Какие устройства входят в состав системного блока?

12 ответов на вопрос “Какие устройства входят в состав системного блока?”

Посейдон 18-07-2019 Ответить

Устройство
компьютера. Состав системного блока
ПК.
В
данной статье специалисты компьютерного
сервиса ITart расскажут
Вам, из каких элементов состоит персональныйкомпьютер,
какие устройства находятся
в системном блоке и
какие функции они
выполняют. Эта информация будет полезна
тем, кто хочет самостоятельно
собрать или
модернизировать компьютер.
В
общем смысле, понятие «персональный
компьютер»
подразумевает системный
блок,
в котором собственно и происходит вся
вычислительная работа, и подключенные
к нему устройства ввода/вывода ( монитор,
клавиатура, мышь, принтер). В данной
статье , мы наиболее подробно остановимся
на системном
блоке и
ключевых элементах, входящих в его состав.
В состав
системного блока входят:

1.
Материнская плата
Данная плата является
пожалуй самым важный элементом системного блока,
так как она осуществляет взаимодействие
между собой всех узлов компьютера.
На материнской платеустанавливаются
такие устройства как процессор, память, видеокарта и
дополнительные PCI платы ( сетевая карта,
звуковая карта).
Среди
несъемных элементов материнской платы
наиболее значимым является чипсет.
Это набор микросхем, обеспечивающих
передачу данных между всеми
узлами компьютера.
Чипсет состоит из северного июжного моста.
Южный
мост
Южный
мост обеспечивает
взаимодействие жестких дисков,
различных накопителей и всех периферийных
устройств ссеверным мостом.
Северный
мост
Северный мост обеспечивает
взаимодействие графического контроллера
и памяти с центральным процессором,
а так же связь процессора со
всеми устройствами, за которые
отвечает южный мост.
Также северный мост определяет
типоперативной памяти (
DDR, SDRAM и другие) , её предельно допустимый
объем и скорость обмена данными с
процессором.
2.
Процессор
Процессор —
это главный «мозг» компьютера.
Он осуществляет все арифметические и
логические операции. От частоты его
работы во многом зависит
производительность компьютера в
целом. Так же, производительность компьютера зависит
от количества
ядер процессора,
и системы команд, которая определяет
за какое количество тактов будет
выполнена та или иная операция.
3.
Оперативная память
Часто
этот элемент называют просто
– память компьютера,
так как она напрямую используется
центральным процессором для
хранения данных, обрабатываемых в
процессе вычислений, и поэтому ее размер
существенно влияет на
производительностькомпьютера.
Данные, находящиеся в оперативной памяти
хранятся лишь то время, покакомпьютер включен,
и после каждой
перезагрузки оперативная память обнуляется.
4.Жесткий
диск
Отвечает
за долгосрочное хранение данных
на компьютере.
Для доступа к информации, хранящейся
на жестком диске требуется гораздо
больше времени, чем в случае с оперативной
памятью,
поэтому объем жесткого диска влияет
лишь на то, какое количество программ
или файлов Вы сможете хранить на
своем компьютере,
а не на производительность и скорость
работы компьютера.
Однако, на жестком диске размещается
файл
подкачки,
который используется операционной
системой для компенсации нехватки
объема оперативной памяти
когда
это необходимо, и размер этого файла
все же может сказаться на эффективности
работы компьютера.
Ну и конечно, если забить до отказа
раздел жесткого диска,
на котором размещается операционная
система,
это безусловно повлечет за собой
серьезные проблемы в работе, такие как
зависания, медленная работа компьютера и
прочее.
5.
Видеокарта
Отвечает
за формирование видеосигнала и посыл
его на монитор компьютера.
Это довольно сложное устройство, которое
имеет в своем составе
собственный процессор и оперативную
память.
Часто, на плате видеокарты располагается
дополнительный кулер, хотя в некоторых
моделях до сих пор применяется пассивное
охлаждение, которое подразумевает лишь
наличие радиатора, вбирающего в себя
тепло от видеокарты.
Хорошая видеокарта,
в купе с большим объемом оперативной памяти и
мощным процессором способна
обеспечить максимальную производительность
Вашему компьютеру,
и позволить без проблем запускать
новинки видеоигр или заниматься созданием
3D графики и обработкой видео.
6.Оптический
привод
Данное
устройство предназначено для чтения и
записи информации на CD-дисках.
Более функциональные модели обладают
возможностью чтения и записи различных
форматов дисков, таких как DVD и Blu– Ray.
Однако, в следствие обретения большой
популярности флеш-памяти,оптические
диски постепенно
выходят из моды, и если говорить об
офисных компьютерах, в них часто
отсутствует оптический привод за
ненадобностью. Возможно, через некоторое
время данные устройства полностью
выйдут из употребления, как в свое время
приводы для дискет (накопители на мягких
дисках), но на данный момент, все же на
прилавках магазинов все фильмы, музыка
и видеоигры распространяются именно в
формате комакт дисков.
7.
Блок питания
В
нашем списке этот элемент находится на
последнем месте, однако он играет отнюдь
не последнюю роль в работе ПК,
так как этот прибор обеспечивает питанием все
комплектующиекомпьютера,
и правильный выбор
блока питания является
залогом надежной работы вашегокомпьютера.
Таким
образом, в данной статье мы рассмотрели
стандартную конфигурацию
среднестатистического системного
блокаперсонального компьютера.
Также, в составе
системного блока могут
находиться дополнительные PCI-устройства,
такие как аудиокарта, сетевая плата,
wi-fi адаптер и др.
Содержимое
системного блока в значительной степени
зависит от вычислительной системы в
целом, её задач, целей и форм-фактора. В
случае рационального использования,
системный блок в большей степени
соответствует потребностям вычислительной
системы. В зависимости от вычислительной
системы, в системном блоке могут находится
различные компонентыаппаратного
обеспечения:
Вычислительный
блок в виде главной/системной/материнской
платы с
установленным на ней процессором, ОЗУ.
Также могут быть установлены картами
расширения (видеокарта, звуковая
карта, сетевая
плата).
Блок
питания
Отсеки
для периферийных
устройств заполненные
накопителями — жёстким
диском(дисками), SSD, оптическим
приводоми т. п.
Фронтальная
панель может быть оборудована кнопками
включения и перезагрузки, индикаторами питания
и накопителей, гнёздами для подключения
наушников и микрофона, интерфейсами
передачи данных (USB, FireWire).

Типы
корпусов (шасси) для системных
блоков[править | править
исходный текст]

Основная
статья: Форм-фактор
(техника)
Корпус,
защищающий внутренние компоненты
компьютера от внешнего воздействия и
механических повреждений, поддерживающий
необходимый температурный режим
внутри, экранирующий создаваемое
внутренними компонентами электромагнитное
излучение, может быть представлен различными
по форме и пропорциям стандартными
шасси (размеры указаны в миллиметрах):
Горизонтальные:
Desktop
(533?419?152)
FootPrint
(406?406?152)
SlimLine
(406?406?101)
UltraSlimLine
(381?352?75)
Вертикальные:
MiniTower
(152?432?432)
MidiTower
(173?432?490)
BigTower
(190?482?820)
SuperFullTower
(разные размеры)
Opigar 18-07-2019 Ответить

Операционная система, установленные программы, документы, фотографии, музыка и фильмы хранятся на жестком диске. Объём HDD (жесткого диска) измеряется в Гигабайтах. Считается, что чем больше, тем лучше. Как говорится, свободного места много не бывает.

Передняя панель системного блока ПК, как правило, содержит две кнопки:

Power – используется для включения компьютера;
Reset – используется при необходимости экстренной перезагрузки компьютера, если он завис.

Также на передней панели можно найти такие элементы:

индикаторы – светодиоды и лампочки, отображающие работу ПК: индикация работы компьютера, индикация состояния жесткого диска.
дисководы и оптические накопители – это устройства, предназначенные для работы с такими носителями информации как дискеты и оптические диски.
разъемы – предназначены для подключения некоторых внешних устройств. Чаще всего это разъемы USB, а также гнездо для подключения наушников и микрофона.
Ели вы хотите собрать новый системный блок, если хотите, чтобы он был сделан специально для вас и не был похож на сотни других, продающихся в магазинах, то центр компьютерной помощи Compolife.ru с радостью поможет осуществить мечту. Обратившись в наш сервис, вы можете быть уверены в надежности и долговечности работы будущего компьютера. Ведь его сборкой и настройкой будут заниматься профессионалы с многолетним успешным опытом работы!
Алигмах 18-07-2019 Ответить

Материнская плата

Это база всей вашей компьютерной системы. Она осуществляет контакт между всеми компонентами и осуществляет так сказать взаимообщение между ними. Именно в материнскую плату «входят» все основные и дополнительные элементы (процессор, HDD, видеокарта, монитор, клавиатура, мышь, доп. ус-ва и так далее). Для подключения в «материнке» предусмотрены разъемы, часть которых вы можете видеть на задней части вашего корпуса. Более подробно я писал вот тут.

