Устройство компьютера
Компьютер, в обыденном понимании, состоит из системного блока, монитора, клавиатуры, мышки, аудиосистемы. К нему можно подключить геймпад, принтер, сканер и много других устройств.
Но самой главной, сложной и дорогостоящей частью компьютера является системный блок. Собственно, это и есть компьютер (в классическом понимании). Остальные устройства предназначены лишь для ввода и вывода информации в различной форме. Потому они и называются периферийными (английское слово peripheral переводится как «второстепенный, внешний, окружной, удаленный»).
Если к системному блоку присоединить более современный монитор, клавиатуру или мышь, станет удобней смотреть фильмы, работать с текстом или играть, но возможности компьютера от этого не улучшатся. Более того, при отключении любого из периферийных устройств компьютер будет продолжать работать, поскольку все вычислительные процессы происходят внутри системного блока.
О его строении и пойдет речь в этой публикации.
Системный блок состоит из нескольких ключевых частей, без которых компьютер не может функционировать — это материнская плата, процессор, оперативная память, постоянное запоминающее устройство и блок питания. Критически важным является также наличие видеокарты, без которой невозможен вывод из компьютера графической информации.
Внутрь системного блока могут устанавливаться другие устройства, которые, по сути, являются «внутренними» аналогами периферийных устройств и без них вполне можно обойтись (телевизионные тюнеры, карты захвата видео, звуковые карты, модемы, wi-fi модули, дисководы, карт-ридеры и др.).
Почему положение монитора имеет значение
Если вы попадаете в эту последнюю группу, это может быть не первое, что приходит на ум, но расположение экрана вашего компьютера имеет большое физиологическое значение.
Напряжение глаз, синдром запястного канала, боль в шее и проблемы с осанкой – это лишь некоторые из проблем, которые могут возникнуть при неправильном положении. Вот почему так важна правильная эргономика рабочего места.
К счастью, этих проблем можно избежать с помощью нескольких простых приёмов.
Материнская плата компьютера
Расположение разъемов на примере Motherboard ASUS
Материнская плата монтируется внутри корпуса компьютера и надежно крепится с помощью небольших винтов через предварительно просверленные отверстия. Все компоненты пк подключаются внутри корпуса к материнской плате так или иначе.
- Карты расширения. Материнские платы содержат слоты для внутренних периферийных карт, таких как видеокарты и звуковые карты для подключения.
- Соединители задней панели: разъемы задней панели удлиняют заднюю часть корпуса для подключения к внешним периферийным устройствам.
- ЦП и гнезда для памяти: процессор и память подключаются непосредственно к материнской плате через разъем сокета и гнезда памяти процессора.
- Разъем блока питания: блок питания подключаются через кабель к материнской плате. Это стандартный 24 пиновый разъем.
Из чего состоит компьютер
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):
— 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.
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.
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.
Задняя панель системного блока
Вот как выглядит задняя панель системного блока (посмотрите на фотографию, кстати, почти все фотографии на сайте it-uroki.ru можно увеличить, нажав на них левой кнопкой мыши):
Задняя панель системного блока
Здесь уже гораздо больше разъёмов. Большинство разъёмов системного блока находится сзади, чтобы не портить внешний вид рабочего места, и, чтобы провода не путались под ногами (руками).
Все разъёмы задней панели можно разделить на три группы:
- Разъем питания (цифра 1 на фотографии) – для подключения компьютера к электрической сети. В этот разъем вставляется шнур, на другом конце которого обычная штепсельная вилка (формата «Евро»). Возле разъёма питания видна кнопка, которая отключает системный блок от электрической сети. Если компьютер не включается – проверьте эту кнопку, вдруг кто-то нажал её без вашего ведома.
- Стандартные разъемы (2) – группа разъёмов, к которым можно подключить клавиатуру, мышь, аудиосистему, и другие внешние устройства.
- Дополнительные разъемы (3) – выводы от дополнительных внутренних устройств (о них мы поговорим в одном из следующих IT-уроков). На фотографии видно, что установлено только одно устройство (видеоадаптер), к которому можно подключить монитор.
Это разделение условное. На самом деле разъёмы в группе 3 могут частично совпадать с разъёмами в группе 2 (это зависит от внутренней комплектации компьютера), в этом случае предпочтительнее использовать разъемы из третьей группы.
