Внутреннее строение компьютера. Строение персонального компьютера. Основные компоненты компьютера. Что и для чего нужно

Для того чтобы вы чувствовали себя уверенным при покупке компьютера необходимо знать из каких частей состоит компьютер. Да и не только при покупке, к примеру если вы знаете какой компонент компьютера за что отвечает и как выглядит это поможет при выявлении неисправностей компьютера. Для начала сообщаю вам что любой компьютер хоть и кажется сложным устройством, на самом деле это не так. Разобрать и собрать компьютер легче чем например утюг или чайник.

Хоть компьютеры незаметно для нас и выполняют множество сложных вычислений, заменить отдельный компонент очень легко. Если конечно знать как это делать.

Так перейдем к внутренностям компьютера. Для этого я открыл системный блок своего компьютера и сфотографировал для наглядности. Признаюсь пришлось изрядно потрудиться чтоб получилось хорошее фото.

Пора разобраться из чего же все-таки состоит компьютер.

Процессору для вычислений нужны данные(информация). Данные хранятся в оперативной памяти. Её еще называют ОЗУ — оперативное запоминающее устройство. Оперативное потому что информация в этой памяти нужна лишь в данный момент времени. При выключенном питании компьютера ОЗУ очищается. Чем больше у вас оперативной памяти, тем больше программ можно запустить на компьютере одновременно. Если же оперативки недостаточно, то компьютер страшно тормозит и испытывает терпение владельца.

Чтобы человек мог видеть результат работы компьютера, нужна картинка на экране. Эту задачу на себя берет видеокарта с монитором. На техническом языке — видеоадаптер. Она формирует изображение и отправляет его на монитор. Видеокарту можно даже назвать мини-компьютером внутри компьютера. Так как, она имеет свои: видеопроцессор, озу, систему охлаждения и много прочего. И все это располагается на отдельной плате (которую вполне можно назвать материнкой видеокарты). Видеокарта подключается к материнке компьютера через разъем именуемый PCI Express. Существуют материнкии со встроенной видеокартой, но это отдельная тема.

Надо понимать что все выше перечисленное и нижеперечисленное это все лишь груда металла при отсутствии программ. Программа для компьютера — это как душа для человека. Человек без души труп, также и от компьютера нет пользы без наличия программ способных выполняться на нем. Самая же главная программа называется операционной системой. Она как переводчик между пользователем компьютера и внутренними устройствами. И чтобы при включении компьютера запускалась такая программа нужно запоминающее устройство в памяти которого она будет храниться при выключенном питании. Для этого сегодня в компьютерах используют жесткий диск. По простому — винчестер, винт, хард. Конечно на нем хранится не только операционная система, но и наши с вами личные данные ( , книги, фотографии, кино и т.п.). Винчестер подключается к компьютеру через Sata-кабель. Один конец в разъем на материнке, другой в разъем на винчестере.

Информация на компьютере не появляется сама и по себе. Ее нужно создавать или как нибудь копировать из других источников. Самым доступным и распространенным устройством пока является дисковод. Он позволяет устанавливать программы с лазерных (cd, dvd) дисков, смотреть фильмы, да и переносить любую информацию между компьютерами. Современный дисковод как и винчестер подключается Sata-кабелем к материнке. Не бойтесь на материнке Sata разъемов достаточно для того чтобы подключить несколько жестких дисков и дисководов.

Осталось последнее звено составляющее стандартный компьютер — блок питания. Блок питания устанавливается внутри системного блока и от него идет куча кабелей питания к вышеперечисленным устройствам. К материнке идет самый толстый пучок проводов. К дисководам и винчестерам тоже по одному на каждый. Некоторые мощные видеокарты также требуют дополнительного питания от блока питания. Основная характеристика блока питания — его мощность в ваттах. Для среднего компьютера 400 ватт бывает достаточно. Но при наличии множества устройств или очень мощной видеокарты бывает нужда в блоке питания помощнее. Вплоть до 1000 ватт.

Выше перечислены основные комплектующие компьютера, но вы можете подключить к компьютеру еще много других устройств. Например тв-тюнер для . Для этого на материнской плате имеется несколько дополнительных PCI-слотов. Поэтому при выборе материнки нужно учесть какие устройства вам понадобятся и подобрать ее с соответствующим количеством слотов. Хотя обычному пользователю будет достаточно двух-трёх слотов.

Вот еще пара дополнительных устройств о которых не мешало бы знать

Твердотельный накопитель SSD жесткий диск это накопитель в котором в для хранения данных используется энергонезавизимая флеш-память, в жестких дисках же используются магнитные диски. На сегодняшний день SSD-накопители часто используются в в качестве системного диска. Так как скорость чтения и записи у качественных твердотельных накопителей на порядок выше чем у обычных жестких дисков, это дает существенный прирост производительности. В отличии от жестких дисков у SSD-дисков не имеется движущихся частей, отсюда и меньшее потребление энергии и ломаться они должны реже. Но на сегодняшний день этот вид накопителей довольно дорог по сравнению с обычными винчестерами. Цена на 120 gb твердотельной памяти начинается с 3 тыс. рублей. А модели с большей емкостью еще дороже.

