Как научиться разбираться в компьютерах и стать компьютерным энтузиастом

Устройство ПК: название всех частей, их назначение и краткое описание

В данной статье мы изучим устройство ПК. Рассмотрим, из чего состоит компьютер с кратким описанием и объяснением назначения каждого из компонентов.

Стандартная конфигурация компьютера — это системный блок и базовая периферия: монитор, клавиатура, компьютерная мышь.

• Системный блок — ключевой функциональный элемент ПК, который содержит внутри себя комплектующие, необходимые для функционирования компьютера. Иначе говоря, железный корпус, который содержит нужные части.
• Периферия — внешнее оборудование для взаимодействия с компьютером, которое позволяет вводить и выводить информацию из него.

Вышеприведённая информация относится к настольным машинам. Также есть и другие разновидности ПК. Например, мобильные ЭВМ. Ноутбуки, в принципе, устроены аналогичным образом, но все комплектующие и периферия расположены в одном корпусе. Похожей категорией выступают моноблоки. Это решения «всё в одном», где в монитор встроены компоненты системного блока. Стоит отметить, что в ноутбуках и моноблоках используются более компактные и менее мощные комплектующие.

реклама

Прежде, чем начать, хотелось бы обратиться к «бывалым» завсегдатаям нашего любимого сайта, поскольку я предвижу различную реакцию на появление материалов для новичков. Прежде всего, вспомните себя в начале своего «компьютерного пути». Вам также было необходимо с чего-то начинать. И теперь, когда вы достигли недосягаемых вершин и можете с уверенностью назвать себя Камрадом, вам не пристало свысока смотреть на неопытных пользователей. Вместо этого вы можете передать им свой бесценный опыт, чтобы он не оказался в забвении, и получать от этого наставническое удовлетворение. Кроме того, любому сообществу всегда требуется «молодая кровь», иначе оно деградирует и растворится в бесформенную массу. Поэтому скажем новичкам — добро пожаловать!

Итак, начнём! С каждым годом реальный мир на планете всё более и более компьютеризируется. Каждый человек всё чаще испытывает потребность в знаниях в этой области. Но если вы почувствовали, что вам все эти новейшие технологии цивилизации ещё и интересны, то у вас есть шанс получить увлечение на всю жизнь! Именно с этого чувства зарождается компьютерный энтузиаст – человек, для которого компьютеры и всё, что с ними связано стали неотъемлемым хобби на протяжении всей жизни. Не важно, сколько вам лет, какие у вас знания, образование и какой у вас доход. Компьютерный мир необъятен и он подарит вам общение, знания и море положительных впечатлений, которые не иссякнут никогда! Вы даже сможет стать фанатом определенного лагеря, как в футболе, и вести непримиримую борьбу с оппонентами.

Как происходит превращение английских слов в русские

Обрусение англоязычных терминов – это образование в русском языке новых слов, созвучных английским терминам. Чаще всего появление русских жаргонных словечек происходит двумя основными способами:

1. заменой слова по фонетическому созвучию (например, ICQ – «ася», «аська» или soft – «софт»),
2. путем использования слов, которые имеют лексическое сходство.

Второй способ порой весьма остроумен и далеко не очевиден. Например, процессор называют «камнем». Вероятно, основой такого замещения послужило то, что рабочий элемент процессора изготовляется из кристаллического кремния (по сути, из камня). Что не преминули заметить русскоговорящие специалисты.

Фонетическое созвучие не всегда возможно, тогда происходит прямое заимствование слова из другого языка. Хотя русский язык является довольно гибким в силу отсутствия в нем жестких форм, что часто позволяет находить созвучные слова и выражения.

Компьютеры стремительно вошли во все области жизни – искусство, наука, современный бизнес, общение и развлечения невозможны без использования компьютерных технологий. На сегодняшний момент любая область применения компьютера выделяется хотя бы двумя-тремя словами, присущими только ей. Хотя слов может быть гораздо больше – одни только компьютерные игры дадут несколько сотен: экспа, левел, юнит и другие.

Слова в статье разделены на группы, в соответствии с областью их применения. Статья не претендует на абсолютную точность и полноту изложения. К тому же любой язык, в том числе жаргонизмы, постоянно развиваются, пополняются, изменяются. И потому нет ничего более скучного и бесконечного, чем пытаться вложить в словари все доступные на данный момент слова и выражения.

Терминология зачастую неотделима от жаргона. Даже профессионалы то и дело смешивают в своей речи и в журнальных и газетных статьях как официальные термины, так и «сленговые» слова.

Ниже в словарике, там, где это возможно, будут даны комментарии и соответствующие английские термины.

Функциональное деление нервной системы человека

Начнём с того, что внутри черепушки. Ну во первых — та часть который мы думаем — это большая часть коры полушарий головного мозга.

