Какой алгоритм сборки компьютера — или как собрать ПК самому

Компьютер новичкам. Разбор на составляющие. Материнская плата — часть 1

Материнская плата — важнейшая часть компьютера. Её главное назначение — соединение всех
узлов компьютера в единое целое. По сути — это «конструктор», а материнская плата — его
основная и главная деталь. Вся информация, которую обрабатывает компьютер с момента
включения и до его выключения, проходит через материнскую плату. К ней физически подключены
все устройства компьютера, хотя по большому счёту — материнка является переходником между
процессором, модулями памяти и остальными комплектующими. Соответственно и особенности
разных видов материнских плат состоят в том, что и как к ним можно подключить. Конструктивно
материнская плата изготовлена из многослойного фольгированного текстолита. Число слоёв
обычно в диапазоне от 6 до 8.

Главным параметром всех материнских плат является форм-фактор. Форм-фактор определяет
физические параметры платы и тип корпуса, в который её можно будет установить.
Понтие форм-фактора появилось на заре развития персональных компьютеров, когда в 1981 году компания IBM заложила фундамент для развития IBM PC-совместимых компьютеров, выпустив первый персональный компьютер. Напомню, что все IBM PC-совместимые компьютеры имеют открытую архитектуру, т.е. предполагают использование комплектующих различных производителей с полной гарантией их совместимости.
Но для обеспечения такой совместимости необходимо, чтобы все производители следовали одним
правилам при разработке комплектующих. Именно эти правила и формируют понятие форм-фактора
материнской платы. Так что же сегодня понимается под словом «форм-фактор»? Если быть
кратким, то под этим понятием сегодня подразумевается совокупность принятых стандартов для
построения компьютеров.

В него включают:
• размеры корпуса
• тип блока питания
• размеры материнской платы
• расположение слотов оперативной памяти и процессорного сокета
• тип и механизм охлаждения

Первый форм-фактор как стандарт был разработан в 1983 году компанией IBM получил название
XT (eXtended Technology). В 1984 году на его смену пришёл AT (Advanced Technology), где
определялись размеры материнок (30,5×33 см), которые устанавливались в корпуса типа Desktop
и Tower.
Продолжение AT стал стандарт Baby AT, принятый в 1990 году. Этот форм-фактор предусматривал уменьшение размеров плат (22,5х33 см) и обладал совместьимостью с AT. Существовала ещё одна разработка — LPX (Low Profile eXtended), но она относилась к стандарту оригинальных конструкций, хотя и довольно распространённый в своё время. В компьютерах для корпуса Slimline (тонкий корпус) используется материнская плата особой конструкции стандарта LPX. Разьёмы расширения смонтированы на отдельной плате, которая вертикально вставляется в разъём материнской платы. Благодаря этому удалось уменьшить высоту корпуса.
Следует отметить, что хотя форм-фактор AT в настоящее время морально устарел, компьютеры,
собранные по этому стандарту служат до сих пор в качестве «печатных машинок» для набора и
правки текста, принт-серверов в компьютерных классах. Некоторые материнские платы AT
переходного периода имели два разъёма для подключения питания согласно стандартам AT и ATX.
В середине 1995 года компания Intel предложила новый форм-фактор — ATX
(Advanced Technology eXtended) В новом стандарте, в частности, определялось, что все разъемы
портов ввода-вывода должны быть расположены в левом верхнем углу платы. Изменилось и
расположение процессорного гнезда и слотов памяти. Кроме того, в платах ATX изменился разъём
для подключения блока питания.

Стандарт ATX определяет следующие характеристики:
• геометрические размеры материнских плат (30,5х24,4 см)
• общие требования по положению разъёмов и отверстий на корпусе
• положние блока питания в корпусе
• геометрические размеры блока питания
• электрические характеристики бока питания
• форму и положение ряда разъёмов (преимущественно питания)

Существует несколько вариантов ATX:

1.ATX — стандартные настольные компьютеры в корпусах Mini-tower и Full-tower. Это наиболее приемлемая конструкция как для
новичков, так и для опытных пользователей. Платы ATX поддерживают до семи слотов расширения.

5.NLX — корпоративные настольные или вертикальные системы Mini-tower, отличающиеся удобством обслуживания и простотой
изготовления.