Все эти устройства аккуратно устанавливаются внутри системного блока. Подключаются все кабели и получается рабочий компьютер.

Это было описание обычного компьютера, но есть еще множество комплектующих способных увеличить функциональность компьютера. Каждая материнка имеет про запас несколько универсальных разъемов PCI. В случае нужды можно к ним подключать много чего полезного и интересного.

По своему назначению компьютер - это универсальный прибор для работы с информацией. По принципам своего устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.

Персональный компьютер (ПК) - это компьютер, предназначенный для обслуживания одного рабочего места. По своим характеристикам он может отличаться от больших ЭВМ, но функционально способен выполнять аналогичные операции. По способу эксплуатации различают настольные (desktop), портативные (laptop и notebook) и карманные (palmtop) модели ПК.

Аппаратное обеспечение. Поскольку компьютер предоставляет все три класса информационных методов для работы с данными (аппаратные, программные и естественные), принято говорить о компьютерной системе как о состоящей из аппаратных и программных средств, работающих совместно. Узлы, составляющие аппаратные средства компьютера, называют аппаратным обеспечением. Они выполняют всю физическую работу с данными: регистрацию, хранение, транспортировку и преобразование как по форме, так и по содержанию, а также представляют их в виде, удобном для взаимодействия с естественными информационными методами человека.

Совокупность аппаратных средств компьютера называют его аппаратной конфигурацией.

Видео YouTube

Программное обеспечение. Программы могут находиться в двух состояниях: активном и пассивном. В пассивном состоянии программа не работает и выглядит как данные, содержательная часть которых - сведения. В этом состоянии содержимое программы можно «читать» с помощью других программ, как читают книги, и изменять. Из него можно узнать назначение программы и принцип ее работы. В пассивном состоянии программы создаются, редактируются, хранятся и транспортируются. Процесс создания и редактирования программ называется программированием.

Когда программа находится в активном состоянии, содержательная часть ее данных рассматривается как команды, согласно которым работают аппаратные средства компьютера. Чтобы изменить порядок их работы, достаточно прервать исполнение одной программы и начать исполнение другой, содержащей иной набор команд.

Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение. Совокупность программ, подготовленных к работе, называют установленным программным обеспечением. Совокупность программ, работающих в тот или иной момент времени, называют программной конфигурацией.

Устройство компьютера. Любой компьютер (даже самый большой)состоит из четырех частей:

устройства ввода информации

устройства обработки информации

устройства хранения

устройства вывода информации.

Конструктивно эти части могут быть объединены в одном корпусе размером с книгу или же каждая часть может состоять из нескольких достаточно громоздких устройств

Базовая аппаратная конфигурация ПК . Базовой аппаратной конфигурацией персонального компьютера называют минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером. С течением времени понятие базовой конфигурации постепенно меняется.

Чаще всего персональный компьютер состоит из следующих устройств:

Системный блок

Монитор

Клавиатура

Мышь

Дополнительно могут подключатся другие устройства ввода и вывода информации, например звуковые колонки, принтер, сканер...

Системный блок - основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, считаются внешними. Для внешних устройств используют также термин периферийное оборудование.
Монитор - устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Для настольных ПК в настоящее время наиболее распространены мониторы, основанные на электронно-лучевых трубках. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры.
Клавиатура - клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводится в виде алфавитно-цифровых символьных данных.
Мышь - устройство «графического» управления.

Внутренние устройства персонального компьютера.
Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей, например гибких магнитных дисков. Разъемы некоторых устройств выведены на заднюю стенку - они служат для подключения периферийного оборудования. К некоторым устройствам системного блока доступ не предусмотрен - для обычной работы он не требуется.

Процессор. Микропроцессор - основная микросхема персонального компьютера. Все вычисления выполняются в ней. Основная характеристика процессора - тактовая частота (измеряется в мегагерцах, МГц). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность процессора. Так, например, при тактовой частоте 500 МГц процессор может за одну секунду изменить свое
состояние 500 миллионов раз. Для большинства операций одного такта недостаточно, поэтому количество операций, которые процессор может выполнить в секунду, зависит не только от тактовой частоты, но и от сложности операций.

Единственное устройство, о существовании которого процессор «знает от рождения», - оперативная память - с нею он работает совместно. Оттуда поступают данные и команды. Данные копируются в ячейки процессора (они называются регистрами), а потом преобразуются в соответствии с содержанием команд. Более полную картину того, как процессор взаимодействует с оперативной памятью, вы получите в главах, посвященных основам программирования.

Оперативная память. Оперативную память можно представить как обширный массив ячеек, в которых хранятся числовые данные и команды в то время, когда компьютер включен. Объем оперативной памяти измеряется в миллионах байтов - мегабайтах (Мбайт).

Процессор может обратиться к любой ячейке оперативной памяти (байту), поскольку она имеет неповторимый числовой адрес. Обратиться к индивидуальному биту оперативной памяти процессор не может, так как у бита нет адреса. В то же время, процессор может изменить состояние любого бита, но для этого требуется несколько действий.