Что нужно знать, если вы покупаете видеокарту с рук
Торговые интернет-площадки, например Avito, завалены предложениями о продаже бывших в употреблении комплектующих. В немалой степени это связано с добытчиками криптовалюты. Причём среди них встречаются как матёрые майнеры, так и новички, которые с запозданием присоединились к всеобщему увлечению и теперь разочаровались в этом деле.
У первых железо работало нон-стоп и давно окупило себя, порядком потрепавшись. У вторых видеокарты толком не использовались, и теперь они пытаются минимизировать убытки.
На вопрос, стоит ли брать б/у железо, нет однозначного ответа. На форумах идут ожесточённые дискуссии. Противники б/у комплектующих напирают на износ оборудования и нарушение температурного режима. Хватает и тех, кто по дешёвке отхватил отличную видеокарту и теперь агитирует брать компоненты с рук. Некоторые вовсе считают, что видеокарта, прошедшая проверку тяжким трудом в майнинг-ферме, выдержит после этого что угодно.
На что следует обратить внимание при покупке б/у видеокарты
Брать б/у электронику — всегда риск. Если же вы всё-таки решили сэкономить, стоит сделать следующее:
- Проверьте документы на видеокарту. Обратите внимание на дату покупки и сроки окончания гарантии. Откажитесь от приобретения видеокарты без документов и упаковки.
- Осмотрите видеокарту на предмет сгоревших или битых компонентов, царапин и потемневшего текстолита. Почерневший или пожелтевший текстолит — признак постоянного перегрева видеокарты. Ещё это может сигнализировать о том, что владелец умирающей видеокарты пытался реанимировать её феном. В этом случае нужно отказаться от покупки.
- Проверьте систему охлаждения. Если вентиляторы на адаптере не родные, это признак того, что видеокарту нещадно грели и заменили охлаждение перед продажей.
- Видеокарту, внешне выглядящую нормально, нужно протестировать с помощью тяжёлых игр и бенчмарков. Подойдёт проверенный FurMark. Если при этом возникают вылеты или графические артефакты, не покупайте видеокарту.
- Запустите GPU-Z и убедитесь, что реальные характеристики видеокарты совпадают с указанными на сайте производителя.
- Если вы подозреваете, что с помощью видеокарты занимались майнингом, запустите на ней любой майнер, например MultiMiner или NiceHash. Если при работе появляются графические артефакты, значит, из этой видеокарты уже выжали всё, что можно.
Все эти манипуляции не дадут стопроцентной гарантии работоспособности карты. Будьте осторожны и не доверяйте подозрительным продавцам.
Подведем итоги
Мы понимаем, что на вас обрушилась масса информации, большинство из которой большинству из вас ни к чему. С другой стороны, к выбору комплектующих для будущего компьютера стоит подходить осознанно. Неправильный подбор одного компонента поставит жирный крест на дальнейшей работоспособности системы.
Также хотим дать ряд советов для новичков:
Для элементарных офисных задач с головой хватит компьютера стоимостью до 300$ рублей.
Материнская плата для процессоров со встроенным графическим ядром должна иметь встроенный разъем для подключения монитора. Иначе придется тратиться на видеокарту.
Самые дорогие процессоры не предназначены для игр. Да, они продемонстрируют высокий показатель FPS, но плата за рост кадров слишком высокая.
Покупка 2 и более видеокарт для игр экономически неоправданна. Технологии SLI (nVidia) и Crossfire (AMD) практически не поддерживаются разработчиками игровых приложений. Вы получите прирост от 10 до 30%, но при этом энергопотребление вырастет на 150–200 Вт, а температура внутри корпуса сильно возрастет.
Старайтесь выбирать корпус с хорошей продуваемостью, чтобы комплектующие работали дольше.
Если есть выбор между комплектующими с подсветкой и БЕЗ нее — однозначно второй вариант. Прироста в производительности никакого, но экономия от 10%. К тому же мигание со временем начинает раздражать, поверьте на слово.
Нельзя экономить на блоке питания. Это аксиома. Но брать для рабочей машины БП на 1000 Вт с сертификатом 80 Plus Platinum тоже не стоит. Для 95% сборок достаточно «бронзы» и «серебра» с запасом по мощности 20–30%.
Обязательно купите SSD-диск хотя бы на 60–120 ГБ. Ощущения нельзя описать словами — это надо видеть.