Внутреннее устройство системного блока

Приветствую друзья,
сегодня мы с вами будем подробно рассматривать устройство системного блока компьютера. Узнаем из чего он состоит, какие компоненты в нем должны обязательно присутствовать, а какие опционально. Определимся с назначением каждого внутреннего компонента системного блока. Давайте начнем.

Корпус это обычно такая железная коробка, которая нужна для удобства крепления внутренних компонентов системного блока. В ней есть специальные отверстия для крепления материнской платы, корзина для жестких дисков и cd/dvd дисководов, внешние отверстия с передней и с задней стороны для вывода внешних разъемов внутренних комплектующих системного блока (материнка, видеокарта и прочее).

Также есть куча отверстий под кулеры/вентиляторы для обеспечения наилучшего охлаждения внутренних компонентов системного блока. В особо крутых корпусах есть еще так называемая система «cable-management».

Cable management это система специальных пазов внутри корпуса для прокладки кабелей и проводов между внутренними компонентами системного блока. Нужно все это дело для, того чтобы растянувшиеся по всему корпусу провода не мешали входящим и выходящим потокам воздуха свободно циркулировать внутри корпуса системного блока. Короче для того, чтобы провода не мешали охлаждению.

Сами корпуса бывают трех основных размеров: Mini Tower, Mid Tower и Full Tower. Проще говоря, маленькие, средние и большие. Размер корпуса выбирается в зависимости от, того какого размера материнскую плату вы в него планируете запихнуть и какого размера планируете устанавливать в него внутренние компоненты.

А вообще говоря, корпус не является обязательным элементом системного блока. Компьютер может спокойно работать и без корпуса. Однако без корпуса компьютер будет работать не так эффективно. Внутренние компоненты системного блока не будут должным образом охлаждаться и будут чаще покрываться слоем пыли. Да и вам возиться с компьютером без корпуса, будет сложнее.

Основа каждого системного блока, если не сказать компьютера. Эта самая основная плата, к которой уже подключаются все остальные. Материнская плата отвечает за взаимодействие всех внутренних компонентов между собой.

Она регулирует частоты работы процессора и планок оперативной памяти. Регулирует скорость вращения кулеров, скорость передачи данных между жесткими дисками. Распределяет подачу тока между внутренними компонентами. Проверяет работоспособность всех подключенных к ней компонентов при включении компьютера с помощью BIOS.

Кроме всего прочего, от материнской платы на внешнюю панель корпуса выходит больше всего разъемов. Все или почти все USB разъемы, PS/2 порты для подключения мыши и клавиатуры. Также может выводится сетевое гнездо под конектор RJ45, если сетевая карта встроена в материнскую плату.

Иногда от материнской платы идут еще и видеоразъемы DVI или VGA. Происходит это в том случае, если видеокарта встроена в материнскую плату либо процессор имеет встроенный видеочип.

Можно сказать мозг компьютера. Отвечает за скорость выполнения различных расчетов. Например за скорость кодировки видеофайлов, за скорость интерпретации и выполнения программного кода, за расчеты перемещения определенных объектов и так далее. Крепится процессор в специальном сокете на материнской плате.

У каждого процессора есть свои характеристики. Такие как частота ядра, количество ядер, объем кеш памяти и прочее. Углубляться в это пока подробно не будем.

Как уже понятно из названия, планки эти отвечают за объем оперативной памяти компьютера. Чем планок больше и чем большего они объема, тем больше у компьютера оперативной памяти.

Основная характеристика планок оперативной памяти — диапазон частот, на которых они могут работать. Еще учитывается объем каждой планки оперативной памяти.

В компьютер рекомендуется всегда устанавливать планки оперативной памяти одинакового объема и от отдого производителя, во избежание различных системных конфликтов. Устанавливаются планки в специальные слоты на материнской плате.

Неотъемлемая часть любого компьютера. Отвечает за вывод на монитор пользователя изображения. Отвечает за качество компьютерной графики и производительность 3D приложений в целом.

Существуют как внешние видеокарты, так и внутренние, встроенные в материнскую плату либо в процессор. Однако на большинстве домашних ПК видеокарта внешняя.

Современная внешняя видеокарта отличается от своих прародителей большим количеством кулеров и массивной радиаторной решеткой. Все это нужно для улучшения охлаждения карты и, как следствие, повышения ее производительности.

Основными параметрами видеокарты являются объем ее видеопамяти и диапазон частот, на которых видеокарта работает.

Их может несколько или жесткий диск может быть один. По крайней мере, один обязательно должен быть для того, чтобы вы могли установить на него какую-нибудь операционную систему.

На картинке выше вы можете видеть пример одного из современных жестких HDD дисков, который подключается к материнской плате с помощью SATA кабеля.

Основные параметры жесткого диска — скорость чтения и записи данных. О том, как они измеряются я уже писал тут.

Нужны для чтения и записи файлов на диск. Уже постепенно отживают свой век, т.к на смену малообъемным CD и DVD дисками приходят быстрые и объемные флешки и внешние жесткие диски, которые подключаются к системному блоку по средствам usb кабелей.

Дисковод не является обязательным элементом системного блока. Компьютер сможет вполне спокойно работать и без него. Но без дисковода не будет возможности работать с CD,DVD и Bluray дисками.