Тут с компьютерами провести параллель сложно поскольку в компьютерах вычисления и хранения данных производятся раздельно, тогда как в голове — связывание данных формирует и память и сам процесс мышления, то есть за это отвечают не нейроны, а совокупности каскадов их взаимных связей и все вычисления происходят внутри памяти. Сейчас есть опытные архитектуры вычислителей, в которых вычисления происходят поверх хранилища памяти. Называются такие штуки в некоторых местах PIM (Processor-in-memory) , а иногда такое называют C-RAM (computational RAM).

Это потенциально очень интересная технология, она позволяет отказаться от сложной шины данных, и больших задержек на обращение к памяти, длинных конвейеров обработки данных, но пока что по большей части это научные эксперименты. А вот в мозге это так уже работает в коре. Кроме коры головного мозга в нём есть и системы обеспечения функционирования.

Например гипоталамус, который отвечает за функции поддержания работы всего организма, он отвечает за ряд чувств и регулирует работы тех органов, что ответственны за поддержание гомеостаза.

И всё это великолепие должно управлять внешними устройствами, такими как мышцы и внутренние органы, а также принимать сигналы от внешних устройств, например сенсорных клеток под кожей.

Делается это не непосредственно, а через дополнительный блок, отвечающий за подключение всех внешних устройств. Все вычислительные, сенсорные и передающие части внешних устройств нервной системы называются соматической нервной системой. Она глобально разделена на две категории.

Внутри головы расположены всякие внешние контроллеры и устройства требующие слишком широкую шину данных к основным блокам мозга и поэтому расположены ближе к вычислительным центрам. Это черепные нервы соматической нервной системы. Например глаза и вся обвязка, обеспечивающая работу глаз, также обоняние, слух и т.д. Эти блоки было бы тянуть к центральной нервной системе очень сложно, поэтому в ходе эволюции более выйгрешной стратегией оказалось размещение их непосредственно в общем объеме с вычислительными зонами. Остальные же устройства соматической нервной системы расположены вдали от головы, и подключаются через специальный блок контроллеров, задача которого передача сигналов от этих внешних устройств и передача сигналов к этим внешним устройствам. И блок этих контроллеров называется спинным мозгом.

Он отвечает за интерпретацию некоторых сигналов и передачи их в мозг, а также через него приводятся сигналы и в мышцы.

Поэтому при повреждениях нервных волокон вблизи спинного мозга могут отваливаться те или иные устройства организма. Допустим при межпозвонковой грыже отнимаются стопы или ноги целиком, или при пережиманиях в шейных отделах позвоночника может пропасть сенсорная функция у пальцев рук, то есть происходит онемение части конечностей.

Всего у спинного мозга человека 31 пара линий связи к внешним устройствам.

Спинной мозг при этом подключается к вычислительной части тоже не непосредственно, а через варолиев мост, то есть шину данных между головной частью центральной нервной системы и спинным мозгом.

Подытожив всё сказанное коротко ещё раз пройдёмся по схеме.

У нас есть вычислитель совмещённый с подсистемой данных, блоки отвечающие за коммутацию с внешними датчиками внутри головы, блоки отвечающие за функциональное обеспечение работоспособности, блок отвечающий за работы в внешними устройствами и данными, а также шины отвечающие за соединение этих блоков друг с другом.

В общем-то этот рассказ в таком виде был сделан в первую очередь для тех, кто и так уже знает, из чего состоит материнская плата, чтобы было не так скучно смотреть про то, что и так уже известно и эти люди уже по описаниям функциональных блоков нервной системы скорее всего поняли где тут процессорные PCI-e, где чипсет, где чип Super I/O и т.д.

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.

Характеристики стационарного компьютера и ноутбука

Как я рассказывал ранее, каждый компьютер состоит из материнской платы, процессора и других компонентов, которые отличаются друг от друга по выпуску и мощности.

Сейчас же я дам рекомендации, как выбрать подходящий ПК для работы или отдыха.

Стандартный домашний и офисный компьютер

В обязанности обычного офисного сотрудника входит работа с почтой, документами и интернетом. Для этих целей нам не нужен слишком мощный ПК. Хорошо подойдет компьютер на базе процессора Core i3 седьмого или восьмого поколения.

Данный процессор имеет 4 ядра, и он хорошо справится со всеми офисными задачами.

1. Оперативной памяти будет достаточно в объёме 4 Гб.
2. Жесткий диск можно установить от 500 до 1000 Гб, подойдет и HDD диск формата SATA 3.0.
3. Дополнительную видеокарту можно не приобретать – встроенной вполне достаточно.
4. Блок питания подойдет 450-500 Вт.
5. Монитор, клавиатуру и мышку можете выбрать на свое усмотрение.

Производители также выпускают готовое фирменное решение для офиса и дома. В такие компьютеры, как правило, уже установлена операционная система Windows и пакет Microsoft Office, что позволит сэкономить на покупке программного обеспечения.