Процессор

Процессор это своеобразный мозговой центр вашего ПК, является основным вычислительным звеном во всей системе. Чем выше его частота, тем быстрее «соображает» ваш комп. Так же его часто называют «камнем». Более подробно тут.

Для предотвращения перегрева процессора, предусмотрена система охлаждения, а именно кулер . Процессор находится в контакте с радиатором, который отводит от него температуру, а вентилятор уже охлаждает радиатор.
Чаще всего радиатор имеет активную вентиляцию, но бывают и жидкостные системы охлаждения.

Блок питания

Данное приспособление предназначено для того, чтобы питать электричеством каждый элемент внутри системного блока. Генерирует необходимое напряжение для каждого элемента и далее подаётся через провода. То есть это устройство, которое преобразует 220 вольт в нужные 12 для всех остальных компонентов входящих в состав системного блока компьютера. Подробнее здесь.

Оперативная память или ОЗУ

Оперативная память или ОЗУ (оперативное запоминающее устройство). Данная железка предназначена для хранения информации, с которой компьютер работает в данный момент времени. Делается это для того, чтобы сократить время на поиск данных в жёстком диске.
Также, чем больше установлено оперативной памяти, тем быстрее работает ваш комп и может работать с большим количеством программ одновременно — не подтормаживая. В основном на материнских платах присутствует несколько разъёмов, так что всегда можно докупить еще одну или несколько планок памяти и тем самым проапгрейдить вашу машину.

HDD (hard disk drive) или жесткий диск

Это кладовая вашей информации, здесь хранятся все файлы, что вы «закачали» на ваш компьютер.
Поскольку после завершения работы компа, информация с оперативной памяти исчезает, а сохранить все ваши данные поможет HDD. В общем это хранилище данных. Так же нередко называют данную железку «винчестером» или «хардом».

SDD накопитель

SSD (solid-state drive) или твердотельный накопитель. Появились данные накопители относительно недавно. Так сказать пришли на замену жестким дискам. Его структура является более современной и не подвергается механическим воздействиям.
Также, при использовании SDD накопителя, ваш компьютер работает значительно быстрее (если установить на него ОС), так как по сути он является устройством с флэш памятью что намного быстрее осуществляет обмен данными нежели винчестер.

Звуковая плата

Обеспечивает связь между материнской платой и устройствами, которые воспроизводят аудио (наушники, колонки, микрофон). Иными словами железка обрабатывающая звук. Без неё ваш компьютер будет напоминать спектакль из «немого кино».
В основном звуковую карту покупают для прослушивания музыки, ну или в игрушки поиграть. В современных материнских платах встроены звуковые чипы для воспроизведения звука, но по качеству они и рядом не стоят с полноценной дискретной звуковой карточкой. Этот девайс присутствует не во всех машинах (имею в виду в виде отдельной платы).

Видеокарта

Обеспечивает связь между материнской платой и монитором. Один из наиболее важных элементов компьютера. Именно благодаря ей мы и можем видеть любое изображение на экране. Для простой работы с документами или другой «неприхотливой» работы, вам не нужна самая мощная видеокарта, но если ваша цель современные игры – здесь придётся приобрести видеокарту под требования разработчиков современных видеоигр.

Да, ещё где она может пригодится это в видео обработке, точнее в рендеринге. А так же в майнинге, но это отдельная тема. В некоторых машинах этот компонент не ставят вовсе, например в офисах различных предприятий и учреждений. Так как в офисных компах нету большого резона в мощности для видеообработки. В этих случаях видео отображение выполняется за счёт встроенного ядра в процессоре. Так же соответственно это позволяет существенно сэкономить.
Lainadar 18-07-2019 Ответить

Под составом компьютерной системы обычно понимают не только компоненты базовой конфигурации ПК, но и внутреннюю составляющую системного блока, его то чаще всего и имеют в виду говоря о компьютере. Но в данной статье будут рассмотрены оба понятия.

Состав компьютерной системы

Так, например, в минимальный состав компьютера можно выделить несколько компонентов:
Системный блок – в нём располагаются внутренние узлы персонального компьютера;
Монитор – позволяет вывод данных: текстов, изображений и другой информации;
Клавиатура – служит для ввода информации;
Мышь – хоть при её помощи можно управлять работой компьютерных программ.
(Компьютерная мышь не входит в состав базовой конфигурации ПК!)

Данные компоненты удовлетворяют лишь минимальному составу персонального компьютера и поэтому конфигурацию очень часто называют базовой.

По мере необходимости составные части компьютера можно и даже нужно наращивать, например, без компьютерных колонок уже не обойтись или МФУ (много функциональное устройство – принтер, сканер и копир в одном) будет вашим помощником не только в офисе, но и дома, но эти компоненты называются периферийными и относятся уже к расширенной конфигурации компьютера.
Ноутбук будет хорошим примером минимальной или по другому базовой составляющим компьютера, так как в его состав входят так же интегрированные клавиатура, мышь – представленная в виде тачпада или трекбола и монитор находящийся прямо в его крышке.
Если с составом компьютерной системы всё довольно просто и понятно, то устройство системного блока нуждается в более подробном рассмотрение.

Устройство системного блока

Так как выше уже рассмотрен один из вариантов представления о персональном компьютере, будет правильно рассмотреть и второй. Почему же системный блок ПК рассматривается более подробно? Дело в том, что тот коробок, именуемый ещё и системным блоком не единое целое, как может показаться на первый взгляд и внутренняя его составляющая может быть совершенно разной для каждого компьютера. Скажете вы, так монитор тоже состоит из разных микросхем и прочих сложностей, и вы будете правы, но отличие состоит в том, что системный блок — это модульная система.
Каждый, наверное, знает конструктор Lego, из его частей можно сделать много интересных поделок, так и системный блок, вы можете менять его состав по мере необходимости, конечно монтирую комплектующие не куда вам захочется, в отличие от конструктора, а в специальные слоты расширения системной платы.

Корпус системного блока

Конструкция корпуса определяет не только внешний вид системного блока, а вместе с ним и домашний уют и даже его начинку, а именно форм-фактор материнской платы, а вместе с ней и количество подключаемых компонентов. Система охлаждения целиком и полностью тоже зависит о корпуса вашего компьютера, она должна быть тихой, но эффективной.

Системная (материнская) плата

Её называют как системной, так и материнской платой, смысловая нагрузка на данные термины совершенно одинаковая, когда её называют так или иначе, имеют в виду одно и тоже. Благодаря системной плате обеспечивается механическое крепление на прямую и с помощью специальных кабелей всех компонентов системного блока, а вмести с ним и их питание и внутренняя взаимосвязь. Так же на ней находятся различные контролеры.

Процессор и его система охлаждения

Микропроцессор, являющийся составляющей процессора, выполняет большинство вычислительных операций. Современные процессоры нуждаются в хорошем энергопотребление, а, температура некоторых представителей позволяет даже вскипятить чайник, поэтому без системы охлаждения не обойтись:
Радиатор – обеспечивает пассивное охлаждение процессору, но один радиатор уже не справляется с большими тепловыделениями и поэтому на него обычно крепится, для воздушного охлаждения специальный вентилятор. Да и вообще найти радиатор отдельно от вентилятора скорее всего уже не удастся.
Существуют и альтернативные системы охлаждения, но они обычно требуются для использования разгонного потенциала центрального процессора.

Модуль оперативной памяти

Еще, оперативную память называют ОЗУ – оперативное запоминающее устройство, необходима для хранения временных данных, хорошим примером является буфер обмена при копировании и последующей вставке. Процессор передаёт информацию в оперативную память и по мере необходимости забирает её оттуда. Особенностью оперативной памяти является практически молниеносное быстродействие, которое даёт возможность обмена данных с процессором, на его же скорости их обработки. Следует учитывать, что длительное хранение данных практически не достижимо, ОЗУ является энергозависимой составляющей персонального компьютера, при отключении питания ПК, вся информация безвозвратно исчезнет.
На плате модуля находятся несколько микросхем работающих как одно целое, а для установки в материнскую плату, для наращивания оперативной памяти не требуются ни какие инструменты, данную операцию легко можно проделать самому.