Основными параметрами любого дисковода являются скорость чтения записи с диска и скорость записи/прожига данных на диск.

Нужен для того, чтобы правильно распределить электроэнергию от вашей домашней сети между всеми компонентами системного блока.

Провода от блока питания идут для того, чтобы запитать материнскую плату, кулеры, внешнюю видеокарту и жесткие диски. Процессор и оперативная память запитываются энергией уже от материнской платы. Кроме того, материнская плата регулирует подачу напряжения на процессор и оперативную память для увеличения либо уменьшения производительности.

Довольно часто во многих системных блоках встречаются дополнительные платы. Это могут быть внешние сетевые карты, звуковые карты, TV тюнеры, GPS маяки и прочее. Подключается все это дело к материнской плате с помощью PCI разъемов.

На картинке выше вы можете видеть пример внешней сетевой wi-fi карты. Она очень популярна в последнее время в связи с широкой распространенностью домашних wi-fi сетей. Является идеальным решением, когда к интернету хочется подключить стационарный ПК, но кидать витую пару от системного блока к роутеру нет никакого желания.

В собранном виде системный блок будет выглядеть примерно как-то так.

В правом верхнем углу мы видим блок питания. Видим как от него ответвляются кабели к дисководам, к жестким дискам, к материнской плате и кулерам. Как раз то, о чем я вам писал.

В левом нижнем углу видим три жестких диска, а над ними корзину с дисководами. В центре самую большую материнскую плату. На ней внушительных размеров кулер, расположенный над процессором и под всем этим делом какую-то видеокарту.

Вот вообщем-то и все, о чем я сегодня хотел вам поведать. Надеюсь, что внутреннее устройство системного блока более не является для вас загадкой. В любом случае эта информация вам еще пригодится, когда мы с вами в следующих статьях научимся выбирать комплектующие под бюджет и собирать системный блок компьютера самостоятельно.

pdproject.net

Устройство системного блока персонального компьютера

В предыдущей статье были рассмотрены основные периферийные устройства компьютера. Если Вы её не читали, то рекомендую ознакомиться перед прочтением данной статьи. Сегодня же мы заберёмся в «святую святых»: системный блок или «системник» в обиходе. Чтобы было наглядно я разобрал собственный системный блок и сделал фотографии, которые Вам и предоставлю в качестве наглядного пособия, скажем так, устройство системного блока в картинках. Начнём с внутреннего устройства системного блока, а потом перейдём к наружному. Приступим!

Для начала стоит оговориться, что системный блок по форме может быть горизонтальным (называется Desktop), который обычно находится под монитором, или вертикальным, который называется Tower (c англ.»башня»). Корпус Tower в зависимости от размера может быть big, midi и mini. Наиболее распространён корпус mini tower, его Вы можете как раз и увидеть на фотографиях. Кстати, Вы можете ознакомиться с устройством системного блока своего персонального компьютера, однако нужно быть весьма и весьма аккуратными и сперва полностью обесточить компьютер, а только потом уже начинать что-то делать. Желательно отсоединить все провода, однако если возникнут проблемы с их подключением, то лучше не стоит. О подключении устройств к системному блоку мы поговорим в цикле статей, разобравшись с внешними разъёмами системного блока. Если системный блок нужно достать из под стола, к примеру, то это надо делать весьма аккуратно, избегая сотрясений и ударов. Мне, чтобы увидеть, что находится в системном блоке, необходимо снять боковую крышку, открутив 2 шурупа на задней стенке, однако устройство корпуса может быть весьма разнообразным. Главное внимательно осмотреть корпус и понять на чём крепится крышка. Он должна сниматься без особых усилий, поэтому не стоит усердствовать. Итак,  крышка снята, давайте разбираться что для чего нужно.

Начнём с системной платы, которую ещё называют материнской, а иногда и вовсе ласково «мать». И немудрено: она самая большая и (как и положено матери) следит за оравой других устройств и координирует их работу, передаёт сигнал от одного к другому. Найти её несложно, материнская плата, как я уже сказал, большая. На фото она выделена зелёной рамочкой и помечена цифрой (1) в уголке.

Под цифрой (2) скрывается в системном блоке процессор. Он действительно скрывается, потому что на фото и вообще его не видно. Однако выглядит он вот так:

Процессор – это специально выращенный камень кремния, в котором, к тому же, находится невероятно много других элементов: транзисторов, которые соединены между собой. Процессор является своеобразным «мозгом», ведь он обрабатывает поступающую информацию. Одной из его важнейших характеристик является тактовая частота, которая представляет собой количество самых простых (элементарных) операций может выполнить за единицу времени (секунду). Измеряется в МГц (мегагерцах – то есть в миллионах герц)  или ГГц (гигагерцах – миллиардах герц). Немало, правда ли? Обычно Вы можете увидеть эти цифры в описании комплектации купленного компьютера или в объявлении по продаже. К примеру 3000 МГц. Самые распространенные процессоры марки Intel и AMD. Во время работы процессор нагревается, поэтому на него устанавливается радиатор, который отводит всю эту теплоту, а сверху ещё устанавливается кулер – это маленький вентилятор, который гоняет воздух и охлаждает радиатор. Как раз его Вы и видите под цифрой (2), а под ним заметен радиатор. Давайте посмотрим ещё раз на более крупном фото:

