Внутреннее устройство компьютера

Любопытство присуще не только детям, но и взрослым. Без сомнения, каждый владелец персональной вычислительной системы не раз пытался заглянуть внутрь корпуса системного блока, чтобы увидеть устройство компьютера. Для одних это тайна «за семью печатями», а для других (например, работников сервисных центров) – возможность заработать на незнании первых. Так, понимая устройство компьютера, можно самостоятельно выполнить чистку систем охлаждения и некоторых других компонентов от пыли, при этом не сомневаясь в качестве проделанной работы и не переживая о сохранности персональных данных.

Что же находится внутри шумящего металлического ящика, называемого системным блоком? Перечислим основные устройства компьютера и их функции.

— Импульсный блок электропитания. Ответственен за преобразование сетевого переменного напряжения 220 В в ряд постоянных – 5, 12, 3.3. Качество данного узла в огромной степени влияет на работоспособность всей системы в целом. Так, были случаи, когда бюджетный блок питания малоизвестного производителя не выдавал требуемых значений, из-за чего компьютер постоянно зависал, а приложения периодически закрывались с сообщением об ошибке.

— Главная (материнская) плата. Является основой, объединяющей все компоненты в единую систему. На ней размещаются разъемы для подключения комплектующих, внутренние шины, преобразователи напряжения и пр. Очень важный элемент, без которого устройство компьютера не может быть рассмотрено. Хотя бюджетные модели с основными задачами вполне успешно справляются, всеми производителями предлагаются более совершенные решения, отличающиеся усиленной схемой питания, дополнительным охлаждением и пр.

— Модули оперативной памяти. Их отличие от винчестера в том, что данные в ячейках сохраняются до выключения питания или перезагрузки. Представляют собой ряд микросхем на текстолитовой основе, подключающейся к соответствующему разъему материнской платы. Модули памяти характеризуются объемом, задержками обращения к банкам микросхем, стандартом (DDR2, 3 и пр. ).

— Центральный процессор. Физически представлен довольно крупной микросхемой, включающей в себя множество транзисторов. Выполняет все математические расчеты. Рассматривая в собранном системном блоке внутренние устройства компьютера, увидеть процессор не удастся, так как он закрыт системой охлаждения – вентилятором (кулером) и отводящим тепло радиатором. Важнейший параметр — тактовая частота, косвенно указывающая на производительность. Различают одноядерные (практически сняты с производства) и многоядерные модели.

Рассматривая устройство компьютера, следует отметить, что четыре вышеуказанных компонента являются необходимыми для функционирования компьютера. Так, если без монитора включить системный блок можно, то без процессора работа невозможна.

Для хранения всех данных пользователя, включая системные приложения, используется жесткий диск или винчестер. Внешне представляет собой небольшую металлическую коробочку прямоугольной формы, внутри которой размещены специальные диски с магнитным напылением. Также существует боле новая технология – SSD, в основе которой ячейки твердотельной памяти.

За вывод изображения ответственна видеокарта. Она может быть дискретной (включается в разъем материнской платы), а также встроенной.

Возможности компьютера значительно расширяет звуковой адаптер, привод для чтения компакт дисков, периферийные устройства.

Внутреннее строение компьютера. Строение персонального компьютера

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 новый компьютер, 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.
• Устройства ввода (обычно — клавиатура и мышь, но могут быть дополнены многими другими, например, планшетом для рисования).
• Устройства вывода информации (монитор, наушники).
• Дополнительные периферийные устройства (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 тактовая частота, 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, сетевая карта, 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 клавиатуры компьютера 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 печатную плату. 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.

Ножничные клавиатуры 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 устройстве компьютера уже на этом уровне, нельзя называть себя чайником или новичком.

Внутренние части компьютера и его функции

Между внутренними частями компьютера выделяются материнская плата и центральный процессор. Материнская плата представляет собой сложную схему, обеспечивающую необходимые соединения для работы системы.

Компьютеры состоят из сотен внутренних частей, которые гарантируют их работу. Эти элементы нельзя увидеть невооруженным глазом, так как они находятся внутри оборудования: в корпусе, в мониторе, в клавиатуре и т.д.

Со своей стороны, процессор является «мозгом» компьютера, отвечающим за поиск, декодирование, выполнение и перезапись команд компьютера. Процессоры действуют не по своей воле, а следуют ряду инструкций, установленных программистом.

Другими внутренними частями компьютера являются центральная память (ПЗУ и ОЗУ), оптические считывающие устройства, шины, системные часы, внутренняя память, жесткий диск, видеокарта, слоты расширения и источник питания.

Список внутренних частей компьютера

Компьютеры состоят из сотен внутренних частей, благодаря которым они работают. Ниже приведены 12 наиболее важных.