Что касается ноутбуков – они уже идут в готовой комплектации. Вам остается только выбрать на каком процессоре он работает, объем оперативной памяти и какая в нем установлена видеокарта. Для офисных задач подойдет ноутбук на базе процессора I3 и 4 Гб оперативной памяти.

Монтажный или игровой компьютер

Для сборки мощного монтажного или игрового ПК потребуется солидная сумма, так как чем круче комплектующие, тем они дороже. Как я писал ранее, для таких целей больше подойдет стационарный ПК.

Рекомендую собирать компьютер на базе процессора Core i9 9900K. Он имеет разблокированный множитель, что позволит произвести разгон и увеличить мощность. И не экономьте на охлаждении!

Данный процессор имеет 8 физических ядер и 8 виртуальных, что дает в сумме 16 потоков. На сегодняшний день этой мощности вполне хватит для работы с монтажом и играми.

1. Материнскую плату нужно выбирать формата ATX, желательно у проверенных производителей (Gigabyte, Asus).
2. Оперативную память лучше сразу покупать объемом 32 Гб.
3. Видеокарта для данной сборки является ключевой, так как именно ее мощность задействуется при работе с монтажом и играми.
4. На сегодняшний день топовой считается модель Nvidia GeForce RTX 2080Ti.
5. Жесткий диск для данной сборки нужно устанавливать скоростной M2. В дополнение можно установить второй объемный HDD диск для хранения данных.
6. Основой такой сборки является блок питания. Если вы решитесь приобрести хорошую видеокарту, то понадобится БП мощностью от 800 Вт. В идеале 1000 Вт и более – главное, отличного качества.
7. Собирать все это нужно в корпус Full Tower для хорошей вентиляции и охлаждения.
8. Монитор, мышку и клавиатуру можете выбирать по вашим предпочтениям. Но экономить на этом не стоит, чтобы почувствовать всю мощь данного ПК.

Также на рынке существуют профессиональные брендовые графические станции. В них могут быть установлены серверные процессоры (от двух и более), несколько профессиональных видеокарт и несколько сотен гигабайт оперативной памяти. На таких станциях работают профессиональные монтажеры для студий. И, конечно, цена такой станции просто заоблачная.

Игровые ноутбуки покупать не рекомендую – на мой взгляд, это нецелесообразно. Но если вы все же решитесь, присмотритесь к серии с процессорами Intel Core i9.

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.

Кирпичики мозга

В мозгу мыши насчитывается 16 млн нейронов, образующих разветвленную сеть с помощью 128 млрд синапсов. Это не так уж и много: человеческий мозг образован сетью из 220 трлн синапсов, объединяющих 22 млрд нейронов. Но, несмотря на серьезное количественное различие на несколько порядков, принципы построения мозга и у человека, и у мыши сходны. На макроскопическом уровне можно выделить отдельные области мозга, отвечающие за выполнение тех или иных специализированных задач: зрительная кора, соматосенсорная, моторные области, ассоциативная кора и другие. При более глубоком рассмотрении оказывается, что мозг состоит из так называемых модулей (колонок кортекса), групп нейронов, которые можно рассматривать в качестве строительных блоков коры.

Разработчики TrueNorth полны оптимизма, считая, что в будущем станет возможным построить систему, состоящую из 10 млрд нейронов и 100 трлн синапсов, занимающую объем менее 2 л и потребляющую менее 1 кВт (всего лишь в 50 раз больше человеческого мозга). Подобные технологии могут быть использованы в самых различных областях, таких как системы видеонаблюдения в целях общественной безопасности, системы распознавания образов, помогающие слепым ориентироваться в окружающем мире, более безопасный транспорт или здравоохранение.

Именно этим и воспользовались разработчики IBM Research. В 2011 году удалось создать полупроводниковый «кирпичик», аналог колонки кортекса — нейросинаптическое ядро из 256 нейронов, объединенных 65 536 синапсами, тем самым продемонстрировав возможность реализации подобного нестандартного подхода «в железе». В состав такого ядра входит также память для хранения параметров конфигурации нейрона и синапсов и модуль коммуникации. А в августе 2014 года команда, работающая над проектом, представила созданный по 28-нм техпроцессу процессор TrueNorth, объединяющий 4096 таких ядер на одном чипе, то есть 1 млн нейронов и 256 млн синапсов. Как утверждает руководитель SyNAPSE Дхармендра Модха, этот процессор — настоящая революция: «Он имеет параллельную, распределенную, модульную, масштабируемую и гибкую архитектуру, объединяющую обработку сигналов, коммуникации и память на одном чипе. Работа TrueNorth управляется не высокочастотным тактовым генератором, а потоком событий («возбуждений» под действием «нервных импульсов»), в результате чего нам удалось добиться рекордных показателей энергоэффективности: при типичной работе процессор потребляет менее 100 мВт, в тысячу раз меньше обычного современного процессора».