Компьютер оперирует информацией, поэтому её надо где-то хранить. Проведём аналогию с человеком: есть вещи, которые нам нужны только во время работы, к примеру, формула. Нам её помнить необязательно, да и невозможно держать всё в голове, поэтому она записана где-то в книге или в записной книжке.  Так и компьютер: все данные хранит на накопителях, а когда какие-то данные нужны для работы и ими надо воспользоваться, то загружает их в оперативную память (ОЗУ – оперативное запоминающее устройство). Она под номером (3) на общем фото. Загружает потому, что так с ней быстрее работать, ведь эта память очень быстрая. Когда компьютер выключен, то в этой памяти ничего нет, всё стирается, так же, как и у нас, когда мы спим – мы не можем думать в это время. И вот в это время информация на компьютере находится только на накопителях.

Под обозначениями (7а) и (7б) и выделенные жёлтым цветом, как раз жёсткие диски. Жёсткий диск ещё называют винчестером, а в обиходе «винтом» или «веником». На нём данные хранятся даже когда компьютер выключен. Характеризуются по многим параметрам, но Вам необходимо иметь в виду разве что объём, который показывает сколько данных можно туда записать, да скорость доступа. Однако с единицами измерения информации стоит познакомиться в отдельной статье, пока опустим это. Давайте посмотрим на винчестер поближе изнутри.

Ещё мы можем увидеть кабели. Естественно каждому устройству необходима электроэнергия, поэтому к каждому идёт кабель питания от блока питания, о котором будет немного ниже рассказано. А также Вы можете увидеть вот такой широкий шлейф, на картинке он подписан как «кабель IDE». Не стоит пугаться, следует только знать, что есть IDE-винчестер и SATA, это зависит от того, как они соединяются с материнской платой, не будем вдаваться в подробности, но у последнего кабель гораздо уже. По этому кабелю как раз и передаётся информация.

Таким образом мы с Вами выяснили, что есть оперативная память, в которую данные загружаются по мере надобности при работе компьютера из накопителя, где она хранится постоянно. Однако, когда компьютер включается, то ему необходимы команды, ведь его оперативная память пуста! Представьте, что Вы просыпаетесь, а в голове у Вас пусто! Для этого в компьютере есть постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). В ней находятся базовые программы, которые проверяют состояние системы и её готовность к работе и дают возможность взаимодействовать с монитором, жёстким диском, клавиатурой, дисководом. Все эти программы образуют базовую систему ввода-вывода (BIOS – Basic Input Output System). Когда Вы включаете компьютер, то сразу видите работу этой самой базовой системы: это вот те белые буковки и циферки на чёрном фоне.

Если Вы обращали внимание, то даже если долгое время компьютер выключен, дата и время остаётся верной. Это происходит благодаря ещё одной микросхеме CMOS, в которой хранятся эти данные и данные об оборудовании компьютера, эти данные микросхема охотно передаёт по требованию в BIOS, после чего и идёт загрузка компьютера. На материнской плате есть батарейка, благодаря которой в CMOS не теряются данные. Её хватает на пару лет, иногда приходится менять.

На этом рисунке Вы как раз можете увидеть 2 планки оперативной памяти и свободный слот для ещё одной. Планка просто туда вставляется и зажимается по бокам держателями. Вы можете их видеть на рисунке, они белого цвета, а на общем фото они под номером (3). Слева под нижней планкой оперативной памяти находится как раз радиатор процессора  и над ним видно часть кулера.

Давайте смотреть дальше, что же интересного внутри системного блока персонального компьютера. Вот на следующей фотографии и видно эту  батарейку, благодаря которой время на компьютере идёт даже если он выключен. На фото помечены разъёмы, в которые можно вставить другие полезные устройства.

К примеру, вверху на этом фото Вы видите сетевую плату. На общем фото она под номером (5). Она нужна для того, чтобы можно было соединить несколько компьютеров вместе, чтобы они могли обмениваться между собой информацией.

Ниже Вы видите видеокарту (видеоадаптер), она на общем фото под номером (4). Она нужна для того, чтобы формировать и  выводить изображение на монитор.

Конечно, может и не быть такой вот планки, видеокарта может быть встроенной в материнскую плату, но если необходимо намного более качественное изображение, если нужно, чтобы можно было поиграть в современные игры, то конечно возможностей встроенной видеокарты недостаточно. У видеокарты есть собственная память, наподобие оперативной. А также у мощных видеокарт есть собственные радиатор и кулер, потому как эти работяги тоже здорово нагреваются.

В один из этих свободных слотов могла бы быть установлена и звуковая карта, однако у меня она встроенная в материнскую плату. Звукорежиссёры и меломаны да и все, кто любит качественный звук такую карту конечно приобретают.

Не стоит оставлять без внимания такое важное устройство как блок питания. Номер (6) на общей схеме и прямо перед Вами на следующем фото.

Этот массивный товарищ занимается распределением энергии между всеми устройствами. Питание, конечно, должно быть стабильным, а блок мощным. У меня стоит на 300 ватт, но компьютер довольно старый. Сейчас мощности больше, потому как и потребности тоже. У системного блока есть даже собственный кулер. Его мы увидим в следующей статье, где посмотрим на «наружности» системного блока.