Последний вариант форм-фактора рассматривать не будем, поскольку разрабатывался он для серверов и интереса для простого
пользователя не представляет. Основная разница между указанными вариантами — количество слотов расширения и конфигурация
разъёмов интерфейса. Крепление платы к корпусу, расположение слотов во всех вариантах ATX одинаковое.
Как мы уже отмечали, впервые о конструкции ATX компания Intel заявила в середине 1995 года. Но первые материнские платы ATX появились на год позже. В начале 1997 года появилась первая версия спецификации 2.01 стандарта ATX. В мае 2000 года появилась спецификация 2.03, которая просуществовала до 2004 года без изменений.
Блоки питания, соответствующие новой спецификации ATX 2.03, которая учитывала потребности высокопроизводительных процессов,
имеют выходную мощность более 400 Вт. БП обеспечивают следующие выходные напряжения: +3,3В, +/- 5В, +/- 12В. Кроме того, БП
стандарта ATX 2.03, помимо основного 20-контактного разъёма питания для плат ATX, имеют дополнительный 4-контактный разъём
для 5 и 12 В питания, поскольку основной разъём не способен обеспечить повышенные требования к электропитанию системной
платы. В БП системы ATX используются управляющие сигналы Power_on и 5v_StandBy. Первый из них обеспечивает включение системы
программным путём, а второй — предоставляет возможность поддерживать систему в «спящем» режиме вместо её полного отключения.
Различные версии отличаются ещё и компоновкой элементов на материнской плате, что определяет особенности конструкции
корпуса. Это выражается во взаимном расположении узлов корпуса по отношению к узлам материнской платы. В последних
модификациях 4-контактный и 20-контактный разъёмы питания предоставляют собой единую 24-контактную конструкцию.
Двухпроцессорные материнские платы выпускаются в форм-факторе, называмом Extendet ATX. Как правило, в таких случаях
присутствует ещё и дополнительный 8-контактный разъём для питания процессоров.
Летом 2004 года был представлен новый форм-фактор BTX, который раньше имел рабочее название Big Water. Фактически новый стандарт сменил стандарт ATX. Необходимость появления нового стандарта стала очевидной с 2000 года. Нужда перехода к
новому форм-фактору была вызвана, прежде всего, появлением новых шин (USB 2.0, SATA, PCI Express), а также изменившимися требованиями к энергопотреблению ПК (соответственно, и к теплоотводу) и к акустическим характеристикам ПК. Подмечу, что BTX
обратно совместим с ATX, т.е. плату со стандартом BTX можно установить и в старый корпус стандарта ATX, а вот обратное невозможно.

Стандарт BTX существует в трёх вариантах —

BTX — длинна платы — 325,12 мм. Он допускает наличие семи слотов PCI-Express и десяти отверстий для монтажа платы к шасси

Платы стандарта BTX, micro-BTX, pico-BTX имеют иное, по сравнению с платами стандарта ATX, расположение основных компонентов — слотов для установки модулей памяти, процессорного сокета, Северного и Южного мостов чипсета (о них я расскажу позже) и т.д. Такое глобальное изменение дизайна было необходимо для создания нормального термобаланса.
С помощью всего одного вентилятора удаётся осуществить теплоотвод и от процессора, и от видеокарты, и от модулей памяти. Такая конструкция носит название Thermal Module или Модуль термического баланса, представляющего собой систему охлаждения из кулера и пласмассовой трубы-кожуха, направляющего воздушные потоки внутри корпуса компьютера.
Кроме того, платы указанных стандартов иначе (по сравнению с ATX) крепятся к корпусу. Во-первых, если ATX предусматривал минимальное расстояние между шасси корпуса и материнской платой 0.25 дюйма, то в BTX это расстояние увеличено до 0.4 дюйма.
Крепление плат стандарта BTX к шасси в последнее время производится с помощью модуля SRM вместо шестигранных винтов-стоек. Сам SRM обеспечивает поддержку оптимального охлаждения компонентов системы, особенно, а кроме того, предотвращает возможный изгиб материнской платы.

Зачем собирать компьютер самому

Самостоятельная сборка значительно выгоднее, чем покупка уже готового решения. Подтверждением этого являются следующие тезисы:

• Выгода — купить все необходимые компоненты будущего ПК значительно выгоднее по отдельности, так как выбирая комплектующие в разных магазинах есть шанс найти что-то по скидке/дешевле средней рыночной цены. Несомненным плюсом является также то, что в стоимость будущего ПК не будет заложена стоимость его сборки и проверки, которая присутствует при покупке уже собранных компьютеров в магазине;
• Гибкость — вы можете подобрать компоненты под те функциональные задачи, которые нужны именно вам. Ситуации, при которой вы переплатите за ненужную вам мощность процессора или видеокарты не произойдет;
• Приобретение навыков — в процессе сборки вы приобретете навыки, которые пригодятся в будущем при обслуживании вашего ПК. Значительно проще чистить/разбирать вашу компьютерную машину, если до этого вы ее сами собрали.

Говоря простым языком — лучше весь процесс контролировать самому. Вам работать на этом компьютере, а не работникам магазина, основная задача которых продать.