Жёсткий диск и твердотельный накопитель

HDD, от английского hard (magnetic) disk drive – представляет возможность для длительного по времени хранения данных информации, операционная система обычно устанавливается именно в раздел жёсткого диска. В материнскую плату, в отличие от оперативной платы он не монтируется, для его подключения требуются специальный шлейф. Шлейфы, которые используют определяются самим жёстким диском, а это или IDE, или SATA(1,2,3). На современных материнских платах разъём IDE отсутствует.
Как по отдельности, так и в комплекте с HDD в составе современных персональных компьютеров всё чаще используют твердотельный накопитель – SSD, в основе которого лежит флеш-память, хорошо подходящий для увеличения быстродействия компьютера благодаря высокому обмену данных c другими компонентами, по сравнению с HDD, но в тоже время являются более дорогостоящими. Поэтому для экономии, SSD небольших размеров используют для установки и работы операционной системы, а для хранения данных используют жёсткий диск. Рекомендуется к прочтению статья: «Что лучше SSD или HDD?».

Видеоадаптер (Видеокарта)

Видеокарта – графическая плата, устройство, отвечающее за построение (вывод) информации на дисплей монитора. Современные материнские платы бывают уже с интегрированными графическими адаптерами, которые хорошо показывают себя как в офисных приложениях для просмотра высококачественного видео, так и в не ресурсоёмких играх. Для высокопроизводительных задач видео плата докупается отдельно, монтируется в системную плату, а разнообразие моделей находится в совершенного разных ценовых сегментах.

Дисковод оптических дисков

В конфигурации современного компьютера оптический дисковод по сравнению с его прежней популярностью используется всё реже и реже. Служит для чтения и записи дисков различных форматов. Подключается к системной плате при помощи шлейфа, так же, как и жёсткий диск или твердотельный накопитель.

Дисковод гибких дисков и кардридер

Дисковод гибких дисков уже не используется для сборок современных компьютеров, но его ещё можно найти в устаревших ПК. На старых материнских платах был предусмотрен специальный разъём.
На современных компьютерах целесообразнее использовать кардридер, способный считывать и записывать информацию разных типов флеш накопителей.

Звуковой адаптер, модем и контроллер локальной сети

Звуковой адаптер, служит для записи и воспроизведения звука, к нему подключаются наушники, звуковые колонки и микрофон.
Модем нужен для подключения и выхода в интернет, контролер сети или сетевая карта служит для подключения к сети и так же, как и модем для выхода в интернет.
В составе материнской платы сегодняшних дней, уже встроены как звуковой адаптер, так и сетевая карты, но для расширения возможностей можно их докупить.
Модемы, внутренние в виде платы и внешние в виде периферийного устройства, хоть и теряют свою популярность, но все же используются для подключения к интернету через телефонную линию. Более популярны в наши дни 3G/4G модемы использующие мобильное соединение.

Блок питания

Название говорит само за себя, его основной функцией является подача электрического тока всем внутренним составляющим компьютерного системного блока. Так как от его мощности зависит стабильность работы системы, следует отнестись к выбору с пониманием или даже сделать его приобретение с небольшим запасом, которое будет кстати, при дальнейшем апгрейде (модернизации) комплектующих системного блока.
Состав персонального компьютера и системного блока этими компонентами не ограничивается, конфигурацию можно расширить, или заменить комплектующие по мере необходимости, а грань между понимания этих терминов немного стала чётче.
Елена 18-07-2019 Ответить