И напоследок у нас остались несколько устройств, которые тоже позволяют сохранять информацию на накопителях.

Привод для CD/DVD. Номер 9 на общем фото и крупным планом прямо над этим текстом. Он позволяет записывать и считывать информацию с помощью лазера на диски. Про них более подробно будет рассказано в статье про хранение информации.  К нему тоже идёт кабель питания и кабель, по которому передаётся информация. Основной характеристикой является скорость чтения данных.

Кое-где на компьютерах остались ещё продолговатые прорези спереди на системном блоке. Это дисковод для дискет (FDD — floppy disk drive). Дискеты уже почти нигде не используются ввиду малой ёмкости (то есть на них вмещается мало информации).

Итак, блиц-осмотр внутренностей системного блока компьютера закончен. Закрываем его крышку, завинчиваем шурупы, пора подключать всё назад и приниматься за работу!

Итак, из этой статьи  Вы узнали:

Насколько вам была полезна статья?

Кликните по звездочке, чтобы оставить оценку!

Средний рейтинг / 5. Оценок:

Нам очень жаль, что статья вам не понравилась!

Помогите нам ее улучшить!

Отправить ответ

Спасибо за обратную связь!

kkg.by

Устройство системного блока компьютера

Что скрывает за собой корпус системного блока?

В стандартной комплектации компьютера необходимо, чтобы присутствовали следующие компоненты:

• материнская плата
• процессор
• ОЗУ (оперативное запоминающие устройство) или оперативная память
• жёсткий диск (винчестер)
• блок питания
• видеокарта, звуковая карта
• дисковод CD-ROM или дисковод CD-RW (для компакт-дисков)
• при необходимости – дисковод FDD (для гибких дисков).

В этой статье мы поговорим о материнской плате, процессоре, оперативной памяти, жестком диске.

О блоке питания, видеокарте, звуковой карте и дисководах читайте ЗДЕСЬ.

Материнская (системная) плата

Материнская плата имеет второе имя: системная плата. Часто её называют просто «мамой», потому что она обеспечивает связь между всеми непохожими друг на друга элементами системного блока.

Именно к материнской плате подключаются процессор, жесткий диск, дисководы, видеокарта, монитор, клавиатура, мышь, принтер, модем, прочее.

Для этого на плате располагаются разъемы (или слоты), одни из которых имеют выход наружу, а другие нет. На задней стенке системного блока можно увидеть разъемы, которые выходят из компьютера и предназначены для подключения внешних устройств (клавиатуры, мыши, принтера, монитора и др.)

Процессор

А вот те разъемы на материнской плате, что снаружи нам не видны, используются для “втыкания” в них основных деталей, которые отвечают за быстродействие компьютера в целом. Наиважнейшим элементом, который крепится к плате, является процессор.

Узнать подробнее: Об устройстве процессора компьютера

Это мозг компьютера. Его основные характеристики – разрядность и тактовая частота, чем выше эти показатели, тем мощнее процессор. От частоты работы процессора (количество операций в секунду) зависит скорость работы компьютера. Частота измеряется в герцах.

Вентилятор (кулер)

Для того чтобы у процессора «мозги не закипели» от усердной работы, сверху прямо на него устанавливают вентилятор.  Вентилятор очень старается охладить процессор и от того, увы, иногда начинает жужжать. Вентилятор еще называют кулер: от англ. «cool», что следует понимать не в смысле «круто», а как охлаждать или прохлада.

В старых компьютерах вентиляторов вообще не было, в них не было необходимости. Однако с увеличением мощности компьютеров некоторые элементы, потребляя электрический ток,  стали перегреваться и выходить из строя. Возникла потребность в их охлаждении, так в системных блоках появились вентиляторы. Сейчас кулеры могут быть установлены внутри блока питания, на процессоре, на видеокарте. Дополнительный кулер может быть установлен на системном блоке, для охлаждения всего блока.

Оперативная память (ОЗУ)

Кроме процессора на материнской плате находится еще оперативное запоминающее устройство (сокращенно ОЗУ).

ОЗУ по английски – это Random Access Memory или сокращенно RAM.Такая память называется оперативной. Она нужна для того, чтобы хранить в себе информацию, с которой компьютер работает в данный момент времени. То есть, она существует для того, что бы постоянно не “рыться” в огромном массиве данных на жестком диске, а работать лишь с определенным объемом, тем самым сокращая время выполнения заданных операций.

Чем память больше, тем быстрее работает компьютер. Кроме того, ОЗУ отвечает за то, какое количество программ может выполняться одновременно.

Для оперативной памяти на материнской плате выделено несколько разъемов, поэтому со временем, когда ее начнет не хватать, можно вставить дополнительную. В сумме с первоначальной памятью они будут составлять хороший дуэт.

Жесткий диск (винчестер)

При выключении компьютера вся информация из оперативной памяти удаляется. Однако все, что Вам нужно сохранить, всегда сохраняется на жесткий диск (HDD – сокращение от англ. Hard Disk Drive). Нужно только не забывать о сохранении своей работы!

Жесткий диск чаще называют «винчестер», он же «винт», он же «винч». Располагается внутри системного блока. Это волшебный диск, на который записывается все, что нам нужно.