1- Материнская плата

Материнская плата является одним из важнейших элементов компьютера, так как от нее зависит работа компьютера. Это пластина из термостойкого пластика.

На этой плате находится ряд печатных схем, которые создают соединения с другими элементами компьютера: процессором, памятью и периферийными элементами (монитор, клавиатура, мышь и др.).

2- Процессор

Процессор — это мозг компьютера. Он состоит из двух основных блоков: арифметико-логического блока и блока управления.

Арифметико-логический блок отвечает за вычисления и логические рассуждения. Со своей стороны, блок управления интерпретирует команды, заданные программой, и преобразует их в команды, исполняемые компьютерной системой.

3- Оперативная память

Оперативная память (ОЗУ) Random Access Memory ) — один из типов памяти, которой обладает компьютер.

Это энергозависимая память, поскольку хранящаяся в ней информация исчезает после выключения компьютера. Данные, заархивированные в оперативной памяти, могут редактироваться, перезаписываться, сохраняться и удаляться пользователями.

Говорят, что это произвольный доступ, поскольку вы можете прочитать файл, не просматривая предыдущий файл. Это отличает его от последовательных устройств, таких как кассеты, в которых необходимо воспроизводить файлы в определенном порядке.

4- Память для чтения

Память для чтения (ПЗУ для его аббревиатуры на английском языке: Только для чтения Память ) является вторым типом памяти, которой оснащен компьютер.

В отличие от оперативной памяти информация, хранящаяся в оперативной памяти, недоступна пользователю и не исчезает при выключении компьютера.

Данные, хранящиеся в памяти показаний, имеют жизненно важное значение для работы оборудования. По этой причине их нельзя редактировать, перезаписывать или удалять, так как потеря одного из этих файлов может повредить компьютер.

5- Шины

Шины — это набор кабелей, которые передают информацию от материнской платы и процессора к другим частям компьютера и наоборот. Передаваемая информация циркулирует в виде электрических импульсов, закодированных в двоичной системе.

Существует три типа шин: шины данных, адресные шины и шины управления. Шины данных — это те, которые передают информацию.

Адресные шины указывают, куда должна передаваться информация. Наконец, по шинам управления передаются команды, регулирующие компьютерные процессы.

6- Оптические устройства

Оптические устройства — это элементы чтения, которые позволяют декодировать информацию, хранящуюся на дисках.

7- Системные часы

Каждый компонент компьютера работает с разной скоростью. Однако эти компоненты должны быть организованы так, чтобы система могла функционировать должным образом.

Часы системы имеют функцию задания ритма, в котором должно работать каждое устройство компьютера, чтобы они функционировали как единое целое.

8- Внутреннее хранилище

Внутреннее хранилище — это часть компьютера, которая архивирует информацию и не удаляет ее даже после выключения компьютера. Жесткий диск является одним из наиболее распространенных внутренних запоминающих устройств.

9- Жесткий диск

Жесткий диск является системой долговременного хранения. Это позволяет хранить информацию, которую компьютер будет использовать более одного раза.

Когда компьютеру нужен файл с жесткого диска, он копирует его и загружает в оперативную память. Когда он больше не нужен, файл можно стереть из оперативной памяти, но он всегда останется на жестком диске.

Емкость жесткого диска превышает объем оперативной памяти. Некоторые компьютеры имеют 500 гигабайт, а другие превышают терабайты.

10- Видеокарта

Видеокарта или контроллер представляет собой микропроцессор, отвечающий за создание изображений и графики, отображаемых на мониторе.

Подключается непосредственно к материнской плате или встроен в нее. Он также подключается к монитору через серию шин.

В основном видеокарта преобразует изображения в точечную матрицу, основанную на двоичной системе.

Если желательно, чтобы точка была подсвечена, то соответствующий номер будет 1. Если желательно, чтобы точка не светилась, соответствующий номер будет 0.

11- Слоты расширения

Слоты расширения обычно расположены на задней панели компьютера и позволяют устанавливать другие устройства (такие как внешняя память, принтеры и т. д.).

12-блок питания

Компьютеры работают от постоянного тока, напряжение которого обычно не превышает 20 вольт. Однако ток в домах переменный 100-240 вольт.

Затем, чтобы компьютер смог включиться, необходимо переменный ток преобразовать в постоянный и уменьшить напряжение этого. Блок питания выполняет эту функцию.

Некоторые компьютеры также оснащены источниками бесперебойного питания (ИБП), которые обеспечивают питание компьютера, даже если он не подключен к сети.