Процессор определяет поколение (Рn), производительность компьютера; от процессора зависит быстродействие, количество операций в секунду. Поколения микропроцессоров:
– 8086/8088 (сокращенное наименование ?х86?, все последующие типы основываются на них и развивают только их архитектуру)
– 80286 (мультипрограммные и многопользовательские, т.е., возможность работы с 10 терминалами – пользователями; по эффективности превосходил своих собратьев в 5 раз; появилась возможность работы в двух отличающихся друг от друга режимах: реальном и защищенном, переключение из одного режима в другой происходит без сброса, т.е., ?горячим? способом; ?Холодный? способ – отключение и включение питания)
– 80386 (сенсация в мире компьютеров благодаря высокой производительности; возможность работы с 60 терминалами; возможность переключаться в защищенный режим без общей перезагрузки компьютера)
– 80486 (бурный рост производства программного обеспечения; простота работы с графическими программами; в МП встроен первый арифметический сопроцессор для операций с плавающей точкой; встроены в сам процессор кэш – память I уровня и кэш – контроллер)
– i80586=PentiumI (цифровая характеристика микропроцессора заменена названием Pentium, встроены два КЭШа: кэш команд и кэш данных, реализованы ?интеллектуальное? управление потреблением мощности = режим экономии потребления электроэнергии или снижение нагрева МП и увеличение срока его службы. Достигнуто это благодаря тому, что процессор не устанавливается в керамический или пластиковый корпус, а покрывается тонкой защитной пластиковой пленкой)
– Pentium MMX (введено 57 новых команд для обработки аудио-, видео-, телекоммуникационной информации; производятся по усовершенствованной 0,35-микронной КЬОП – технологии с использованием кремниевых полупроводников и работают на пониженном напряжении 2,8В)
– Pentium Pro (кэш – память II уровня объемом 256-512 КБт встроена прямо на кристалле; использование в микросхемах вместо алюминиевых проводников медных повысило их тактовую частоту и понизило себестоимость изготовления; в основном применяется в многопроцессорных серверах и высокоэффективных рабочих станциях благодаря большому объему внутренней кэш – памяти второго уровня, работающей на частоте процессора)
– Pentium II (кодовое имя ?Klamath?, в физическом смысле абсолютно новое: микропроцессор заключен в корпус с односторонним контактом и большим теплоотводным элементом; реализована архитектура двойной независимой шины: шины кэш – памяти второго уровня и шины системной, что повысило быстродействие кэш – памяти второго уровня и пропускную способность в 3 раза)
– Pentium Celeron(используется в домашних компьютерах; самое большое новшество: интегрированный в микропроцессор термодатчик, позволяющий отслеживать температурный режим процессора)
– Pentium II/III Xeon (три основных отличия от стандартных версий Pentium: тип корпуса (большой), объем кэш – памяти (большой объем кэш – памяти II уровня: 512Кб, 1Мб, 2 Мб)и быстродействие. Первые два отличия привели к высокой стоимости)
– Pentium III (самый совершенный и высокопроизводительный процессор Intel для настольных компьютеров в поколении Р6; технология изготовления МП 0,35 мкм, принципиально не отличается от Pentium II. Основные особенности:
u 70 новых команд для работы с графикой и распознавания речи
u серийный номер процессора, являющийся первым элементом системы безопасности
u корпоративные приложения, выраженное в управлении активами и удаленной конфигурации и загрузки системы
u диод, встроенный в корпус процессора для контроля температуры процессора и управления процессом отводом тепла
– AMD: Athlon; Duron (добавлена кэш – память второго уровня, работающая с полной тактовой частотой процессора; полностью совместим по двоичному коду с х86, т.е., выполняет все программное обеспечение Intel, включая команды ММХ)
– Pentium IV (абсолютно новейший процессор с гиперконвейерной технологией обработки инструкций и быстродействующей шиной процессора, потребляемым напряжением в 12В. Для охлаждения модулей высокой мощности необходим теплоотвод большого размера (иногда до 0,5кг; 0,18микронн. технология)
– Pentium V == Itanium(кодовое имя Merced;совершенно новая архитектура, в которой используются очень длинные командные слова и команды явно параллельных вычислений, т.е., помимо способности одновременно выполнять несколько отдельных команд внутри процессора, Itanium может связываться с другими микросхемами и создавать среду параллельной обработки; содержит три уровня кэш – памяти: Iуровень связан с исполнительным модулем и поддерживается встроенной кэш – памятью II уровня, а кэш – память III уровня объемом 2 или 4 Мб размещена на отдельном кристалле в корпусе процессора; выпускается по 0,18-микронной технологии)
Основные характеристики процессора:
– Разрядность данных и адресов
– Тактовая частота
– Размер кэш – памяти (внутренней памяти)
– Система команд
Разрядность адресов ячеек памяти определяет возможный объем памяти. Тактовая частота вырабатывается генератором тактовой частоты. Генератор тактовой часты – это электронное устройство на материнской плате, которое генерирует импульсные сигналы, определяющие согласованный темп и время выполнения процессором арифметических и логических операций, работы других устройств (как по качанию метронома). Частота тактовых импульсов генератора измеряется в мегагерцах (МГц), в гигагерцах (ГГц). С 90-х годов ХХв. тактовая частота удваивалась в каждые полтора-два года (закон Мура), сейчас рост замедляется из-за чрезмерного нагрева плотно расположенных транзисторов в кристалле кремния процессора. Время, затраченное на одну операцию, например на передачу данных, занимает несколько тактов машины и называется машинным циклом. Чем выше частота тактов, тем короче интервал времени и больше команд может выполнить процессор за 1 сек. Чем совершеннее процессор, тем меньше тактов требуется для выполнения одной операции. На быстродействие процессора влияют тип процессора (в том числе и разрядность), виды обрабатываемых процессором команд, объем оперативной памяти, характеристики линии связи между устройствами ПК – шины передачи данных. Более совершенные процессоры выполняют за машинный цикл не одну, а несколько команд. Важна разрядность микропроцессора – возможность обработки цифровых сообщений разной длины (но не превышающей разрядность). Для увеличения быстродействия некоторые пользователи ?разгоняют? процессор, т.е., увеличивают тактовую частоту процессора не физическим способом, а программным способом. Данная процедура может привести к перегреву процессора, сбоям и неустойчивой работе. В процессоре имеется ядро процессора, которое функционирует с частотой в несколько раз более высокой, чем частота работы всех остальных устройств. Кэш – память различают I уровня (непосредственно в корпусе микропроцессора) и II уровня (отдельная микросхема на системной плате). Кэш – память I уровня работают на частоте ядра процессора, а КЭШи II уровня – на частотах, поддерживаемой системной платой, выполняют более одной команды за один цикл связи с оперативной памятью. Если частота ядра процессора 2ГГц, т.е. 2 миллиарда импульсов тактового генератора за 1 сек, то обмен информации между процессором и оперативной памятью выполняется с частотой 200МГц. Появление новых технологий производства процессоров (кэш – память II уровня расположена на отдельном кристалле в корпусе процессора) позволило использовать кэш – память, работающую на частоте ядра процессора, в дешевых процессорах Celeron второго поколения. Подобная архитектура, используемая в настоящее время во всех разработках Intel и AMD, представляет собой единственный более или менее рентабельный способ применения быстродействующей кэш – памяти II уровня.
Современные 64-разрядные процессоры имеют суперскалярную (параллельную) архитектуру, т.е. параллельно обрабатываются команды, не связанные друг с другом непосредственно.
Память
Комплекс технических средств, реализующих функцию памяти, называется запоминающим устройством (ЗУ). ЗУ необходимы для размещения в них команд и данных. Они обеспечивают центральному процессору доступ к программам и информации. Запоминающие устройства делятся на основную (оперативную) память (ОП), сверхоперативную (СОЗУ) и внешние запоминающие устройства (ВЗУ). Основная память включает в себя три типа устройств: оперативное запоминающее устройство – ОЗУ (Random Access Memory – RAM), постоянное запоминающее устройство – ПЗУ (Read Only Memory – ROM) и полупостоянное запоминающее устройство – ППЗУ (Complementary Metal-Oxide Semiconductor – GMOS).
ОЗУ (RAM)
ОЗУ (RAM) предназначено для хранения переменной информации. Оно допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций с данными и может работать в режимах записи, чтения и хранения. Устройства оперативной памяти иногда называют запоминающими устройствами (или памятью) с произвольным доступом. Это означает, что обращение к данным, хранящимся в оперативной памяти, не зависит от порядка их расположения в ней. Основными характеристиками оперативной памяти являются объем (Мб, Кб) и быстродействие = время доступа к модулям памяти (наносекунды, нс). Наносекунда – это одна миллиардная доля секунды. Чем меньше время доступа, тем больше быстродействие оперативной памяти.
Микросхемы памяти могут строиться на статических (Static Random Access – SRAM) и динамических (Dynamic Random Access – DRAM) элементов памяти.
DRAM. Динамическая оперативная память используется в большинстве систем оперативной памяти современных персональных компьютеров. Основное преимущество памяти этого типа состоит в том, что ее ячейки упакованы очень плотно, т.е. в небольшую микросхему можно упаковать много битов, и на их основе можно построить память большой емкости. Ячейки памяти – это крошечные конденсаторы, которые удерживают заряды. Именно наличием или отсутствием зарядов кодируются биты. Проблемы, связанные с данной памятью, вызваны тем, что она динамическая, т.е. должна постоянно регенерироваться (восстанавливаться) из-за саморазряда конденсатора. Иначе данные будут потеряны. Регенерация происходит, когда котроллер памяти системы берет крошечный перерыв, и это отнимает время у процессора, что ведет к снижению быстродействия процессора. Существует множество различных типов организации DRAM, позволяющих улучшить эту характеристику.
