Ростелеком ТВ 

Из чего состоит системный блок. Из чего состоит компьютер (системный блок)

В данной статье специалисты компьютерного сайта kompiklava расскажут Вам, из каких элементов состоит персональный компьютер, какие устройства находятся в системном блоке и какие функции они выполняют.

Эта информация будет полезна тем, кто хочет самостоятельно собрать или модернизировать компьютер.

В общем смысле, понятие «персональный компьютер» подразумевает системный блок, в котором собственно и происходит вся вычислительная работа, и подключенные к нему устройства ввода/вывода (монитор, клавиатура, мышь, принтер).

В данной статье, мы наиболее подробно остановимся на системном блоке и ключевых элементах, входящих в его состав.

Системный блок компьютера

В состав системного блока входят:

1. Материнская плата

Материнская платаДанная плата является пожалуй самым важный элементом системного блока, так как она осуществляет взаимодействие между собой всех узлов компьютера. На материнской плате устанавливаются такие устройства как процессор, память, видеокарта и дополнительные PCI платы (сетевая карта, звуковая карта).

Среди несъемных элементов материнской платы наиболее значимым является чипсет. Это набор микросхем, обеспечивающих передачу данных между всеми узлами компьютера. Чипсет состоит из северного и южного моста.
Южный мост

Южный мост обеспечивает взаимодействие жестких дисков, различных накопителей и всех периферийных устройств с северным мостом.
Северный мост

Северный мост обеспечивает взаимодействие графического контроллера и памяти с центральным процессором, а так же связь процессора со всеми устройствами, за которые отвечает южный мост. Также северный мост определяет тип оперативной памяти (DDR, SDRAM и другие) , её предельно допустимый объем и скорость обмена данными с процессором.

2. Процессор

Процессор - это главный «мозг» компьютера. Он осуществляет все арифметические и логические операции. От частоты его работы во многом зависит производительность компьютера в целом.

Так же, производительность компьютера зависит от количества ядер процессора, и системы команд, которая определяет за какое количество тактов будет выполнена та или иная операция.

3. Оперативная память

Оперативная памятьЧасто этот элемент называют просто — память компьютера, так как она напрямую используется центральным процессором для хранения данных, обрабатываемых в процессе вычислений, и поэтому ее размер существенно влияет на производительность компьютера.

Данные, находящиеся в оперативной памяти хранятся лишь то время, пока компьютер включен, и после каждой перезагрузки оперативная память обнуляется.

4. Жесткий диск

Жесткий дискОтвечает за долгосрочное хранение данных на компьютере. Для доступа к информации, хранящейся на жестком диске требуется гораздо больше времени, чем в случае с оперативной памятью, поэтому объем жесткого диска влияет лишь на то, какое количество программ или файлов Вы сможете хранить на своем компьютере, а не на производительность и скорость работы компьютера.

Однако, на жестком диске размещается файл подкачки, который используется операционной системой для компенсации нехватки объема оперативной памяти когда это необходимо, и размер этого файла все же может сказаться на эффективности работы компьютера.

Ну и конечно, если забить до отказа раздел жесткого диска, на котором размещается операционная система, это безусловно повлечет за собой серьезные проблемы в работе, такие как зависания, медленная работа компьютера и прочее.

5. Видеокарта

Видеокарта отвечает за формирование видеосигнала и посыл его на монитор компьютера. Это довольно сложное устройство, которое имеет в своем составе собственный процессор и оперативную память.

Часто, на плате видеокарты располагается дополнительный кулер, хотя в некоторых моделях до сих пор применяется пассивное охлаждение, которое подразумевает лишь наличие радиатора, вбирающего в себя тепло от ведеокарты.

Хорошая видеокарта, в купе с большим объемом оперативной памяти и мощным процессором способна обеспечить максимальную производительность Вашему компьютеру, и позволить без проблем запускать новинки видеоигр или заниматься созданием 3D графики и обработкой видео.

6. Оптический привод

Оптический приводДанное устройство предназначено для чтения и записи информации на CD-дисках. Более функциональные модели обладают возможностью чтения и записи различных форматов дисков, таких как DVD и Blu- Ray.

Однако, в следствие обретения большой популярности флеш-памяти, оптические диски постепенно выходят из моды, и если говорить об офисных компьютерах, в них часто отсутствует оптический привод за ненадобностью.