Материнская плата. Материнская плата - это самая большая плата персонального компьютера. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, - так называемые шины. Различают шину данных, по которой процессор копирует данные из ячеек памяти, адресную шину, по которой он подключается к конкретным ячейкам памяти, и шину команд, по которой в процессор поступают команды из программ. К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера. Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем - так называемый чипсет.

Видеоадаптер. Видеоадаптер - внутреннее устройство, устанавливаемое в один из разъемов материнской платы. В первых персональных компьютерах видеоадаптеров не было. Вместо них в оперативной памяти отводилась небольшая область для хранения видеоданных. Специальная микросхема (видеоконтроллер) считывала данные из ячеек видеопамяти и в соответствии с ними управляла монитором.

По мере улучшения графических возможностей компьютеров область видеопамяти отделили от основной оперативной памяти и вместе с видеоконтроллером выделили в отдельный прибор, который назвали видеоадаптером. Современные видеоадаптеры имеют собственный вычислительный процессор (видеопроцессор), который снизил нагрузку на основной процессор при построении сложных изображений. Особенно большую роль видеопроцессор играет при построении на плоском экране трехмерных изображений. В ходе таких операций ему приходится выполнять особенно много математических расчетов.

В некоторых моделях материнских плат функции видеоадаптера выполняют микросхемы чипсета - в этом случае говорят, что видеоадаптер интегрирован с материнской платой. Если же видеоадаптер выполнен в виде отдельного устройства, его называют видеокартой. Разъем видеокарты выведен на заднюю стенку. К нему подключается монитор.

Звуковой адаптер. Для компьютеров IBM PC работа со звуком изначально не была предусмотрена. Первые десять лет существования компьютеры этой платформы считались офисной техникой и обходились без звуковых устройств. В настоящее время средства для работы со звуком считаются стандартными. Для этого на материнской плате устанавливается звуковой адаптер. Он может быть интегрирован в чипсете материнской платы или выполнен как отдельная подключаемая плата, которая называется звуковой картой.
Разъемы звуковой карты выведены на заднюю стенку компьютера. Для воспроизведения звука к ним подключают звуковые колонки или наушники. Отдельный разъем предназначен для подключения микрофона. При наличии специальной программы это позволяет записывать звук. Имеется также разъем (линейный выход) для подключения к внешней звукозаписывающей или звуковоспроизводящей аппаратуре (магнитофонам, усилителям и т.п.).

Жесткий диск. Поскольку оперативная память компьютера очищается при отключении питания, необходимо устройство для длительного хранения данных и программ. В настоящее время для этих целей широко применяют так называемые жесткие диски.
Принцип действия жесткого диска основан на регистрации изменений магнитного поля вблизи записывающей головки.

Основным параметром жесткого диска является емкость, измеряемая в гигабайтах (миллиардах байтов), Гбайт. Средний размер современного жесткого диска составляет 80 - 160 Гбайт, причем этот параметр неуклонно растет.

Дисковод гибких дисков . Для транспортировки данных между удаленными компьютерами используют так называемые гибкие диски. Стандартный гибкий диск (дискета) имеет сравнительно небольшую емкость 1,44 Мбайт. По современным меркам этого совершенно недостаточно для большинства задач хранения и транспортировки данных, но низкая стоимость носителей и высокая степень готовности к работе сделали гибкие диски самыми распространенными носителями данных.

Для записи и чтения данных, размещенных на гибких дисках, служит специальное устройство - дисковод. Приемное отверстие дисковода выведено на лицевую панель системного блока.

Дисковод CD-ROM. Для транспортировки больших объемов данных удобно использовать компакт-диски CD-ROM. Эти диски позволяют только читать ранее записанные данные - производить запись на них нельзя. Емкость одного диска составляет порядка 650-700 Мбайт.

Для чтения компакт-дисков служат дисководы CD-ROM. Основной параметр дисковода CD-ROM- скорость чтения. Она измеряется в кратных единицах. За единицу принята скорость чтения, утвержденная в середине 80-х гг. для музыкальных компакт-дисков (аудиодисков). Современные дисководы CD-ROM обеспечивают скорость чтения 40х - 52х.
Основной недостаток дисководов CD-ROM - невозможность записи дисков - преодолен в современных устройствах однократной записи - CD-R. Существуют также устройства CD-RW, позволяющие осуществлять многократную запись.

Принцип хранения данных на компакт-дисках не магнитный, как у гибких дисков, а оптический.

Коммуникационные порты . Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т. п., компьютер оснащается так называемыми портами. Порт - это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт - более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.

Сетевой адаптер. Сетевые адаптеры необходимы компьютерам, чтобы они могли обмениваться данными между собой. Этот прибор следит за тем, чтобы процессор не подал новую порцию данных на внешний порт, пока сетевой адаптер соседнего компьютера не скопировал к себе предыдущую порцию. После этого процессору дается сигнал о том, что данные забраны и можно подавать новые. Так осуществляется передача.