SRAM. Статическая оперативная память использует для хранения 1 бита информации кластер из 6 транзисторов. Использование транзисторов без каких – либо конденсаторов означает, что нет необходимости в регенерации, т.е., заряды не теряются. Пока есть питание, SRAM будет помнить все, что сохранено. В то же время микросхемы SRAM для всей системной памяти широко не используются по следующей причине. По сравнению с динамической оперативной памятью быстродействие SRAM намного выше, но плотность ее намного ниже, а цена достаточно высока. Более низкая плотность означает, что микросхемы SRAM имеют большие габариты, хотя их информационная емкость намного меньше. Большое число транзисторов и кластеризованное их размещение не только увеличивает габариты микросхем SRAM, но и значительно повышает стоимость технологического процесса по сравнению с аналогичными параметрами для микросхем DRAM. Все это не позволяет использовать SRAM в качестве оперативной памяти в персональных компьютерах. Несмотря на это, разработчики все–таки применяют память типа SRAM для повышения эффективности ПК. Но во избежание значительного увеличения стоимости устанавливается только небольшой объем высокоскоростной SRAM, которая используется в качестве кэш – памяти или сверхоперативной памяти. Кэш – память – это высокоскоростной буфер, построенный на микросхемах SRAM, который непосредственно обменивается данными с процессором (необходимые данные загружаются из оперативной памяти в Кэш – память для увеличения быстродействия процессора и не тратить более продолжительное время для обращения к процессору). Эффективность кэш – памяти выражается коэффициентом совпадения, или коэффициентом успеха. Коэффициент совпадения равен отношению количества удачных обращений в кэш к общему количеству обращений. Попадание – это событие, состоящее в том, что необходимые процессору данные предварительно считываются в кэш из оперативной памяти; иначе говоря, в случае попадания процессор может считывать данные из кэш – памяти. Неудачным обращением в кэш считается такое , при котором контроллер КЭШа не предусмотрел потребности в данных, находящихся по указанному адресу. В таком случае необходимые данные не были предварительно считаны в кэш – память, поэтому процессор должен отыскать их в более медленной оперативной памяти, а не в быстродействующем КЭШе. Когда процессор считывает данные из оперативной памяти, ему приходится какое – то время ?ждать?, поскольку тактовая частота оперативной памяти значительно ниже, чем у процессора. Замедление обусловлено состоянием ожидания, и в момент ожидания никакие операции процессором не выполняются, т.е., теряется время. Поэтому в целях сокращения количества ?простоев? и увеличения быстродействия компьютера в целом, в частности, процессора, в современных компьютерах предусмотрены два типа кэш – памяти: кэш – память первого уровня и кэш – память второго уровня. Кэш – память первого уровня называют встроенным или внутренним КЭШем; он непосредственно встроен в процессор и фактически является частью микросхемы процессора. Во всех процессорах 486 и выше кэш – память 1 уровня интегрирована в микросхему процессора. Кэш – память 2 уровня называется вторичным или внешним КЭШем; он устанавливался вне микропроцессора, как отдельная микросхема на системной плате рядом с процессором и работал на частоте системной платы. В более поздних компьютерах, начиная с Pentium Pro, Pentium II/III и Athlon кэш – память встроена в общий корпус процессора (картридж), но поострена как отдельная микросхема на своем кристалле, и работает на частоте процессора (половинной или трети). В процессорах Itanium для увеличения производительности используется три уровня кэш – памяти.
Чтобы увеличить скорость доступа к памяти, были разработаны другие схемы доступа к динамической оперативной памяти DRAM. В соответствии данным схемам различают следующие типы памятиDRAM:
Устройства с широким каналом передачи данных (ширина канала памяти равна ширине шины данных процессора, 64 бит)
– FPM (Fast Page Mode – быстрый постраничный доступ)
– EDO (Extended Data Out – усовершенствованный тип FPM)
– Burst EDO = BEDO (более быстрая передача данных, чем у EDO)
– SDRAM (Synchronous DRAM, используется для передачи высокоскоростной синхронизированный интерфейс)
В современных компьютерах используются совершенно новые типы оперативной памяти:
Устройства с узким каналом передачи данных (ширина канала памяти равна ширине шины данных процессора, 16 бит)
– DDR SRAM (Double Data Rate – двойная скорость передачи, усовершенствованный стандарт SDRAM)
– RDRAM = Rambus DRAM (скорость передачи гораздо выше)
Процессор и архитектура системной платы (набора микросхем) определяют емкость физической памяти компьютера, а также типы и форму используемых модулей памяти. Скорость и разрядность памяти определяются процессором и схемой котроллера памяти, которая в современных компьютерах установлена в виде отдельной микросхемы на системной плате.
Физически оперативная память представляет собой набор микросхем или модулей, содержащих микросхемы, которые обычно подключаются к разъемам системной платы. Данные микросхемы или модули могут иметь различные характеристики и, чтобы функционировать правильно, должны быть совместимы с системой, в которую устанавливаются. Различают различные конструкции модулей оперативной памяти:
– SIMM (Single Inline Memory Module – однорядное расположение выводов модуля памяти; два типа: 30-контактный и 72-контактный. 30-контактный модуль имеет меньшие размеры и микросхемы памяти могут быть расположены как на одной стороне платы, так и на обеих)
– DIMM (Dual Inline Memory Module –двухрядное расположение выводов модуля памяти; два типа: на 168 выводов и 184 выводов. На каждой стороне платы DIMM расположены различные выводы сигнала; на 1? длиннее модуля SIMM. Содержит в себе встроенное ПЗУ, передающее параметры синхронизации и скорости модулей).
– RIMM (тот же модуль DIMM, отличающийся отдельными микросхемами в самом модуле; один тип: 184 позолоченных контакта двухстороннего, на каждой стороне модуля по 92 контакта. Содержит в себе встроенное ПЗУ, передающее параметры синхронизации и скорости модулей. Модули RIMM предназначены не более чем для 25 циклов установки и удаления, что связано с возможностью повреждения золотого покрытия контактов)
Типы модулей отличаются количеством выводов, шириной строки памяти или типом используемой памяти. Например: SDRAM DIMM, DDR DIMM, DDR SDRAM RIMM. При выборе типа памяти необходимо отдать предпочтение модулю, частота которого выше, чем это нужно для выполнения определенных приложений. Это позволяет использовать их при следующей модернизации системы.
Логически рабочее пространство памяти разделено на несколько областей, часть из которых предназначалась для специальных целей. DOS может обращаться ко всему пространству, но программы можно загружать только в область памяти, называемую основной памятью. Оставшаяся часть зарезервирована для использования некоторыми компонентами компьютера, такими, как системная плата, платы адаптеров, установленных в разъемах расширения. Различают следующие участки (блоки) памяти, используемые в современных компьютерах:
– основная память
– верхняя память
– область верхних адресов
– дополнительная память
– расширенная память
– расположены в области
верхней памяти
видеопамять
– область ROM адаптеров и RAM специального назначения
– ROM BIOS
В компьютерах класса AT верхняя граница доступной памяти выходит за предел 1 Мбайт и достигает 16 Мбайт в ПК с процессорами 386DX и 64 Гбайт в ПК с процессорами Pentium II в защищенном режиме работы процессора, а в реальном режиме доступен только 1 Мбайт памяти.
ПЗУ (ROM)
ROM (Read-Only Memory) – тип памяти, которая может постоянно (или практически постоянно хранить данные). Эти записанные данные хранятся в памяти даже при отключении питания. ROM и оперативная память (RAM) не противоположные понятия. На самом деле ROM представляет собой часть оперативной памяти, предназначенной для хранения программного обеспечения (BIOS), которое позволяет загрузить операционную систему. BIOS – это набор драйверов, предназначенных для взаимодействия операционной системы и аппаратного обеспечения при загрузке системы. При запуске DOS и Windows в режиме защиты от сбоев используются драйверы устройств только из BIOS. Физически BIOS представляет собой набор программ, хранящихся в одной (чаще всего) или нескольких микросхемах модуля оперативной памяти. Микросхемы ROM очень ?медленны?: время доступа равно 150нс при времени доступа запоминающего устройства DRAM 60нс или меньше. Поэтому во многих системах ROM затеняется, т.е. ее содержимое копируется в микросхемы динамической оперативной памяти при запуске, чтобы сократить время доступа в процессе функционирования. процедура затенения копирует содержимое ROM в оперативную память, присваивая ей адреса, первоначально использовавшиеся для ROM, которая затем фактически отключается. Это повышает быстродействие систему памяти. Средство управления затенением находится в программе Setup BIOS. Существует четыре различных типа микросхем памяти ROM:
– ROM (Read Only Memory; на этапе изготовления в матрицах микросхемы в нужных местах были ?прожжены? 0 и 1. При изменении даже одного бита информации приходится переделывать маску матрицы, что обходится недешево. Поэтому тип памяти ROM уже не используется!!)
– PROM (Programmable ROM – программируемая ROM; широко используются в бортовых компьютерах автомобилей; информация записывается с помощью специального устройства – программатора, подключаемого через параллельный порт; процесс программирования называется ?прожиг?
– EPROM (Erasable PROM – стираемая программируемая ROM)
– EEPROM (Electrically Erasable PROM – электронно – стираемая программируемая ROM или Flash ROM = флэш – память). В современных компьютерах BIOS записывается только в флэш – памяти. Данная память также энергонезависимая. Название ?флэш? означает, что содержимое целой секции ячеек памяти можно удалить мгновенно. Флэш – карты (микросхемы) применяются не только для памяти компьютеров, но и цифровых фотокамер, сотовых телефонов, как сменный носитель для переноса данных с компьютера на компьютер и других целей.
Независимо от типа ROM, данные в ней сохраняются до тех пор, пока не будут стерты преднамеренно.
CMOS
Память, созданная на микросхеме, созданной на основе технологии Complementary Metal-oxide Semiconductor, называется энергонезависимой памятью или GMOS RAM. Данная микросхема имеет пониженное потребление электроэнергии (сила тока около 1 микроампера), и для нее вполне достаточно мощности батареи компьютера. Физически данный вид памяти представляет собой микросхему на системной плате в виде цифрового датчика времени /даты с несколькими дополнительными байтами памяти. В данной памяти хранятся данные, определяющие конфигурацию системы. Эти данные записываются и считываются программой Setup BIOS. При загрузке программы BIOS Setup и последующем конфигурировании / сохранении параметров жесткого диска или других устройств установочные параметры системы записываются в соответствующую область GMOS памяти. При каждой загрузке системы для определения ее конфигурации проводится считывание параметров, хранящихся в микросхеме GMOS RAM.
Несмотря на наличие определенной связи между базовой системой ввода – вывода BIOS и GMOS RAM, это абсолютно разные компоненты/
Burilace 18-07-2019 Ответить

