Жорсткі диски мають такі параметри:
діаметр диска у дюймах (5,25, 3,5, 2,5, 1,8 і т.д.);
кількість циліндрів;
число голівок;
повна ємність диска (30-500 Гбайт і більше);
час доступу (від 0,3 до 0,5 мс);
швидкість передачі (25-30 Мбайт/с і вище).