Возможно, через некоторое время данные устройства полностью выйдут из употребления, как в свое время приводы для дискет (накопители на мягких дисках), но на данный момент, все же на прилавках магазинов все фильмы, музыка и видеоигры распространяются именно в формате комакт дисков.

7. Блок питания

Блок питания в нашем списке находится на последнем месте, однако он играет отнюдь не последнюю роль в работе ПК, так как этот прибор обеспечивает питанием все комплектующие компьютера, и правильный выбор блока питания является залогом надежной работы вашего компьютера.

Таким образом, в данной статье мы рассмотрели стандартную конфигурацию среднестатистического системного блока персонального компьютера. Также, в составе системного блока могут находиться дополнительные PCI-устройства, такие как аудиокарта, сетевая плата, wi-fi адаптер и др.

Итак, из чего же состоит наш обычный персональный компьютер (ПК), который мы используем дома или на работе.

Рассмотрим его аппаратную часть («железо»):

  • системный блок (та большая коробка, которая стоит у вас на столе или под столом, сбоку от него и т.д.). В нем располагаются все основные узлы компьютера.
  • периферийные устройства (такие как монитор, клавиатура, мышь, модем, сканер и пр.).

Системный блок в компьютере является «главным». Если аккуратно открутить шурупы с его задней стенки, снять боковую панель и заглянуть внутрь, то лишь с виду его устройство покажется сложным. Сейчас я коротко опишу его устройство, а потом охарактеризую главные элементы максимально понятным языком.

В системном блоке размещаются следующие элементы (не обязательно все сразу):

— Блок питания

— Накопитель на жестком магнитном диске (HDD)

— Накопитель на гибком магнитном диске (FDD)

— Накопитель на компакт-диске или dvd-диске (CD/DVD ROM)

— Разъемы для дополнительных устройств (порты) на задней (иногда и на передней) панели, и др.

— Системная плата (ее чаще называют материнской ), которая, в свою очередь, содержит:

  • микропроцессор ;
  • математический сопроцессор;
  • генератор тактовых импульсов;
  • микросхемы памяти (ОЗУ, ПЗУ, кэш-память, CMOS-память)
  • контроллеры (адаптеры) устройств: клавиатуры, дисков и др.
  • звуковая, видео- и сетевая карты ;
  • таймер и др.

Все они подсоединяются к материнской плате с помощью разъемов (слотов). Ее элементы, выделенные жирным шрифтом, мы рассмотрим ниже.

А теперь по порядку о системном блоке:

1 . С блоком питания все понятно: он питает энергией компьютер. Скажу лишь, что, чем выше его показатель мощности, тем круче.

2 . Накопитель на жестком магнитном диске (HDD — hard disk drive) в простонародье называют винчестером .

Это прозвище возникло из жаргонного названия первой модели жесткого диска емкостью 16 Кбайт (IBM, 1973 год), имевшего 30 дорожек по 30 секторов, что случайно совпало с калибром «30/30» известного охотничьего ружья «Винчестер». Емкость этого накопителя измеряется обычно в гигабайтах: от 20 Гб (на старых компьютерах) до нескольких Террабайт (1Тб = 1024 Гб). Самая распространенная емкость винчестера - 250-500 Гб. Скорость операций зависит от частоты вращения (5400-10000 об/мин). В зависимости от типа соединения винчестера с материнской платой различают ATA и IDE.

3 . Накопитель на гибком магнитном диске (FDD — floppy disk drive) — не что иное, как флоппи-дисковод для дискет . Их стандартная емкость - 1,44 Мб при диаметре 3,5" (89 мм). В качестве запоминающей среды у магнитных дисков используются магнитные материалы со специальными свойствами, позволяющими фиксировать два магнитных состояния, каждому из которых ставятся в соответствие двоичные цифры: 0 и 1.

4 . Накопители на оптических дисках (CD-ROM) бывают разных диаметров (3,5" и 5,25") и емкостей. Самые распространенные из них - емкостью 700 Мб. Бывает, что CD диски можно использовать для записи только 1 раз (тогда их называют R), а выгоднее использовать многократно перезаписываемые диски RW.