В данной статье специалисты компьютерного сайта kompiklava расскажут Вам, из каких элементов состоит персональный компьютер, какие устройства находятся в системном блоке и какие функции они выполняют.
Эта информация будет полезна тем, кто хочет самостоятельно собрать или модернизировать компьютер.

В общем смысле, понятие «персональный компьютер» подразумевает системный блок, в котором собственно и происходит вся вычислительная работа, и подключенные к нему устройства ввода/вывода ( монитор, клавиатура, мышь, принтер).
В данной статье , мы наиболее подробно остановимся на системном блоке и ключевых элементах, входящих в его состав.

Системный блок компьютера

В состав системного блока входят:
1. Материнская плата
Материнская платаДанная плата является пожалуй самым важный элементом системного блока, так как она осуществляет взаимодействие между собой всех узлов компьютера. На материнской плате устанавливаются такие устройства как процессор, память, видеокарта и дополнительные PCI платы ( сетевая карта, звуковая карта).
Среди несъемных элементов материнской платы наиболее значимым является чипсет. Это набор микросхем, обеспечивающих передачу данных между всеми узлами компьютера. Чипсет состоит из северного и южного моста.
Южный мост
Южный мост обеспечивает взаимодействие жестких дисков, различных накопителей и всех периферийных устройств с северным мостом.
Северный мост
Северный мост обеспечивает взаимодействие графического контроллера и памяти с центральным процессором, а так же связь процессора со всеми устройствами, за которые отвечает южный мост. Также северный мост определяет тип оперативной памяти ( DDR, SDRAM и другие) , её предельно допустимый объем и скорость обмена данными с процессором.
2. Процессор
Процессор — это главный «мозг» компьютера. Он осуществляет все арифметические и логические операции. От частоты его работы во многом зависит производительность компьютера в целом.
Так же, производительность компьютера зависит от количества ядер процессора, и системы команд, которая определяет за какое количество тактов будет выполнена та или иная операция.
3. Оперативная память
Оперативная памятьЧасто этот элемент называют просто — память компьютера, так как она напрямую используется центральным процессором для хранения данных, обрабатываемых в процессе вычислений, и поэтому ее размер существенно влияет на производительность компьютера.
Данные, находящиеся в оперативной памяти хранятся лишь то время, пока компьютер включен, и после каждой перезагрузки оперативная память обнуляется.
4. Жесткий диск
Жесткий дискОтвечает за долгосрочное хранение данных на компьютере. Для доступа к информации, хранящейся на жестком диске требуется гораздо больше времени, чем в случае с оперативной памятью, поэтому объем жесткого диска влияет лишь на то, какое количество программ или файлов Вы сможете хранить на своем компьютере, а не на производительность и скорость работы компьютера.
Однако, на жестком диске размещается файл подкачки, который используется операционной системой для компенсации нехватки объема оперативной памяти когда это необходимо, и размер этого файла все же может сказаться на эффективности работы компьютера.
Ну и конечно, если забить до отказа раздел жесткого диска, на котором размещается операционная система, это безусловно повлечет за собой серьезные проблемы в работе, такие как зависания, медленная работа компьютера и прочее.
5. Видеокарта
Видеокарта отвечает за формирование видеосигнала и посыл его на монитор компьютера. Это довольно сложное устройство, которое имеет в своем составе собственный процессор и оперативную память.
Часто, на плате видеокарты располагается дополнительный кулер, хотя в некоторых моделях до сих пор применяется пассивное охлаждение, которое подразумевает лишь наличие радиатора, вбирающего в себя тепло от ведеокарты.
Хорошая видеокарта, в купе с большим объемом оперативной памяти и мощным процессором способна обеспечить максимальную производительность Вашему компьютеру, и позволить без проблем запускать новинки видеоигр или заниматься созданием 3D графики и обработкой видео.
6. Оптический привод
Оптический приводДанное устройство предназначено для чтения и записи информации на CD-дисках. Более функциональные модели обладают возможностью чтения и записи различных форматов дисков, таких как DVD и Blu- Ray.
Однако, в следствие обретения большой популярности флеш-памяти, оптические диски постепенно выходят из моды, и если говорить об офисных компьютерах, в них часто отсутствует оптический привод за ненадобностью.
Возможно, через некоторое время данные устройства полностью выйдут из употребления, как в свое время приводы для дискет (накопители на мягких дисках), но на данный момент, все же на прилавках магазинов все фильмы, музыка и видеоигры распространяются именно в формате комакт дисков.
7. Блок питания
Блок питания в нашем списке находится на последнем месте, однако он играет отнюдь не последнюю роль в работе ПК, так как этот прибор обеспечивает питанием все комплектующие компьютера, и правильный выбор блока питания является залогом надежной работы вашего компьютера.
Таким образом, в данной статье мы рассмотрели стандартную конфигурацию среднестатистического системного блока персонального компьютера. Также, в составе системного блока могут находиться дополнительные PCI-устройства, такие как аудиокарта, сетевая плата, wi-fi адаптер и др.
Мироходец 18-07-2019 Ответить

Конструктивно персональные компьютеры выполнены в виде центрального системного блока, к которому через специальные разъемы присоединяются другие устройства. В состав системного блока входят все основные узлы компьютера:
· системная плата;
· блок питания;
· накопитель на жестком магнитном диске;
· накопитель на гибком магнитном диске;
· накопитель на оптическом диске;
· разъемы для дополнительных устройств.
Какие устройства входят в состав системного блока персонального компьютера?
1.Корпус
2.Блок питания
3.Материнская плата
4.Процессор с кулером
5.Оперативная память (несколько планок)
6.Видеокарта (может быть встроенная, если комп не игровой)
7.Жесткий диск (винчестер) – может быть не один
8.Привод CD или DVD
Какие устройства находятся на материнской плате системного блока?
· микропроцессор;
· математический сопроцессор;
· генератор тактовых импульсов;
· микросхемы памяти;
· контроллеры внешних устройств;
· звуковая и видеокарты;
· таймер.
Какую архитектуру имеют современные материнские платы?
Материнская плата, также называемая главной или системной платой (в разговорах специалистов просто “мать”), представляет собой одно из основных устройств в компьютере и обеспечивает связь между всеми элементами. При продаже плата часто называется не по ее типу, а по типу центрального процессора, например, плата для Pentium i3. Она изготовляется из стекловолокна, причем состоит из нескольких листов, на которые наносятся контакты (так называемая печатная плата) и имеет многослойную структуру.
Munizan 18-07-2019 Ответить

6.1. Устройства, входящие в состав системного блока

6.1.1. Материнская плата

Материнская плата — печатная плата, на которой осуществляется монтаж большинства
компонентов компьютерной системы. Название происходит от английского motherboard,
иногда используется сокращение MB или слово mainboard — главная плата.
Материнская плата обеспечивает связь между всеми устройствами ПК, посредством
передачи сигнала от одного устройства к другому.
На поверхности материнской платы имеется большое количество разъемов
предназначенных для установки других устройств: sockets – гнезда для
процессоров; slots – разъемы под оперативную память и платы расширения;
контроллеры портов ввода/ вывода.

6.1.2. Центральный процессор

Центральный процессор, или центральное процессорное устройство (ЦПУ) (англ.
central processing unit — CPU) — основная микросхема компьютера, в которой и
производятся все вычисления. ЦПУ имеет размеры 5*5*0,3 см, устанавливается на
материнской плате. На процессоре установлен большой радиатор, охлаждаемый
вентилятором (cooler). Конструктивно процессор состоит из ячеек, в которых
данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора
называют регистрами. Важно также отметить, что данные, попавшие в некоторые
регистры, рассматриваются как команды, управляющие обработкой данных в других
регистрах. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора,
можно управлять обработкой данных. На этом и основано исполнение программ.
С остальными устройствами компьютера, и в первую очередь с оперативной памятью,
процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основных
шин три: шина данных, адресная шина и командная шина.
Адресная шина. У процессоров Intel Pentium (а именно они наиболее распространены
на сегодняшний день в персональных компьютерах) адресная шина 32-разрядная, то
есть состоит из 32 параллельных линий. В зависимости от того, есть напряжение на
какой-то из линий или нет, говорят, что на этой линии выставлена единица или
ноль. Комбинация из 32 нулей и единиц образует 32-разрядный адрес, указывающий
на одну из ячеек оперативной памяти. К ней и подключается процессор для
копирования данных из ячейки в один из своих регистров.
Шина данных. По этой шине происходит копирование данных из оперативной памяти в
регистры процессора и обратно. В компьютерах, собранных на базе процессоров Intel Pentium, шина данных 64-разрядная, то есть состоит из 64 линий, по которым
за один раз на обработку поступают сразу 8 байтов.
Шина команд. Для того чтобы процессор мог обрабатывать данные, ему нужны
команды. Он должен знать, что следует сделать с теми байтами, которые хранятся в
его регистрах. Эти команды поступают в процессор тоже из оперативной памяти, но
не из тех областей, где хранятся массивы данных, а оттуда, где хранятся
программы. Команды тоже представлены в виде байтов. Самые простые команды
укладываются в один байт, однако есть и такие, для которых нужно два, три и
более байтов. В большинстве современных процессоров шина команд 32-разрядная,
хотя существуют 64-разрядные процессоры и даже 128-разрядные.
Основные параметры процессоров
Основными параметрами процессоров являются: рабочее напряжение,
разрядность, рабочая тактовая частота, коэффициент внутреннего умножения
тактовой частоты и размер кэш-памяти.
Рабочее напряжение процессора обеспечивает материнская плата, поэтому разным
маркам процессоров соответствуют разные материнские платы (их надо выбирать
совместно). По мере развития процессорной техники происходит постепенное
понижение рабочего напряжения. Ранние модели процессоров имели рабочее
напряжение 5В, а в настоящее время оно составляет менее 3В. Понижение рабочего
напряжения позволяет уменьшить расстояния между структурными элементами в
кристалле процессора до десятитысячных долей миллиметра, не опасаясь
электрического пробоя. Пропорционально квадрату напряжения уменьшается и
тепловыделение в процессоре, а это позволяет увеличивать его производительность
без угрозы перегрева.
Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и
обработать в своих регистрах за один раз (за один такт). Первые процессоры были
4-разрядными. Современные процессоры семейства Intel Pentium являются
32-разрядными, хотя и работают с 64-разрядной шиной данных (разрядность
процессора определяется не разрядностью шины данных, а разрядностью командной
шины).
В основе работы процессора лежит тот же тактовый принцип, что и в обычных часах.
Исполнение каждой команды занимает определенное количество тактов. В настенных
часах такты колебаний задает маятник; в ручных механических часах их задает
пружинный маятник; в электронных часах для этого есть колебательный контур. В
персональном компьютере тактовые импульсы задает одна из микросхем, входящая в
микропроцессорный комплект (чипсет), расположенный на материнской плате. Чем
выше частота тактов, поступающих на процессор, тем больше команд он может
исполнить в единицу времени, тем выше производительность процессора. Первые
процессоры могли работать с частотой не выше 4,77 МГц, а сегодня рабочие
частоты, некоторых процессоров уже превосходят 500 МГц.
Тактовые сигналы процессор получает от материнской платы, которая, в отличие от
процессора, представляет собой не кристалл кремния, а большой набор проводников
и микросхем. По чисто физическим причинам материнская плата не может работать со
столь высокими частотами, как процессор. Сегодня ее предел составляет 100-133
МГц. Для получения более высоких частот в процессоре происходит внутреннее
умножение частоты на коэффициент 3; 3,5; 4; 4,5; 5 и более.
Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с
другими устройствами, например с оперативной памятью. Для того чтобы уменьшить
количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают буферную
область – так называемую кэш-память. Это как бы «сверхоперативная память». Когда
процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш-память, и только если там
нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память.
Высокопроизводительные процессоры комплектуют повышенным объемом кэш-памяти.
Нередко кэш-память распределяют по нескольким уровням. Кэш первого уровня
выполняется в том же кристалле, что и сам процессор, и имеет объем порядка
десятков Кбайт. Кэш второго уровня находится либо в кристалле процессора, либо в
том же узле, что и процессор, хотя и исполняется на отдельном кристалле.
Кэш-память первого и второго уровня работает на частоте, согласованной с
частотой ядра процессора.
Кэш-память третьего уровня выполняют на быстродействующих микросхемах типа
SRAM
и размещают на материнской плате вблизи процессора. Ее объемы могут достигать
нескольких Мбайт, но работает она на частоте материнской платы.
История и производители процессоров
Первый микропроцессор Intel 4004 был представлен 15 ноября 1971 года корпорацией
Intel. Он был 4-разрядный, содержал 2300 транзисторов, работал на тактовой
частоте 108 кГц и стоил 300$. Его сменили 8-разрядный Intel 8080 и 16-разрядный
8086, заложившие основы архитектуры всех современных процессоров.
Наиболее популярные процессоры сегодня производят фирмы Intel и AMD. Среди
процессоров от Intel: Pentium 4, Celeron (упрощённый вариант Pentium), Core 2
Duo (двуядерный), Xeon (серия процессоров для серверов), Itanium и др. AMD,
появившаяся на рынке позже, имеет в своей линейке процессоры: Duron, Sempron
(сравним с Intel Celeron), Athlon, Athlon 64, Athlon 64 X2, Opteron и др.