При выключении компьютера вся информация, которая была записана на винчестер, остается. Если хотите, можете проверить. Главное, иметь такую полезную привычку во время работы за компьютером, как периодически сохранять свою работу на винчестере. Как говорится «на Бога надейся, но сам не плошай».

Читать также: Что такое SSD диск

Кстати, а Вы знаете, откуда такое название у жесткого диска – «винчестер»? В 1973 году фирма IBM создала первую модель жесткого диска, который имел 30 дорожек и 30 секторов. Поэтому инженеры – разработчики диска, общаясь между собой, использовали краткое название «30-30». Это случайно совпало с «Winchester 30/30» – маркировкой патрона одноименной фирмы, который имел калибр 0,30 дюйма, то есть 7,62 миллиметра, и стандартный заряд в 30 гран (около 2-х граммов) бездымного пороха. Как винтовка без патрона не выстрелит, так и компьютер без жесткого диска работать не будет.

Внешний винчестер

С 1973 г. жесткий диск так и называют – «винчестер».

Кроме винчестера, который расположен внутри системного блока в обязательном порядке, можно при необходимости еще подключить так называемый «внешний винчестер» или «внешний жесткий диск».

Его можно подключать к нескольким компьютерам и переносить с места на место.  Особенно он актуален для ноутбуков, где ресурсы встроенного жесткого диска обычно невелики.

Внешний жесткий диск также часто используется для архивации и резервного копирования информации на компьютере.

Также по теме:

Домик в системном блоке

Как настроить удаленный доступ к компьютеру

Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик.
Уже более 3.000 подписчиков

Важно: необходимо подтвердить свою подписку! В своей почте откройте письмо для активации и кликните по указанной там ссылке. Если письма нет, проверьте папку Спам.

Автор: Надежда

3 апреля 2010

www.compgramotnost.ru

Внутренние устройства системного блока

• Системная плата

• Жесткий диск

• Дисковод гибких дисков

• Дисководы компакт-дисков CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-RAM

• Видеокарта (видеоадаптер)

• Звуковая карта

4.1. Системная (материнская) плата

Материнская плата — основная плата персонального компьютера. На ней размещаются:

• процессор — основная микросхема, выполняющая большинство математиче­ских и логических операций;

• оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;

• шины — наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;

• микропроцессорный комплект (чипсет) — набор микросхем, управляющих рабо­той внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;

• ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) — микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;

• разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).

4.1.1. Процессор

Процессор — основная микросхема компьютера, в которой и производятся все вычисления. Конструктивно процессор состоит из ячеек, похожих на ячейки опе­ративной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться, но и изме­няться. Внутренние ячейки процессора называют регистрами. Важно также отме­тить, что данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются не как данные, а как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Среди регист­ров процессора есть и такие, которые в зависимости от своего содержания способны модифицировать исполнение команд. 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.

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 х86 имели рабочее напряжение 5 В. С переходом к процессорам Intel Pentium оно было понижено до 3,3 В, а в настоящее время оно составляет менее 3 В. Причем ядро процессора пита­ется пониженным напряжением 2,2 В. 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 х86 были 16-разрядными. Начиная с процессора 80386 они имеют 32-разрядную архитектуру. Современные процессоры семейства Intel Pentium остаются 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, задающий такты строго определенной частоты. 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 его производительность. Первые процессоры х86 могли работать с частотой не выше 4, 77 МГц, а сегодня рабочие частоты некоторых про­цессоров уже превосходят 3000 миллионов тактов в секунду (3000 МГц или 3ГГц).

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. Принимая блок данных из оперативной памяти, процессор заносит его одновременно и в кэш-память. «Удачные» обращения в кэш-память называют попаданиями в кэш. Процент попаданий тем выше, чем больше размер кэш-памяти, поэтому 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.

studfile.net

Устройство системного блока — что обеспечивает работу компьютера

Устройство системного блока, все детали и компоненты, которые в нём установлены, называют техническими характеристиками ПК. А также часто употребляется термин конфигурация и железо. От того какими техническими характеристиками обладает компьютер, зависит прежде всего эго работоспособность и возможность выполнять определённые задачи. От содержимого системного блока зависит, какими программами вы сможете пользоваться при использовании этого компьютера.

Технические характеристики, определяют стоимость компьютера. Поэтому, к примеру, если вы покупаете компьютер для работы с текстом, электронными таблицами, почтовыми клиентами, поиска информации в интернете, составления презентация, вам не стоит переплачивать за мощный компьютер с высокими техническими характеристиками.

А вот, если вы собираетесь заниматься видеомонтажом, обработкой графики, звукомонтажом, играть в современные игры, то стоит обратить внимание на производительную и мощную конфигурацию компьютера.

А теперь давайте разберёмся с компонентами системного блока и характеристиками, на которые стоит обратить внимание.

Материнская плата (Motherboard)

Материнская (системная, основная) плата – является основой платой системного блока в компьютере, определяя вместе с процессором архитектуру и производительность ПК.

Наверное, вас интересует, почему «материнская»? Это сленговое слово, оно определяет аналогию как дети привязаны к матери, так и все устройства подсоединены к материнской плате, она управляет единой синхронизированной работой всех подсистем.