Когда сетевой адаптер «узнает» от соседнего адаптера, что у того есть порция данных, он копирует их к себе, а потом проверяет, ему ли они адресованы. Если да, он передает их процессору. Если нет, он выставляет их на выходной порт, откуда их заберет сетевой адаптер очередного соседнего компьютера. Так данные перемещаются между компьютерами до тех пор, пока не попадут к адресату.

Сетевые адаптеры могут быть встроены в материнскую плату, но чаще устанавливаются отдельно, в виде дополнительных плат, называемых сетевыми картами.

Персональный компьютер уже давно присутствует почти в каждой семье. Благодаря стремительному развитию техники и электроники компьютеры, занимавшие целые залы еще каких-нибудь 40-50 лет назад, сегодня вполне себе умещаются на письменном столе. Современный человек уже не воспринимает наличие персонального компьютера в доме как роскошь, в наши дни это и инструмент для работы, и центр развлечений, и средство для поиска необходимой информации. Каждый пользователь должен знать, из каких частей состоит компьютер, чтобы, модернизируя или сдавая его в ремонт, не стать жертвой недобросовестных продавцов или ремонтников, а потратить вложенные средства максимально эффективно.

Общее устройство компьютера

Любой современный компьютер состоит из подключаемых внешних устройств (периферии) и внутренних модулей, находящихся в системном блоке. К периферии относятся принтеры, мониторы, мышки, клавиатуры и множество других устройств, которые подключаются к системному блоку компьютера и конструктивно отделены от него. Из каких основных частей состоит компьютер?

Это зависит от того, с какой целью используется конкретный персональный компьютер. Условно можно разделить по решаемым задачам на офисные, мультимедийные, рабочие станции и игровые. От того, с какой целью используется ПК, зависит наличие или отсутствие некоторых комплектующих внутри системного блока. Ниже мы рассмотрим более подробно, из каких частей состоит компьютер. Это очень важно знать, ведь есть основные комплектующие, без которых нельзя обойтись, а также те, которые присутствуют не в каждом персональном компьютере.

Из каких частей состоит компьютер

Первое, что мы видим, глядя на персональный компьютер, - это корпус, внутри которого, собственно, и закреплены остальные внутренние части. Корпуса компьютеров различаются по размеру и, соответственно, типоразмеру поддерживаемых материнских плат. Далее мы подробно рассмотрим те элементы, которые скрываются внутри корпуса ПК.

Материнская плата

Основа всего компьютера, без которого ни один ПК не может функционировать - это материнская плата. Она является связующим звеном между остальными частями компьютера. Она выполняет роль нервной системы, передавая сигналы от мозга - процессора к остальным частям ПК. Материнские платы различаются между собой размерами (mATX, ATX, E-ATX, ITX и др.), сокетом (гнездом, куда вставляется процессор), типом поддерживаемой памяти (DDR, DDR2, DDR3, DDR4), наличием и количеством слотов (интерфейсов или шин) для подключения всевозможных карт расширения (видеокарт, сетевых, звуковых и др.).

Процессор

Центральный процессор - это сердце и мозг любого компьютера. Он занимается обработкой всех данных, которые поступают от работающих программ, и управляет потоками этих данных. Процессоры, кроме производителя (крупнейшие - Intel и AMD), различаются по тактовой частоте - важнейший параметр, показывающий количество выполняемых операций в секунду, числу ядер (количество процессоров, занимающихся параллельной обработкой данных, расположенных в одном физическом корпусе), типу поддерживаемой оперативной памяти и конструктивному исполнению (сокет). Любой процессор нуждается в охлаждении, поэтому, заглянув внутрь системного блока, вы увидите радиатор с вентилятором, который полностью прижимается специальными защелками к материнской плате и не дает перегреваться процессору.

Оперативная память

Предназначена для хранения информации, которая может потребоваться процессору в кратчайшие сроки (сюда помещаются данные запущенных программ, службы операционной системы и т. п.). В отличие от жестких дисков, для хранения информации требует источник питания, т. е. при выключении компьютера вся информация из ОЗУ удаляется (именно поэтому при незапланированном выключении питания ПК данные открытых программ не сохраняются).

Оперативная память различается по типу (DDR,SO-DIMM DDR3 и др.), частоте, регистровая (для серверов) или нет.

Жесткий диск

Жесткий диск - устройство для хранения информации. В отличие от ОЗУ, память жесткого диска является энергонезависимой, что позволяет сохранять данные даже при выключении компьютера. В настоящее время применяются 2 различных вида твердотельных накопителей: HDD (Hard Disc Drive) и SSD (Solid State Drive). Основными являются объем (максимальное количество информации, которое может быть записано на диск) и скорость чтения/записи.

Видеокарта

Видеокарта - это устройство для вывода изображения с компьютера на экран монитора. Видеокарты бывают встроенные (видеоядро встроено в чипсет материнской платы либо в центральный процессор) и внешние, которые подключаются к материнской плате компьютера через специальный разъем PCI-Express. Как правило, встроенные видеокарты имеют довольно посредственные характеристики и предназначены для работы с офисными приложениями, просмотра видео и нетребовательных игр. Основными характеристиками видеокарты являются частота графического процессора и памяти, разрядность шины и объем видеопамяти.