DVD первоначально расшифровывалось как Digital Video Disk. Несмотря на название, на DVD-диски можно записывать всё, что угодно, - от музыки до данных. Поэтому в последнее время всё чаще встречается и другая расшифровка этого названия — Digital Versatile Disk, в вольном переводе означающая «цифровой универсальный диск». Главное отличие DVD-дисков от CD-дисков - это объём информации, который может быть записан на таком носителе. На DVD-диск может быть записано от 4.7 до 13, и даже до 17 Gb. Достигается это несколькими способами. Во-первых, для чтения DVD-дисков используется лазер с меньшей длиной волны, чем для чтения CD-дисков, что позволило существенно увеличить плотность записи. Во-вторых, стандартом предусмотрены так называемые двухслойные диски, у которых на одной стороне данные записаны в два слоя, при этом один слой полупрозрачный, и второй слой читается «сквозь» первый. Это позволило записывать данные на обе стороны DVD-дисков, и таким образом удваивать их ёмкость, что иногда и делается.

5 . К персональному компьютеру могут подключаться и другие дополнительные устройства (мышь, принтер, сканер и прочее). Подключение производится через порты — специальные разъемы на задней панели.

Порты бывают параллельные (LPT), последовательные (COM) и универсальные последовательные (USB). По последовательному порту информация передается поразрядно (более медленно) по малому числу проводов. К последовательному порту подключаются мышь и модем. По параллельному порту информация передается одновременно по большому числу проводов, соответствующему числу разрядов. К параллельному порту подключается принтер и выносной винчестер. USB-порт используется для подключения широкого спектра периферийных устройств - от мыши до принтера. Также возможен обмен данными между компьютерами.

6 . Основные устройства компьютера (процессор, ОЗУ и др.) размещены на материнской плате .

Микропроцессор (проще - процессор ) — центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

Его главные характеристики — это разрядность (чем она выше, тем выше производительность компьютера) и тактовая частота (во многом определяет скорость работы компьютера). Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) процессор выполняет за одну секунду.
Уважают на рынке процессоры Intel Pentium и его эконом-версию Celeron, а также ценят их конкурентов - AMD Athlon с эконом-вариантом Duron. Процессоры Intel характеризуются высокой надежностью в работе, низким тепловыделением и совместимостью со всем программным и аппаратным обеспечением. А AMD показывают большую скорость работы с графикой и играми, но менее надежны.

Память компьютера бывает внутренней и внешней. К устройствам внешней памяти относятся уже рассмотренные HDD, FDD, CD-ROM, DVD-ROM. К внутренней памяти относится постоянное ЗУ (ПЗУ, ROM англ.), оперативное ЗУ (ОЗУ, RAM англ.), КЭШ.

ПЗУ предназначено для хранения постоянной программной и справочной информации (BIOS — Basic Input-Output System — базовая система ввода-вывода).

ОЗУ обладает высоким быстродействием и используется процессором для кратковременного хранения информации во время работы компьютера.

При выключении источника питания информация в ОЗУ не сохраняется. Для нормального функционирования компьютера в наши дни желательно иметь от 1 Гб до 3 Гб оперативки.

КЭШ-память — это оперативная сверхскоростная промежуточная память.

CMOS-память — CMOS RAM (Complementary Metall-Oxide Semiconductor RAM). В ней хранятся параметры конфигурации компьютера, которые проверяются при каждом включении системы. Для изменения параметров конфигурации компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера — SETUP.

Звуковая, видео и сетевая карты могут быть как встроенными в материнскую плату, так и внешними. Внешние платы всегда можно заменить, тогда как, если из строя выйдет встроенная видеокарта, придется менять всю материнскую плату. Из видеокарт я доверяю ATI Radeon и Nvidia. Чем выше объем памяти видеокарты, тем лучше.

Периферийные устройства

Компьютера состоит из 6 групп клавиш:

  • Буквенно-цифровые;
  • Управляющие (Enter, Backspace, Ctrl, Alt, Shift, Tab, Esc, Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock, Pause, Print Screen);
  • Функциональные (F1-F12);
  • Цифровая клавиатура;
  • Управления курсором (->,<-, Page Up, Page Down, Home, End, Delete, Insert);
  • Световые индикаторы функций (Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock).