Ссылки

1. Внутреннее компьютерное оборудование. Получено 20 сентября 2017 г. с сайта openbookproject.net 9.0138
2. Внутренние части компьютера. Получено 20 сентября 2017 г. с сайта itstillworks.com
3. Основы работы с компьютером: внутри компьютера. Получено 20 сентября 2017 г. с gcflearnfree.org
4. Внутренние компоненты настольного ПК. Получено 20 сентября 2017 г. с сайта utilizawindows.com
5. Компьютерное оборудование. Получено 20 сентября 2017 г. с сайта en.wikipedia.org
6. Внутренние и внешние аппаратные компоненты компьютера. Получено 20 сентября 2017 г. с сайта lawrencealbuquerque.wordpress.com 9.0138
7. Внешние и внутренние компоненты компьютера. Получено 20 сентября 2017 г. с сайта sites.google.com

.

Загрузка ..

8 Стандартные компьютерные компоненты и их функции — Питтсбург Управляемые ИТ-услуги, ИТ-поддержка, ИТ-консалтинг | Next7 IT

Компьютеры представляют собой сложные машины, большая часть обработки и работы которых выполняется на микроскопическом уровне. Но знаете ли вы, что внутри компьютера есть несколько частей, которые вы можете легко увидеть или идентифицировать? Именно эти компьютерные компоненты заставляют работать любую машину и влияют на ее производительность.

Вам не нужно быть специалистом по информационным технологиям, чтобы узнать основы того, что делают части компьютера и как они выглядят. Давайте рассмотрим некоторые стандартные компьютерные компоненты, и, надеюсь, сегодня вы чему-то научитесь!

Материнская плата

Материнская плата является важным компонентом компьютера, поскольку к ней подключается все остальное! Материнская плата представляет собой печатную плату приличного размера, которая позволяет другим компонентам обмениваться данными. Материнская плата имеет порты, выходящие за пределы корпуса ПК, поэтому вы можете заряжать компьютер, подключать монитор или мышь.

Материнская плата компьютера также содержит слоты для расширения, так что вы можете добавить дополнительные порты для аксессуаров, если хотите. Материнская плата также сохраняет низкоуровневую информацию, такую ​​как системное время, даже когда компьютер выключен.

Блок питания

Как следует из названия, блок питания питает все остальные компоненты машины. Обычно он подключается к материнской плате для питания других частей. Блок питания подключается либо к внутренней батарее (на ноутбуке), либо к вилке для розетки (на настольном компьютере).

Центральный процессор (ЦП)

ЦП, иногда называемый мозгом компьютера, является рабочей лошадкой машины. Он выполняет вычисления, необходимые системе, и может различаться по скорости. Работа, которую выполняет ЦП, выделяет тепло, поэтому внутри вашего компьютера есть вентилятор. Более мощный процессор необходим для интенсивной компьютерной работы, такой как редактирование видео высокой четкости или программирование сложного программного обеспечения.

Оперативная память (ОЗУ)

ОЗУ — это временная память. Всякий раз, когда вы открываете окно Microsoft Word, ваш компьютер помещает его в оперативную память, а когда вы закрываете окно, эта оперативная память освобождается. Поскольку оперативная память энергозависима, ее содержимое теряется при отключении питания компьютера. Вот почему вы теряете документ Word при отключении питания, если вы его не сохранили.

Чем больше у вас оперативной памяти, тем больше программ вы можете запускать одновременно. Распространенной причиной медленных компьютеров является отсутствие достаточного количества оперативной памяти.

Жесткий диск/твердотельный накопитель

Поскольку оперативная память является временной, вашему компьютеру необходимо место для постоянного хранения данных. Вот тут-то и появляется жесткий диск. Традиционный жесткий диск состоит из нескольких вращающихся пластин с рычагом, который физически записывает данные на диск. Однако эти накопители медленные и начинают заменяться более быстрыми твердотельными накопителями.

Твердотельные накопители состоят из флэш-памяти, как ваш смартфон или флэш-накопитель. Они намного быстрее, чем традиционные жесткие диски, хотя и стоят дороже из-за повышенной эффективности. Оба типа дисков бывают разных размеров, чтобы удовлетворить различные потребности.

Замена жесткого диска на твердотельный накопитель — одно из лучших обновлений компьютера, которое вы можете сделать — разница в скорости поразительна.

Видеокарта

Видеокарта — это специальное устройство для обработки вывода изображений на дисплей. Видеокарты имеют собственную выделенную оперативную память для выполнения этих функций. Видеокарта высокого класса требуется для обработки чрезвычайно интенсивных визуальных функций, таких как компьютерное черчение инженерами. Как и многие компоненты, многие типы видеокарт доступны с различной мощностью и ценой.

Альтернативой видеокарте является встроенная графика, которая возникает, когда система занимает обычную оперативную память для обработки графики. Обычно встроенная графика подключается к ЦП, особенно на ноутбуках. Встроенной графики достаточно для обычных вычислений, и она дешевле, чем выделенная карта, но не подойдет для интенсивных работ по редактированию или высококлассных игр.