Несмотря на большое разнообразие в дизайне и исполнении, все материнские платы имеют схожие черты. Так, на любой из них обязательно устанавливаются следующие компоненты: процессор и сопроцессор; память ROM, RAM и SRAM; схемы ввода/вывода; схемы интерфейсов и шин, кварцевый генератор, схемы управления напряжением.

Главным набором микросхем в современных материнских платах является чипсет, который управляет работой всех остальных контроллеров и компонентов, согласуя их работу во времени. Именно чипсет определяет кокой процессор, будет установлен и какая, память будет использоваться, от этого будет зависеть производительность.

Ведущими производителями процессоров (Intel и AMD) определено два основных направления в создании материнских плат. Обусловлено это тем, что процессоры Intel и AMD устанавливаются в разные разъёмы (Socket) на материнской плате. Поэтому при выборе материнской платы, вы должны знать, для каких процессоров она предназначена.

Вообще о технических характеристиках материнских плат можно говорить много, но важно разобраться с основами. И поэтому сейчас стоит рассмотреть ещё одну возможность, интеграцию.

То есть речь идёт об объединении нескольких устройств в одной системной плате. И вы уже наверняка слышали понятие «интегрированная» звуковая или видеокарта. Это значить, что материнская плата уже сочетает в себе эти устройства. Большинство продвинутых пользователей и геймеров решительно выступают против интеграции, так как отдельные устройства производительнее интегрированных. Но для бюджетных компьютеров это идеальное решение. Последнее время стало нормой использовать интегрированное видео и звук, сетевые и модемные контроллеры.

От материнской платы, на заднюю панель системного блока, выходят разъёмы для подключения внешних устройств.

Процессор (центральное процессорное устройство — ЦПУ «CPU»)

Центральный процессор – это главная часть аппаратного обеспечения компьютера или «мозг компьютера». Чаще говорят — микропроцессор или просто процессор.

Именно процессор отвечает за выполнение программного кода (инструкции) для выполнения арифметических, логических и системных операций ввода/вывода.

Этот термин используется в компьютерной индустрии, с начала 1960 годов. Форма, дизайн и реализация процессоров сильно изменились начиная с самых ранних примеров, но их фундаментальная работа остаётся такой же.

Стандартизация и миниатюризация процессоров привели к глубокому проникновению основанных на них цифровых устройств в повседневную жизнь человека. Современные процессоры можно найти не только в таких высокотехнологичных устройствах, как компьютеры, но и в автомобилях, калькуляторах, мобильных телефонах и даже в детских игрушках.

Чаще всего они представлены микроконтроллерами, где помимо вычислительного устройства на кристалле расположены дополнительные компоненты (память программ и данных, интерфейсы, порты ввода/вывода, таймеры и др.).

Современные процессоры, как правило, меньше, чем 4х4 сантиметра, с сотнями контактов.

Упрощенно можно сказать, что типичными компонентами процессора являются арифметическо — логический блок (ALU), который выполняет арифметические и логические операции, и блок управления (CU), который извлекает инструкции из памяти, декодирует и выполняет их, призывая к работе ALU, когда это необходимо.

Производительность или скорость процессора зависит от тактовой частоты (как правило, обозначают в МГц) и количества выполненных инструкций за такт (IPC), которые в совокупности являются количеством выполненных инструкций в секунду (IPS).

Чем выше скорость работы процессора, тем выше быстродействие компьютера. Процессор имеет специальные ячейки, которые называются регистрами. Именно в регистрах помещаются команды, которые выполняются процессором, а также данные, которыми оперируют команды. Работа процессора состоит в выборе из памяти, в определённой последовательности, команд и данных, и их выполнение. На этом и базируется выполнение программ.

Распределение памяти также сильно влияет на производительность процессора.

Производительность компьютеров повышается за счёт использования многоядерных процессоров, который, по сути, это объединение двух или более отдельных процессоров (называется сердечники) в одну интегральную схему. В идеале, двухъядерный процессор будет почти вдвое мощнее одноядерных процессоров.

На практике, однако, производительность гораздо меньше, всего около 50%, из-за несовершенства программного обеспечения и алгоритмов реализации взаимодействия между аппаратным и программным обеспечением.

Совет: не стоит переплачивать за новинки, через полгода они будут стоить на 10-20% дешевле!

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) ещё называют оперативной памятью, «оперативкой», виртуальной памятью. На самом деле все эти термины относятся к одному и тому же техническому устройству (микросхеме), располагающемуся в специальном разъёме на материнской плате.

Оперативная память — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции. То есть пока компьютер включён, хранятся и данные в оперативной памяти. Но стоит выключить питание компьютера или может произойти сбой электропитания и данные, записанные в ОЗУ, теряются.

Таким образом, оперативная память содержит данные операционной системы и запущенных на выполнение программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.

Вот поэтому объем оперативной памяти также влияет на быстродействие компьютера. Ведь если у компьютера недостаточный объем оперативной памяти, но при этом мощный современный процессор, вы не сможете насладиться быстрой работой вашего ПК.

ОЗУ большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти (DRAM), содержащие полупроводниковые ЗУ, организованные по принципу устройств с произвольным доступом. Память динамического типа дешевле, чем статического, и её плотность выше, что позволяет на том же пространстве кремниевой подложки размещать больше ячеек памяти, но при этом её быстродействие ниже. Статическая (SRAM), наоборот, более быстрая память, но она и дороже. В связи с этим массовую оперативную память строят на модулях динамической памяти, а память статического типа используется для построения кэш-памяти внутри микропроцессора.

