Системный блок состоит из

Из чего состоит компьютер

из чего состоит ПК
из чего состоит ПК

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

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

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

старые компы

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

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

из чего состоит ПК
Чип

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

Компьютер IВМ РС/АТ

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

шина ПК
шина ПК

Компьютер PS/2

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

Компьютер ПК 386

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

Процессор
Процессор

Компьютер Pentium

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

Pentium®
Pentium®

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

Pentium® Pro
Pentium® Pro

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

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

Многоядерный микропроцессор
Многоядерный микропроцессор

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

Из чего состоит ПК

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

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

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

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

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

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

Жесткий диск
Жесткий диск

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

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

CD-ROM
CD-ROM

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

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

порты
порты

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

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

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

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

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

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

Микропроцессор
Микропроцессор

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

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

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

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

ОЗУ
ОЗУ

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

КЭШ-память является сверхскоростной  промежуточной  памятью.

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

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

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

Несколько простых советов для выбора  видеокарты

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

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

сетевая карта
сетевая карта

Из периферийных устройств самым необходимым является клавиатура

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

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

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

  • Веб-камера используется для ввода динамического изображения и звука (общения, создание телеконференций).
Веб-камера
Веб-камера
  • Источник бесперебойного питания необходим при аварийном отключении электроэнергии. Важными показателями, обеспечивающими выбор схемы устройства ИБП, определяются  время переключения нагрузки и время работы от аккумулятора.
Источник бесперебойного питания
Источник бесперебойного питания

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

Системный блок состоит из

системный блок в сборе
системный блок в сборе