Мышь (механическая, оптическая). Большинство программ используют две из трех клавиш мыши. Левая клавиша — основная, ей управляют компьютером. Она играет роль клавиши Enter. Функции правой клавиши зависят от программы. Посередине находится колесо прокрутки, к которому быстро привыкаешь.

Модем — сетевой адаптер. Может быть как внешним, так и внутренним.

Сканер автоматически считывает с бумажных носителей и вводит в ПК любые печатные тексты и изображения.

Микрофон служит для ввода звука в компьютер.

(дисплей) предназначен для отображения информации на экране. Наиболее часто в современных ПК используются мониторы SVGA с разрешающей способностью (количеством точек, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора) 800*600, 1024*768, 1280*1024, 1600*1200 при передаче до 16,8 млн. цветов.

Размер экрана монитора - от 15 до 22 дюймов по диагонали, но чаще всего - 17 дюймов (35,5 см). Размер точки (зерна) - от 0,32 мм до 0,21 мм. Чем он меньше, тем лучше.

ПК, которые снабжены телевизионными мониторами (ЭЛТ), уже не так популярны. Из них предпочтение следует отдавать мониторам с низким уровнем излучения (Low Radiation). Жидкокристаллические дисплеи (LCD) более безопасны, и большинство компьютеров имеют именно такой монитор.

Предназначен для распечатки текста и графических изображений. Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные. В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом. Струйные принтеры в печатающей головке вместо иголок имеют тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки чернил. Струйные принтеры выполняют и цветную печать смешением базовых цветов. Достоинство — высокое качество печати, недостаток — опасность засыхания чернил, высокая стоимость расходных материалов.

В лазерных принтерах применяется электрографический способ формирования изображений. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения. После проявления электронного изображения порошком красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется печать — перенос тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления. Лазерные принтеры обеспечивают наиболее высококачественную печать с высоким быстродействием. Широко используются цветные лазерные принтеры.

Звуковые колонки выводят звук. Качество звучания зависит - опять-таки - от мощности динамиков и материала, из которого изготовлены корпуса (предпочтительно дерево) и его объема. Важную роль играет наличие фазоинвертора (отверстие на передней панели) и количество полос воспроизводимых частот (высокие, средние и низкие динамики на каждой колонке).

USB-накопители на флэш-памяти, на мой взгляд, стали самым универсальным средством переноса информации. Это миниатюрное устройство размером и весом меньше зажигалки. Оно имеет высокую механическую прочность, не боится электромагнитных излучений, жары и холода, пыли и грязи.

Самая чувствительная часть накопителя — разъем, прикрытый колпачком. Объем этих устройств колеблется от 256 Мбайт до 32 Гбайт, что позволяет подобрать накопитель нужной емкости, сообразуясь с потребностями. Благодаря интерфейсу, USB накопитель можно подключить к любому современному компьютеру. Он работает с операционными системами Windows 98SE/Me/2000/XP/Vista/7, Mac OS 8.6 ~ 10.1, Linux 2.4. В Windows даже не нужно устанавливать никаких драйверов: подключил в USB-порт - и работай.

Нужна для ввода динамического изображения в компьютер и звука (для общения и возможности создания телеконференций).

Источник бесперебойного питания нужен на случай аварийного отключения электроэнергии.

Фуфф, ну вот, по-моему, и все основное, что я хотела вам рассказать об аппаратной части компьютера, так называемом hardware.

Статья «Устройство компьютера» была написана довольно давно. Поэтому, если Вы нашли ошибку или обнаружили некоторую неточность, напишите, пожалуйста, об этом, используя форму комментариев. Мы будем Вам очень признательны!

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 . 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.

В этой статье мы подробно рассмотрим, из каких элементов состоит персональный компьютер, как это всё выглядит, какую функцию выполняет. Данная статья больше подойдет для начинающих пользователей, но и более опытные пользователи наверняка смогут найти что-нибудь для себя.

В первую очередь дадим определение компьютеру:

Персональный компьютер, ПК (от англ. personal computer, PC) или ПЭВМ (персональная электронно-вычислительная машина) - настольная микро-ЭВМ, имеющая эксплуатационные характеристики бытового прибора и универсальные функциональные возможности.