Звуковая карта

Звуковая карта - устройство, предназначенное для вывода звукового сигнала на внешние устройства (наушники, микрофон, акустические колонки и т. п.) В подавляющем большинстве компьютеров звуковая карта распаяна на материнской плате. Но бывают и внешние звуковые карты, которые отличаются от встроенных более высоким качеством воспроизводимого звука.

Сетевая карта

Сетевая карта - устройство, которое необходимо для объединения компьютера в сеть с другими компьютерами, благодаря чему появляется возможность обмена информацией с высокой скоростью между ними. Так же, как и звуковая карта, в современных компьютерах сетевая карта распаяна на материнской плате.

Блок питания

Блок питания - устройство, которое преобразует энергию из бытовой электросети в электроэнергию с заданными параметрами, необходимую для работы всех частей компьютера. Основными характеристиками блока питания являются его мощность и КПД. Важно, чтобы мощность была достаточной для работы всех подключаемых модулей, иначе при пиковых нагрузках компьютер попросту будет выключаться.

Выше мы рассмотрели, из каких частей состоит системный блок компьютера. Без этих устройств ни один компьютер не сможет полноценно работать. Но кроме них, внутри системного блока может быть подключено через различные интерфейсы множество других устройств, таких как дополнительные порты для подключения внешних устройств (USB, LPT и др.), тв-тюнеры, звуковые и сетевые карты. Но они не являются обязательными и используются лишь в случае необходимости.

Внешние части компьютера

Отвечая на вопрос, из каких частей состоит компьютер, следует упомянуть и о внешних устройствах. К ним относят монитор, клавиатуру, мышь, видеокамеру и акустическую систему. Мониторы различаются между собой диагональю, типом матрицы и используемой подсветки (речь идет о жидкокристаллических мониторах, т. к. мониторы с электронно-лучевой трубкой уже не выпускаются и практически повсеместно вытеснены более технологичными TFT-мониторами), частотой обновления изображения. Также к внешним устройствам компьютера относятся многочисленные средства для ввода и вывода различной информации: принтеры, сканеры, МФУ, проекторы, джойстики и т. д.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели, из чего состоит персональный компьютер. Информатика в школе дает более подробные и развернутые знания. Изучая ее, вы сможете понять основные принципы сборки ПК своими руками. А вот чтобы глубже вникнуть в суть работы и эксплуатации, например, разобраться, из каких частей состоит шина компьютера, рекомендуется изучать технические характеристики оборудования, что выходит за рамки данной статьи.

Северо-западный заочный технический университет.

Кафедра высшей математики и информатики.

КУРСОВАЯ РАБОТА.

Студент первого курса

ШИФР «12-0102»

Специальность «12-01аз»

Воронин И. В.

Петрозаводск.

ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА.

К основным устройствам относятся: процессоры, материнские платы, видео карты, жесткий диск, порты и ОЗУ. Также существуют устройства ввода и вывода без которых компьютер не может работать нормально. К ним относят: дисководы, cd-rom, мониторы, принтеры, клавиатура, мышь, сканеры и модемы.

МОННИТОРЫ.

Экраны (мониторы) бывают обычного размера (14 и 15 дюймов по диагонали), увеличенные (17, 19) и большие, как телевизор (20,21 и даже 24 дюйма), цветные (от 4 – 8 – 16 до нескольких миллиардов цветов) и монохромные (то есть двухцветные, считая и цвет фона: черно – белые, черно – желтые, черно – зеленые). Делятся они еще и в зависимости от своей разрешающей способности. Существуют три вида мониторов: жидко-кристалические, плазменные плоские и на основе электронно-лучевой трубки.

МАТЕРИНСКИЕ ПЛАТЫ.

Материнская плата является одним из главных устройств компьютера на ней устанавливаются микросхемы процессора, память и микросхемы других устройств.

ЖЕСТКИЙ ДИСК.

Очень важный параметр – объём жесткого диска. Бывают от 120 мегабайт до 60 гигабайт и выше. Немаловажный параметр также – быстродействие жесткого диска.

Обычные диски вращаются со скоростью 5400 об./ мин, а новые – уже 7200.

ДИСКОВОДЫ (CD, FDD).

Современные дисководы FDD рассчитаны на дискету размером 3,5 дюйма.

Обычно дискета вмещает 1,44МБ данных.

CD-ROM дисковод для лазерных компакт дисков вмещает около 650-700 МБ данных или 70 минут звука.

ПРИНТЕРЫ, ПОРТЫ, МОДЕМЫ.

Принтер это печатающее устройство. Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные.

Порты бывают трёх видов: параллельные, последовательные и инфракрасные.

Модемы позволяют нам подключатся к компьютерным сетям через телефонную линию. Они делятся на внешние и внутренние, бывают ещё и факс модемы.

ПРОЦЕССОР.