6.1.3. Оперативная память

Оперативная память (ОЗУ — оперативное запоминающее устройство). Существует два
типа оперативной памяти – память с произвольным доступом (RAM – Random Access
Memory) и память, доступная только на чтение (ROM – Read Only Memory). Процессор
ЭВМ может обмениваться данными с оперативной памятью с очень высокой скоростью,
на несколько порядков превышающей скорость доступа к другим носителям
информации, например дискам.
Оперативная память с произвольным доступом (RAM) служит для размещения программ,
данных и промежуточных результатов вычислений в процессе работы компьютера.
Данные могут выбираться из памяти в произвольном порядке, а не строго
последовательно, как это имеет место, например, при работе с магнитной лентой.
Память, доступная только на чтение (ROM) используется для постоянного размещения
определенных программ, например, программы начальной загрузки ЭВМ – BIOS (basic
input-output system – базовая система ввода-вывода). В процессе работы
компьютера содержимое этой памяти не может быть изменено.
Оперативная память – энергозависимая, т. е. данные в ней хранятся только до
выключения ПК. Для долговременного хранения информации служат дискеты,
винчестеры, компакт-диски и т. п.
Конструктивно элементы памяти выполнены в виде модулей, так что при желании
можно сравнительно просто заменить их или установить дополнительные и тем самым
изменить объем общей оперативной памяти компьютера. Емкость модулей памяти
кратна степени числа 2: 128, 256, 512, 1024 Mb…
Виды RAM:
Полупроводниковая статическая (SRAM) — ячейки представляют собой
полупроводниковые триггеры. Достоинства — небольшое энергопотребление, высокое
быстродействие. Недостатки — малый объём, высокая стоимость. Сейчас широко
используется в качестве кеш-памяти процессоров.
Полупроводниковая динамическая (DRAM) — каждая ячейка представляет собой
конденсатор. Достоинства — низкая стоимость, большой объём. Недостатки —
необходимость периодического считывания и перезаписи каждой ячейки — т. н.
«регенерации», и, как следствие, понижение быстродействия, большое
энергопотребление. Обычно используется в качестве оперативной памяти
компьютеров.

6.1.4. Жесткий диск

Накопитель на жёстких магнитных дисках, жёсткий диск или винчестер (англ.
Hard
Disk Drive, HDD) — энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее
устройство. Является основным накопителем данных практически во всех современных
компьютерах.
В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на
жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного
материала. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин
благодаря прослойке воздуха, образуемой при быстром вращении дисков.
Название «винчестер» жёсткий диск получил благодаря фирме IBM, которая в 1973
выпустила жёсткий диск модели 3340, впервые объединивший в одном неразъёмном
корпусе диски и считывающие головки. При его разработке инженеры использовали
краткое внутреннее название «30-30», что означало два модуля (в максимальной
компоновке) по 30 Мб каждый. Кеннет Хотон, руководитель проекта, по созвучию с
обозначением популярного охотничьего ружья «Winchester 30-30» предложил назвать
этот диск «винчестером».
В Европе и Америке название «винчестер» вышло из употребления в 1990-х годах; в
российском же компьютерном сленге название «винчестер» сохранилось, сократившись
до слова «винт».
Характеристики
Интерфейс — способ, использующийся для передачи данных. Современные накопители
могут использовать интерфейсы ATA (IDE, EIDE), Serial ATA, SCSI, SAS, FireWire,
USB и Fibre Channel.
Ёмкость — количество данных, которые могут храниться накопителем. Ёмкость
современных устройств может достигать до 1.5 Tб, в ПК сегодня распространены
винчестеры ёмкостью 80, 120, 200, 320 Гб. В отличие от принятой в информатике
системе приставок, обозначающих кратную 1024 величину (кило=1024),
производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются кратные 1000
величины. Так, напр., «настоящая» ёмкость жёсткого диска, маркированного как
«200 Гб», составляет 186,2 Гб.
Физический размер — почти все современные накопители для персональных
компьютеров и серверов имеют размер либо 3,5, либо 2,5 дюйма. Последние чаще
применяются в ноутбуках.
Скорость вращения шпинделя — количество оборотов шпинделя в минуту. От этого
параметра в значительной степени зависят время доступа и скорость передачи
данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными
скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 7200 и 10000 (персональные
компьютеры), 10000 и 15000 об./мин. (серверы и высокопроизводительные рабочие
станции).
Производители
Большая часть всех винчестеров производятся всего несколькими компаниями:
Seagate, Western Digital, Samsung, а также ранее принадлежавшим IBM
подразделением по производству дисков фирмы Hitachi. Fujitsu продолжает
выпускать жёсткие диски для ноутбуков и SCSI-диски, но покинула массовый рынок в
2001 году. Toshiba является основным производителем 2,5- и 1,8-дюймовых ЖД для
ноутбуков. Одним из лидеров в производстве дисков являлась компания Maxtor,
хорошо известная своими «умными» алгоритмами кэширования. В 2006 году состоялось
слияние Seagate и Maxtor.

6.1.5. Графическая плата

Графическая плата (известна также как графическая карта, видеокарта,
видеоадаптер) (англ. videocard) — устройство, преобразующее изображение,
находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.
Первый IBM PC не предусматривал возможности вывода графических изображений.
Современный ПК позволяет выводить на экран двух- и трёхмерную графику и
полноцветное видео.
Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в специальный разъём
(ISA, VLB, PCI, AGP, PCI-Express) для видеокарт на материнской плате, но бывает
и встроенной.
Современная графическая плата состоит из следующих основных частей:
Графический процессор (GPU) — занимается расчетами выводимого изображения,
освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчеты для
обработки команд трехмерной графики. Является основой графической платы, именно
от него зависят быстродействие и возможности всего устройства. Современные
графические процессоры по сложности мало чем уступают центральному процессору.
Видеоконтроллер — отвечает за формирование изображения в видеопамяти.
Видеопамять — выполняет роль буфера, в котором в цифровом формате хранится
изображение, предназначенное для вывода на экран монитора. Ёмкость видеопамяти
так же, как и оперативной памяти кратна степени числа два и на сегодняшний день
измеряется в мегабайтах.
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — служит для преобразования изображения,
формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на
аналоговый монитор. Большинство ЦАП имеют разрядность 8 бит на канал —
получается по 256 уровней яркости на каждый основной цвет RGB, что в сумме дает
16.7 млн. цветов.
Основные производители
ATI Technologies, NVIDIA Corporation, Matrox, 3D Labs, 3dfx (приобретена
NVidia), S3 Graphics, XGI Technology Inc. (приобретена ATI в 2006 г.)