Жёсткий диск (HDD)

Жёсткий диск — Hard Disk Drive— энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. А также на компьютерном сленге это устройство называется «винчестер». Устройство также относится к компьютерной памяти, но в отличие от оперативной памяти, жёсткий диск главным образом служит для хранения всей информации на вашем компьютере. Информация на данном устройстве хранится и после отключения питания компьютера.

Информация в жёстком диске записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома — магнитные диски. Обычно используется одна или несколько пластин на одной оси.

Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Основные характеристики классификации жёстких дисков:

Интерфейс (interface) – это линия связи диска и материнской платы, то есть технические разъёмы для подключения. Современные серийно выпускаемые внутренние жёсткие диски могут использовать интерфейсы ATA (он же IDE и PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO и Fibre Channel.

Ёмкость (capacity) — количество данных, которые могут храниться накопителем. С момента создания первых жёстких дисков, в результате непрерывного совершенствования технологии, записи данных их максимально возможная ёмкость непрерывно увеличивается.

Физический размер (форм-фактор; dimension) — почти все накопители 2001—2008 годов для персональных компьютеров и серверов имеют ширину либо 3,5, либо 2,5 дюйма — под размер стандартных креплений для них соответственно в настольных компьютерах и ноутбуках. Также получили распространение форматы 1,8, 1,3, 1 и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей в форм-факторах 8 и 5,25 дюймов.

Время произвольного доступа (random access time) — среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Диапазон этого параметра — от 2,5 до 16 мс. Как правило, минимальным временем обладают диски для серверов (например, у Hitachi Ultrastar 15K147 — это 3,7 мс), самым большим из актуальных — диски для портативных устройств (Seagate Momentus 5400.3 — 12,5 мс). Для сравнения, у SSD-накопителей этот параметр меньше 1 мс.

Скорость вращения шпинделя (spindle speed) — количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 5400, 5900, 7200 и 10000 (персональные компьютеры), 10000 и 15000 об/мин (серверы и высокопроизводительные рабочие станции).

Надёжность (reliability) — определяется как среднее время наработки на отказ (MTBF). А также подавляющее большинство современных дисков поддерживают технологию S.M.A.R.T.

Количество операций ввода-вывода в секунду (IOPS) — у современных дисков это около 50 оп/с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп/сек при последовательном доступе.

Потребление энергии — важный фактор для мобильных устройств.

Сопротивляемость ударам (G-shockrating) — сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии.

Скорость передачи данных (TransferRate) при последовательном доступе:

• внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с;
• внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Мб/с.

Объём буфера — буфером называется промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. В современных дисках он обычно варьируется от 8 до 128 Мб.

Сейчас широкое распространение получили внешние жёсткие диски с USB интерфейсом. Их ещё называют «внешними жёсткими дисками», основное назначение хранение и перенос информации.

На смену современным жёстким дискам приходит твердотельный накопитель (SSD, solid-state drive) — компьютерное немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти и управляющего контроллера.

Видеокарта

Видеокарта (также видеоадаптер, графический адаптер, графическая плата, графическая карта, графический ускоритель, 3D-карта) — электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.

Первые мониторы, построенные на электронно-лучевых трубках, работали по телевизионному принципу сканирования экрана электронным лучом, и для отображения требовался видеосигнал, генерируемый видеокартой.

В настоящее время, однако, эта базовая функция, оставаясь нужной и востребованной, ушла в тень, перестав определять уровень возможностей формирования изображения — качество видеосигнала (чёткость изображения) очень мало связано с ценой и техническим уровнем современной видеокарты.

В первую очередь, сейчас под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором — графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера.

Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi) осуществляют рендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные возможности графического процессора для решения неграфических задач.

Обычно видеокарта выполнена в виде печатной платы (плата расширения) и вставляется в разъём расширения, универсальный либо специализированный (AGP, PCI Express) на материнской плате.

Также широко распространены и встроенные (интегрированные) в материнскую плату видеокарты — как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ, в этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой.

Блок питания

Компьютерный блок питания (power supply unit, PSU — блок питания, БП) — вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений.

А также блок питания играет роль защитного барьера от незначительных помех входного напряжения. А имеющийся вентилятор в корпусе блока питания участвует в охлаждении компонентов компьютера.

Оптический привод

Оптический привод — устройство, имеющее механическую составляющую, управляемую электронной схемой и предназначенное для считывания и (в большинстве современных моделей) записи информации с оптических носителей информации в виде пластикового диска с отверстием в центре (компакт-диск, DVD и т. д.). Процесс считывания/записи информации с диска осуществляется при помощи лазера.

Наиболее широкое распространение получили следующие приводы:

CD-ROM — самый простой вид cd-привода, предназначенный только для чтения cd-дисков.

CD-RW — такой же, как и предыдущий, но способен записывать только на CD-R/RW-диски.

DVD-ROM — предназначение его состоит только в чтении DVD-дисков.

DVD-RW/CD-RW — тот же DVD-ROM, но способный записывать на CD-R/RW, DVD-R/RW -диски (комбо-привод).