Процессор, или более полно микропроцессор, а также часто называемый ЦПУ (CPU - central processing unit) является центральным компонентом компьютера. Это разум, который управляет, прямо или косвенно, всем происходящим внутри компьютера.

Когда фон Нейман впервые предложил хранить последовательность инструкций, так называемые программы, в той же памяти, что и данные, это была поистине новаторская идея. Опубликована она в "First Draft of a Report on the EDVAC" в 1945 году. Этот отчет описывал компьютер состоящим из четырех основных частей: центрального арифметического устройства, центрального управляющего устройства, памяти и средств ввода-вывода.

Сегодня, более полувека спустя, почти все процессоры имеют фон-неймановскую архитектуру.

Историческая ретроспектива

Как известно, все процессоры персональных компьютеров основаны на оригинальном дизайне Intel. Первым применяемым в PC процессором был интеловский чип 8088. В это время Intel располагал выпущенным ранее более мощным процессором 8086. 8088 был выбран по соображениям экономии: его 8-битная шина данных допускала более дешевые системные платы, чем 16-битная у 8086. Также во время проектирования первых PC большинство доступных интерфейсных микросхем использовали 8-битный дизайн. Те первые процессоры даже не приближаются к мощи, достаточной для запуска современных приложений.

В таблице ниже приведены основные группы интеловских процессоров от первой генерации 8088/86 до шестого поколения Pentium Pro и Pentium II:

Третье поколение процессоров, основанных на Intel 80386SX и 80386DX, были первыми применяемыми в PC 32-битными процессорами. Основным отличием между ними было то, что 386SX был 32-разрядным только внутри, поскольку он общался с внешним миром по 16-разрядной шине. Это значит, что данные между процессором и остальным компьютером перемещались на вполовину меньшей скорости, чем у 486DX.

Четвертая генерация процессоров была также 32-разрядной. Однако все они предлагали ряд усовершенствований. Во-первых, был полностью пересмотрен весь дизайн 486 поколения, что само по себе удвоило скорость. Во-вторых, все они имели 8kb внутреннего кэша, прямо у процессорной логики. Такое кэширование передачи данных от основной памяти значило, что среднее ожидание процессора запросов к памяти на системной плате сократилось до 4%, поскольку, как правило, необходимая информация уже находилась в кэше.

Модель 486DX отличалась от 486SX только поставляемым внутри математическим сопроцессором. Этот отдельный процессор спроектирован для проведения операций над числами с плавающей точкой. Он мало применяется в каждодневных приложениях, но кардинально меняет производительность числовых таблиц, статистического анализа, систем проектирования и так далее.

Важной инновацией было удвоение частоты, введенное в 486DX2. Это значит что внутри процессор работает на удвоенной по отношению ко внешней электронике скоростью. Данные между процессором, внутренним кэшем и сопроцессором передаются на удвоенной скорости, приводя к сравнимой прибавке в производительности. 486DX4 развил эту технологию дальше, утраивая частоту до внутренних 75 или 100MHz, а также удвоив объем первичного кэша до 16kb.

Pentium, определив пятое поколение процессоров, значительно превзошел в производительности предшествующие 486 чипы благодаря нескольким архитектурным изменениям, включая удвоение ширины шины до 64 бит. P55C MMX сделал дальнейшие значительные усовершенствования, удвоив размер первичного кэша и расширив набор инструкций оптимизированными для мультимедиа приложений операциями.

Pentium Pro, появившись в 1995 году как наследник Pentium, был первым в шестом поколении процессоров и ввел несколько архитектурных особенностей, не встречавшихся ранее в мире PC. Pentium Pro стал первым массовым процессором, радикально изменившим способ выполнения инструкций переводом их в RISC-подобные микроинструкции и выполнением их в высокоразвитом внутреннем ядре. Он также замечателен значительно более производительным вторичным кэшем относительно всех прежних процессоров. Вместо использования базирующегося на системной плате кэша, работающего на скорости шины памяти, он использует интегрированный кэш второго уровня на своей собственной шине, работающей на полной частоте процессора, обычно в три раза быстрее кэша на Pentium-системах.

Следующий новый чип после Pentium Pro Intel представил спустя почти полтора года - появился Pentium II, давший очень большой эволюционный шаг от Pentium Pro. Это распалило спекуляции, что одна из основных целей Intel в производстве Pentium II был уход от трудностей в изготовлении дорогого интегрированного кэша второго уровня в Pentium Pro. Архитектурно Pentium II не очень отличается от Pentium Pro с подобным эмулирующим x86 ядром и большинством схожих особенностей.

Pentium II улучшил архитектуру Pentium Pro удвоением размера первичного кэша до 32kb, использованием специального кэша для увеличения эффективности 16-битной

обработки, (Pentium Pro оптимизирован для 32-битных приложений, а с 16-битным кодом не обращается столь же хорошо) и увеличением размеров буферов записи. Однако о основной темой разговоров вокруг новых Pentium II была его компоновка. Интегрированный в Pentium Pro вторичный кэш, работающий на полной частоте процессора, был заменен в Pentium II на малую схему, содержащую процессор и 512kb вторичного кэша, работающего на половине частоты процессора. Собранные вместе, они заключены в специальный односторонний картридж (single-edge cartridge - SEC), предназначенный для вставления в 242-пиновый разъем (Socket 8) на нового стиля системных платах Pentium II.