Изначально компьютер был создан как вычислительная машина, но ПК также используется в других целях - как средство доступа в информационные сети и как платформа для мультимедиа и компьютерных игр.

Обычный персональный компьютер, который находится у вас дома или работе состоит из таких частей:

  • Системный блок;
  • Монитор;
  • Устройства ввода информации;
  • Дополнительные или периферийные устройства (принтер, сканер, веб-камера и др.);

Системный блок

Главной составляющей любого компьютера является системный блок. Системные блоки бывают разных видов, как по дизайну, так и размеру. Горизонтальные и вертикальные.

В системном блоке располагаются все комплектующие современного компьютера, собственно, благодаря чему и работает компьютер.

Основные элементы системного блока:

  • Корпус;
  • Блок питания;
  • Материнская плата;
  • Процессор;
  • Оперативная память;
  • Видеокарта;
  • Звуковая карта;
  • Жёсткий диск;
  • Дисковод (оптический привод);
  • Система охлаждения;

Все элементы тесно связаны друг с другом и работают как единое целое.

Давайте рассмотрим каждый элемент более подробно.

Корпус

Корпус системного блока - внешняя оболочка системного блока персонального компьютера, которая защищает внутренние элементы от физического воздействия. Корпус имеет большое значение для стабильной работы компьютера. Например, хорошо продуманная система охлаждения внутри корпуса, залог стабильной работы компьютера и гарантия от перегрева.

Блок питания

Для того что бы все элементы системного блока заработали, нам и понадобится блок питания. Как уже понятно из названия, блок питания питает электроэнергией все комплектующие системного блока. На данный момент самые популярные блоки питания по мощности: 450, 500 и 600 ВТ. На мощные компьютеры, к которым относятся игровые, устанавливаются более мощные блоки питания.

Материнская плата

Материнская плата - сложная многослойная печатная и самая большая плата системного блока. Главная задача материнской платы – это соединить все элементы в одну вычислительную систему.

Процессор

Процессор, на материнской плате, отвечает за выполнение всех вычислительных операций и обработку информации. Как бы банально это не звучало, но чем лучше и новее (соответственно дороже) процессор, тем быстрее и в большем объеме он будет выполнять операций. Однако самый мощный процессор не гарантирует быструю работу компьютера, в то время как остальные компоненты системного блока сильно устарели.

Оперативная память

Оперативная память или ОЗУ – оперативное запоминающее устройство. Она предназначена для временного и быстро доступного хранения данных, для передачи на обработку в процессор. Например, запущенные программы в фоновом или скрытом режиме, буфер обмена и т.д. Чем больше объем оперативной памяти установлен на компьютере, тем на более быструю работу можно рассчитывать.

Видеокарта

Видеокарта - так же как и материнская плата, сложная многослойная печатная плата, вставляется в разъем на материнской плате. Видеокарта может быть как встроенная (интегрированная), так и внешняя, в виде отдельной платы. Основная функция видеокарты – формирование и вывод изображения на экран компьютера. Мощностей интегрированной видеокарты зачастую хватает только для использования офисных приложения и «серфинга» в интернете.

Звуковая карта

Звуковая карта – обработка и вывод звука на динамики компьютера. Бывают случаи, когда встроенная звуковая карта выходит из строя или пользователя не устраивает качество звучания композиций, тогда устанавливают внешнюю звуковую карту.

Жесткий диск

Жесткий диск или накопитель на жестких магнитных дисках – запоминающее устройство, предназначен для хранения информации. Именно на жестком диске хранятся все ваши данные и установлена операционная система Windows (Linux). На настоящее время набирают популярность SSD диски.

Дисковод

Сейчас уже диски все менее популярны, на замену им пришли USB флеш-накопители. Но бывают случаи, когда дисковод или как его еще называют «оптический привод» просто необходим. Когда нужно что-то считать диска, установить Windows или драйвера на компьютер.

Система охлаждения

Система охлаждения – это система из вентиляторов, которая служит для отвода теплого воздуха с компонентов системного блока и подачи холодного воздуха из внешней среды.

Продолжение статьи:

Устройство компьютера. Из чего состоит компьютер. Часть 2. Периферийные устройства.

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 . 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:

    как устроен системный блок , что находится внутри него

  • как выглядят и для чего нужны комплектующие системного блока