DVD-RW DL — в отличие от предыдущего типа DVD RW, способен также записывать на двухслойные оптические DVD-носители, отличающиеся от обычных большей ёмкостью.

BD-RE — привод, способный читать/записывать на диски формата Blu-Ray. Это усовершенствованная технология оптических носителей, в основе которой лежит использование лазера с длиной волны 405 нм (синий спектр излучения). Уменьшение длины волны лазера позволило сузить ширину дорожки в два раза по сравнению с DVD-диском и увеличить плотность записи данных. Уменьшение толщины защитного слоя в шесть раз повысило надёжность операций чтения/записи на нескольких записываемых слоях.

Современные приводы CD-ROM достигли высоких скоростей считывания информации с лазерного компакт-диска благодаря внедрению технологии CAV (Constant Angular Velocity — постоянная угловая скорость).

В этом режиме частота оборотов диска остаётся постоянной, соответственно на периферийных участках данные считываются с большей скоростью (4-7,8 Мбайт/с), чем на внутренних участках (2-3,5 Мбайт/с). Средняя скорость считывания при этом гораздо ближе к минимальным значениям, поскольку запись на диске начинается с внутренних областей.

Сам по себе, оптический привод может быть в виде составляющей конструкции в составе более сложного оборудования (например, бытового DVD-проигрывателя) либо выпускаться в виде независимого устройства со стандартным интерфейсом подключения (PATA, SATA, USB), как для установки в компьютер.

PCI разъёмы

PCI (Peripheral component interconnect, дословно — взаимосвязь периферийных компонентов) — шина ввода/вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.

Иначе говоря, в эти разъёмы можно подключить дополнительные устройства. Например, дополнительную сетевую карту, модем, звуковую карту, ТВ-тюнер, модуль Wi-Fi и т. д.

В настоящее время интерфейс PCI постепенно вытесняется интерфейсами PCI Express, HyperTransport и USB. На современные материнские платы устанавливается лишь один, редко два PCI-разъёма, вместо 5-6, устанавливавшихся ранее. На некоторые современные материнские платы (в основном High-End-класса или форм-фактора mATX) PCI-разъём не устанавливается вовсе.

Это основные устройства в системном блоке, без которых работа компьютера невозможна. Именно они отвечают за производительность и быстродействие, от них зависит цена и пригодность компьютера к различным задачам.

Друзья, поддержите нас! Поделитесь статьёй в социальных сетях:

rede-pc.ru

Что находится в системном блоке: список устройств

Компьютеры очень быстро эволюционируют и поэтому состав устройств в системных блоках быстро меняется. Например, дисководы для дискет уже давно не используются. Поэтому я бы хотел разделить комплектующие, которые входят в системный блок на обязательные и те, без которых возможна работа компьютера.

Что обязательно должно быть в системном блоке

• Блок питания. Выдаёт стабилизированное напряжение для всех остальных устройств. От него исходят много разных кабелей для подачи питания на другие устройства.
• Материнская плата. Это основа компьютера. К ней подключаются всё остальное оборудование. При подборе комплектующих для компьютера нужно обязательно обращать внимание, чтобы они подходили к материнской плате. Процессор должен быть на таком же сокете. Тип памяти тоже должен поддерживаться. Существуют материнские платы, где процессор встроенный и его нельзя поменять. Это бюджетные модели. Я бы не рекомендовал их использовать.
• Процессор. Вставляется в материнскую плату. От него зависит скорость работы компьютера.
• Оперативная память. Она тоже влияет на скорость. Оперативная память хранит в себе данные необходимые для текущей работы операционной системы и программ. При выключении компьютера данные в оперативной памяти стираются.
• Кулер на процессор. Охлаждает процессор. Обычно не стоит сильно заморачиваться с его выбором. Подойдёт даже самый дешёвый. Бывает, что нужно купить дорогую модель, когда у вас мощный процессор.
• Жёсткий диск. На него устанавливается операционная система и программы. Я бы не назвал его обязательным компонентом, ведь теоретически при необходимости можно работать и загрузившись с флешки.

Следующие устройства могут находиться в системном блоке, но это не обязательно

• Видеокарта. В почти все современные материнские платы встроена видеокарта. Необходимость добавить отдельную видеокарту возникает, если вы играете в требовательные к ресурсам компьютера игры.
• Звуковая карта. В данный момент на всех материнских платах она встроена. Ставят дополнительную звуковую карту обычно только профессионалы. Или если ваша встроенная звуковая карта вышла из строя.
• Сетевая карта. Тоже встроена во все материнские платы. Ставят отдельно при поломке встроенной.
• Привод. В последнее время уже почти никто не пользуется компакт-дисками. Все перешли на флешки. Поэтому необходимость в приводах для дисков пропала.
• Картридер. Нужен для подключения различных видов карт памяти.
• ТВ-тюнер. Предназначен для подключения телевизионной антены. С массовым распространением высокоскоростного Интернета необходимость в них исчезла.

Внутренние устройства системного блока

Думаю, что в картинках устройство системного блока будет понятнее. На следующих изображениях вы можете посмотреть как выглядят все устройства перечисленные выше.

А на следующей картинке более современный системный блок.

Если вам так будет понятнее, то на этом видео подробно перечисляется, что находится внутри системного блока.

www.virusov-net.com