Сегодня компьютерные технологии шагают семимильными шагами, и, например, ПК за несколько лет может полностью устареть. А на устаревшем оборудовании многие современные программы будут работать медленно либо совсем не запускаться. Кто-то предложит купить а кто-то - выполнить апгрейд. И в том и в другом случае требуется знать строение системного блока компьютера.

Общие сведения

Из каких основных частей состоит ваш ПК? Если в общем, то строение компьютера предполагает наличие следующих элементов:

• Внутренние устройства системного блока.
• (обычно - клавиатура и мышь, но могут быть дополнены многими другими, например, планшетом для рисования).
• Устройства вывода информации (монитор, наушники).
• Дополнительные (кардридеры, ТВ-тюнеры, сетевые адаптеры, USB-модемы).

Строение системного блока компьютера необходимо рассматривать подробно, потому как в него входит множество важных компонентов, прямо или косвенно влияющих на быстродействие системы в целом. К этим компонентам относятся:

• Материнская плата.
• Центральный процессор.
• Оперативная память.
• Жесткий диск либо твердотельный накопитель.
• Видеоплата.
• Звуковая карта.
• PCI-устройства.

Строение процессора компьютера

Считается, что центральный процессор - это самое сложное цифровое устройство в составе компьютера. Изготавливается он в виде кремниевой пластины в корпусе со множеством выводов, которые подключаются к специальному гнезду на материнской плате. На кремний напыляется вещество, воспроизводящее сложную, но очень маленькую по размеру электросхему.

Несколько миллионов элементов (транзисторов, резисторов) входит в строение процессора компьютера. Все детали имеют размер в несколько нанометров. После изготовления устройства на него устанавливается радиатор для отвода тепла и обдувающий вентилятор. При одновременной работе большого числа транзисторов без этого нельзя обойтись.

Строение процессора компьютера настолько высокотехнологично, что только две компании в мире конкурируют в этом сегменте рынка (Intel и AMD).

Основные характеристики CPU

Главными характеристиками CPU являются размер кэша, количество ядер. Соответственно, чем выше эти параметры, тем быстрее устройство выполняет вычисления. От тактовой частоты зависит то, сколько логических и арифметических операций может быть выполнено за секунду одним ядром, соответственно, если ядра в компьютере два, то операций за секунду производится в два раза больше.

Кэш предназначен для хранения команд, которые программы отправляют центральному процессору. Обмен информацией с кэшем производится на самой большой скорости. Если его размер будет слишком мал, то и использовать всю скорость процессора не получится.

Строение материнской платы

Конечно же, необходимо рассмотреть сстроение материнской платы компьютера. Материнская плата представляет собой сложное устройство с многослойной схемой. На ней расположены основные сокеты для подключения всех остальных компьютерных устройств, наборы логики для того, чтобы все компоненты работали взаимосвязанно, контроллеры основных интерфейсов (звуковая плата, устройства ввода-вывода). Зачастую на материнской плате могут быть слоты для дополнительных устройств (PSI-e, PCI, USB).

Ключевой компонент материнской платы - чипсет. Это микросхема, выполняющая подключение контроллеров устройств к CPU для их совместного функционирования. Внутреннее строение компьютера целиком определяется именно чипсетом. Например, нельзя в системную плату установить память третьего поколения, если логика поддерживает только вторую, также и со всеми другими устройствами.

Оперативная память

ОЗУ (RAM) - оперативное запоминающее устройство (random access memory). Описывая внутреннее строение компьютера, этот элемент никак нельзя обойти стороной. В ОЗУ хранятся временные данные и команды процессора, для которых не хватило места в кэше. Самые важные характеристики памяти - частота, объем, поколение и тайминги. При этом планку памяти поколения DDR2 или DDR нельзя установить в разъем DDR3, потому как наборы программной логики для всех этих поколений разные.

Частота и тайминги - самые важные показатели для определения скорости обмена информацией с ОЗУ. Тут действуют два взаимообратных правила. Если частота выше - скорость больше. С таймингами действует обратный закон, поэтому более низкие их показатели предпочтительнее.

Видеокарта

Строение персонального компьютера в современном мире обязательно предполагает наличие видеокарты. Если говорить простым языком, то это устройство подготавливает и формирует графическую информацию, которая впоследствии отображается на экране.

Видеоадаптер может быть встроен в материнскую плату компьютера либо подключаться к разъему PCI-e. Адаптеры первого типа почти всегда называют бюджетными, они позволяют комфортно работать в офисных программных пакетах, но не формировать сложные трехмерные изображения. Даже если вывод графики таким видеоплатам по зубам, то вряд ли их мощности хватит для уверенного поддержания приемлемого уровня FPS (числа кадров в секунду).