6.1.6. Звуковая плата

Звуковая плата (также называемая звуковая карта, аудиоадаптер) используется для
записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: речи, музыки, шумовых
эффектов.
IBM-PC проектировался не как мультимедийная машина, а инструмент для решения
серьёзных научных и деловых задач, звуковая карта на нём не была предусмотрена и
даже не запланирована. Единственный звук, который издавал компьютер — был звук
встроенного динамика бипера, сообщавший о неисправностях.
Любая современная звуковая карта может использовать несколько способов
воспроизведения звука. Одним из простейших является преобразование ранее
оцифрованного сигнала снова в аналоговый. Глубина оцифровки сигнала (например, 8
или 16 бит) определяет качество записи и, соответственно, воспроизведения. Так,
8-разрядное преобразование обеспечивает качество звучания кассетного
магнитофона, а 16-разрядное — качество компакт-диска.
В настоящее время звуковые карты чаще бывают встроенными в материнскую плату, но
выпускаются также и как отдельные платы расширения.
На материнскую плату звуковая плата устанавливается в слоты ISA (устаревший
формат) или РСI (современный формат). Когда звуковая плата установлена, на
задней панели корпуса компьютера появляются порты для подключения колонок,
наушников, микрофона…
Основные производители
Creative Labs, Diamond Multimedia System Inc., ESS Technology, KYE Systems
(Genius), Turtle Beach Systems, Yamaha Media Technology.

6.1.7. Сетевая плата

Сетевая плата (также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet
card, NIC (англ. network interface card)) — печатная плата, позволяющая
взаимодействовать компьютерам между собой, посредством локальной сети.
Обычно, сетевая плата идёт как отдельное устройство и вставляется в слоты
расширения материнской платы (в основном — PCI, ранние модели использовали шину
ISA). На современных материнских платах, сетевой адаптер все чаще является
встроенным, таким образом, покупать отдельную плату не нужно.
На сетевой плате имеются разъёмы для подключения кабеля витой пары и/или
BNC-коннектор для коаксиального кабеля.
Сетевая карта относится к устройствам коммуникации (связи). Кроме нее к
устройствам коммуникации относится модем, но он служит для организации связи в
глобальной сети (Интернет). Скорость передачи данных устройствами коммуникации
измеряется в битах в секунду (а также в Кбит/с и Мбит/с). Модем, используемый
для подключения домашнего компьютера к сети Интернет по телефонной линии, обычно
обеспечивает пропускную способность до 56 Кбит/c, а сетевая карта – до 100
Мбит/с.

6.1.8. TV-тюнер

TV-тюнер (англ. TV tuner, ТВ-тюнер) — устройство, предназначенное для приёма
телевизионного сигнала в различных форматах вещания (PAL, SECAM, NTSC) с показом
на компьютере или просто на отдельном мониторе. Tune означает “настраивать” (на
длину волны).
TV-тюнер может представлять собой как отдельное устройство с радиовходом и
аудио-видео выходами, так и плату расширения. Внешние ТВ-тюнеры подключаются к
компьютеру через порт USB или между компьютером и дисплеем через видеокабель,
внутренние вставляются в слот ISA, или PCI, или PCI-Express.
Кроме того, большинство современных ТВ-тюнеров принимают FM-радиостанции и могут
использоваться для захвата видео.

6.1.9. Дисковод 3,5’’

Дискета — портативный магнитный носитель информации, используемый для
многократной записи и хранения данных сравнительно небольшого объема. Этот вид
носителя был особенно распространён в 1970-х — начале 1990-х годов. Вместо
термина «дискета» иногда используется аббревиатура ГМД — «гибкий магнитный диск»
(соответственно, устройство для работы с дискетами называется НГМД — «накопитель
на гибких магнитных дисках»).
Обычно дискета представляет собой гибкую пластиковую пластинку, покрытую
ферромагнитным слоем, отсюда английское название «floppy disk» («гибкий диск»).
Эта пластинка помещается в защитную оболочку, защищающую магнитный слой от
физических повреждений. Оболочка бывает гибкой или прочной. Запись и считывание
дискет осуществляется с помощью специального устройства — дисковода
(флоппи-дисковода).
Дискеты обычно имеют функцию защиты от записи, посредством которой можно
предоставить доступ к данным только в режиме чтения.
Первая дискета диаметром в 200 мм (8?) и ёмкостью 80 килобайт была представлена
фирмой IBM в 1971. В 1981 году фирма Sony выпустила на рынок дискету диаметром
3½” (90 мм). Поздняя её версия имеет объём 1440 килобайт или 1,40 мегабайт.
Именно этот тип дискеты стал стандартом и используется по сей день.
Из-за малой ёмкости и скорости обмена данными дискета является отживающим
носителем информации, поэтому производители не уделяют больше внимания повышению
ее надежности, скорее наоборот. Следует запомнить, что дискета не предназначена
для того, чтобы непосредственно открывать и сохранять на ней файлы (хотя это
можно делать, но не рекомендуется). Дискету следует использовать только для
транспортировки данных.

6.1.10. Накопители на компакт-дисках

Цифровая информация представляется на CD чередованием впадин (не отражающих
пятен) и отражающих свет островков. Компакт-диск имеет всего одну физическую
дорожку в форме непрерывной спирали, идущей от наружного диаметра диска к
внутреннему. Считывание информации с компакт-диска происходит при помощи
лазерного луча, который, попадая на отражающий свет островок, отклоняется на
фотодетектор, интерпретирующий это как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий
во впадину, рассеивается и поглощается: фотодетектор фиксирует двоичный ноль.
Скорость передачи данных для привода определяется скоростью вращения диска.
Обычно она указывается в сравнении со стандартом Audio CD, для которого скорость
считывания данных составляет порядка 150 Кбайт/с. Т.е. CDx2 означает, что
скорость обмена данными с таким диском вдвое больше, чем 150 Kбайт/с.
Максимальная скорость вращения CD диска превышает скорость чтения Audio CD в 52
раза. 52х150 Kбайт/с=7800 Kбайт/с.
В настоящее время массовому пользователю стали доступны приводы с возможностью
однократной записи (CD-R) и перезаписи (CD-RW) информации. Благодаря невысокой
цене носителей для однократной записи, эти устройства стали широко применяться
для архивирования данных, резервного копирования, хранения больших объемов
информации и т. п.
Для однократной записи применяют диски, называемые «золотыми» по цвету наиболее
распространенного покрытия. Под покрытием находится отражающая поверхность,
сделанная из тончайшей золотой пленки. При записи луч лазера с длиной волны 780
нм (как и при чтении, но с большей в 10 раз мощностью) «прожигает» эту пленку,
так что прозрачность слоя изменяется, формируя последовательность нулей и
единиц. Очевидно, что однажды записанный диск уже невозможно перезаписать.
Золото в качестве подложки применяется потому, что оно имеет максимальную
отражательную способность.
Носители на CD с однократной записью обладают очень высокой надежностью. Важным
достоинством CD-R дисков является возможность их чтения на любом приводе CD-ROM.
Технология перезаписываемых компакт-дисков CD-RW позволяет не только записывать,
но и стирать информацию. Она основана на записи с изменением фазы, заключающейся
в переходах рабочего слоя диска под действием луча лазера в кристаллическое или
аморфное состояние с разной отражательной способностью. Выглядят носители CD-RW
подобно CD-R, но их покрытие обычно имеет темно-серый цвет. Недостатком CD-RW
является тот факт, что диски CD-RW могут считываться только на новых (как
правило, не хуже 16-скоростных) устройствах CD-ROM, поддерживающих технологию
MultiRead. Дело в том, что считывающий лазер для CD-RW должен иметь другую длину
волны, так как при 780 нм отраженный сигнал слишком слаб. Максимальное число
циклов чтения-записи не превышает десятков тысяч.

6.1.11. Накопители на DVD дисках

DVD (Digital Versatile Disc, цифровой многоцелевой, или универсальный, диск) —
это оптические диски большой емкости, которые применяются для хранения
полнометражных фильмов, музыки высокого качества, компьютерных программ.
VideoAnswer 18-07-2019 Ответить
VideoAnswer 18-07-2019 Ответить
VideoAnswer 18-07-2019 Ответить
VideoAnswer 18-07-2019 Ответить

Какие устройства входят в состав системного блока?

12 ответов на вопрос “Какие устройства входят в состав системного блока?”

Добавить ответ Отменить ответ