Если рассматривать видеоадаптер, подключаемый к разъему PSI-e, можно сказать, что это дополнительный компьютер, устанавливающийся внутрь системного блока. В его строение также входит процессор (но не CPU, а GPU) с системой охлаждения, видеопамять (GDDR), контроллер, ЦАП и АЦП (цифроаналоговый и аналого-цифровой преобразователи).

То, что в строение компьютера входит настолько сложный аппарат, обусловлено повышенными требованиями к ресурсам для отрисовки реалистичной трехмерной графики. Иначе про красоты современных видеоигр придется забыть.

Изучить основные характеристики видеоплаты можно, опираясь на самые важные параметры остальных составных частей, входящих в строение компьютера. Сюда нужно включить частоту видеопроцессора, объем, частоту и пропускную способность видеопамяти. Нельзя не сказать о технологиях SLI и CrossFire. Они позволяют объединить несколько видеоадаптеров для увеличения мощности видеосистемы.

HDD

Жесткий диск (Hard Disk Drive) используется для хранения данных. Именно на него устанавливаются ОС, игры, программы, именно на нем хранится музыка, видеозаписи, фотографии. Строение компьютера таково, что любое устройство может быть заменено подобным без проблем, однако после смены HDD теряются все пользовательские данные, потому к устройствам этого типа предъявляются самые высокие требования надежности.

Основные характеристики HDD

Емкость (измеряется в байтах), чем больше этот показатель, тем больше данных может быть записано на накопитель. В современных условиях есть смысл отдавать предпочтение только тем представителям семейства, емкость которых выше 500 Гигабайт.

Скорость шпинделя (измеряется в оборотах в секунду) определяет среднюю скорость доступа к данным. Чем выше эта характеристика, тем быстрее происходит считывание и запись информации. Помните, что большие обороты создают высокий уровень шума.

Интерфейс (тип разъема для подключения к системной плате). Строение персонального компьютера в современном мире таково, что выбрать материнскую плату и жесткий диск так, чтобы они не подходили друг другу, почти невозможно.

Кэш - подобие оперативной памяти. Его предназначение - в сглаживании разницы скоростей чтения и записи. При выборе устройства этот параметр можно не учитывать.

Клавиатура

Всё идет вперед, всё развивается, увеличиваются вычислительные мощности процессоров, меняются методические пособия и лекции, по которым преподается информатика. Строение компьютера, однако, располагает одним компонентом, который остается неизменным, - это клавиатура. Она может быть с мембранными клавишами, полумеханическими, механическими или использовать ножничный механизм.

Строение с мембранным механизмом включает в себя пластиковые конусы и три слоя пленки, на которой расположены контакты. При нажатии на клавишу конус сжимается, закорачивая верхний и нижний контакты. Такие клавиатуры самые дешевые и легкие.

В полумеханических клавиатурах вместо недолговечных напыленных контактов установлены металлические, которые крепятся на Но возврат клавиши в исходное положение и замыкание контактов все так же выполняет пластиковый конус.

Механические клавиатуры в качестве возвратного механизма используют пружину. Они считаются самыми долговечными и надежными. Их срок службы в штатном режиме составляет от 50 до 100 лет. Вес же намного выше, чем у любых других.

Считаются разновидностью мембранных. Такие чаще всего устанавливают в ноутбуки. Под клавишей, кроме мембраны, находятся две перекрестные планки прямоугольной формы, которые обеспечивают ровный ход, а это в свою очередь защищает от заеданий.

Блок питания

Когда описывается анатомия компьютера (или строение компьютера), зачастую информация об этом компоненте вычеркивается. А зря, от блока питания зависит стабильность всей системы.

Основная его характеристика - мощность. Современный рынок предлагает на выбор устройства от 300 до 1600 Ватт. Офисному компьютеру хватит четырехсот, а новейшая игровая система потребует не менее киловатта.

Учитывайте, что ПБ должен не только обеспечивать все компоненты необходимым питанием, но и обладать избыточной мощностью, превышающей штатные показатели на 20%. Дела обстоят так, потому что через время характеристики блоков питания "проседают", и пиковые нагрузки могут вывести устройство из строя.

Как говорит информатика, строение компьютера абсолютно не зависит от выбранного блока питания. Они универсальны и подойдут для любой конфигурации. Однако более мощные блоки питания имеют больший размер и увеличенное число однотипных разъемов. В подавляющем большинстве случаев число разъемов избыточно даже на блоках питания с самой низкой мощностью.

Лучше не использовать дешевые ПБ, которые выпускают производители без имени. На устройства ПК подается низкое напряжение (от 3 до 12 Вольт), и даже незначительное колебание этого показателя может вывести из строя какую-нибудь "железку". Кроме того, на практике подобные блоки питания выдают мощность на четверть меньшую по сравнению с данными в паспорте.

Вместо послесловия

Ликбез на тему "строение компьютера для чайников" завершен. В нем описаны не абсолютно исчерпывающие сведения. В подобных описаниях углубляться можно бесконечно, описывая технические подробности, однако для простого пользователя достаточно той информации, которая подана в этой статье. Разбираясь в уже на этом уровне, нельзя называть себя чайником или новичком.