Корпус компьютера

Все те основные компоненты, которые я перечислил выше, должны быть где-то расположены, а не просто валяться на полу, верно? 🙂 Все компоненты компьютера помещаются в специальный корпус (системный блок) для того чтобы исключить на них внешнее воздействие, защитить от повреждений и поддерживать внутри корпуса нужную температуру за счёт имеющихся в нём вентиляторов. Также запускаете вы свой компьютер именно при помощи кнопки на корпусе, поэтому без корпуса никак не обойтись 🙂

Корпуса бывают разного размера и в самый маленький корпус, понятное дело, не поместится, например, стандартная материнская плата. Поэтому основной характеристикой корпуса является формфактор поддерживаемых материнских плат. Если Самые большие корпуса (Full Tower) способны вместить в себя платы любого размера и любые компоненты так, что ещё и будет более-менее свободно и в случае необходимости вынуть какой-либо из компонентов, не возникнет неудобств.

Вот так выглядит корпус компьютера:

Дополнительные устройства компьютера

Всё, о чём я выше рассказал необходимо для работы системного блока, а теперь давайте рассмотрим дополнительные устройства компьютера, которые расширяют его возможности и добавляют функционал.

Внешний жесткий диск

В отличие от HDD, внешний жесткий диск переносной. Если HDD и SSD нужно установить в корпус и закрепить его там, то внешний подключается всего одним USB проводом. Это очень удобно на все случаи жизни, которые не имеет смысла описывать. Внешний HDD это как флешка, только с большим количеством памяти.

Источник бесперебойного питания

Абсолютно каждый компьютер боится перепадов напряжения, я бы даже сказал больше чем какая-либо другая техника. Источник бесперебойного питания обеспечит стабильное напряжение и убережёт ваш БП от скачков.

Напряжение может прыгать по разным причинам, и не всегда это заметно. Например, если у вас слабая проводка, то во время включения другой техники в доме напряжение может прыгнуть. Или же у соседей что-то мощное… В общем, я настоятельно рекомендую всем использовать безперебойник.

ТВ тюнер

ТВ тюнер – это специальная микросхема, которая позволяет смотреть ТВ на компьютере. Тут скорее, как и в случае с дисководом – ещё работает, но уже не актуально. Чтоб смотреть ТВ на компьютере, не обязательно вставлять специальные платы, у нас теперь есть IPTV и в моем блоге есть целый раздел, посвященный этой теме.

Преимущества и недостатки самостоятельной сборки системного блока

Как правило, в стоимость готового ПК включена работа сборщика. Также бывает, что в компьютере установлены элементы начинки, которые одному пользователю необходимы, а другому — вообще без надобности.

Отсюда вытекают два главных плюса самостоятельной сборки ПК:

1. возможность создать компьютер, в котором будет только все необходимое, конкретно для своих задач;
2. экономия средств.

Минусов тоже пара:

• неопытный пользователь, возможно, не справится с задачей с первой попытки и может даже повредить комплектующие;
• потраченное время.

Видеокарта и другие детали

Следующим шагом является отключение видеокарты. Конечно, можно и без нее достать материнскую плату с корпуса, но обычно адаптер довольно массивный и проще его достать.

Видеокарта находится в разъеме и закреплена защелками. Поэтому важно не тянуть устройство, а сначала снять крепление, а после уже отключать его. Рычаг обычно легко нажимается, достаточно на него надавить, чтобы он высвободил адаптер.

Компонент нужно положить в безопасное место. Лучше проводить разборку и чистку в помещении, куда не может попасть ребенок или животное.

После этого можно достать блок питания. В некоторых случаях он может помешать достать системную плату из корпуса. Если БП находится в специальном отсеке, то достаточно будет отключить его от платформы.

Также стоит обратить внимание на систему охлаждения процессора. Если это стандартный кулер, то с ним легко будет достать «материнку», если же установлен более мощный вентилятор, может понадобиться его демонтаж. Вообще, желательно снять сразу все, что будет мешать откручивать винтики и доставать плату.

Как почистить системный блок

Сняв кулер и процессор, очищаем системный блок изнутри, т.е. пытаемся удалить пыль со всех остальных элементов. Для этого используем обычный пылесос и чистую, сухую кисть небольшого размера. Подводя шланг пылесоса к скоплениям пыли на материнской плате или в корпусе, кисточкой выгребайте её из углов.

Нужно быть осторожным со всеми выступающими элементами на плате, чтобы не сломать их. Всё, что видим и к чему можем аккуратно подобраться, – чистим.

Альтернативный вариант чистки – использовать баллоны со сжатым воздухом, которым можно продувать загрязнённые места. Но пыль при этом всё равно куда-то осядет, да и дышать ею вредно.

• Супер цена

Внутреннюю поверхность процессора нельзя протирать влажной тряпкой! После этого компьютеры не выживают!

Порядок сборки системного блока

После того, как мы собрали все комплектующие согласно выбранной конфигурации и подготовили рабочее пространство, необходимо мысленно представить весь процесс сборки. Вкратце опишем действия, а затем расскажем о каждом из них более подробно. Итак, работаем в следующем порядке:

• Устанавливаем блок питания в корпус.
• Протягиваем все кабели.
• Укомплектовываем материнскую плату — ставим процессор в сокет, при необходимости наносим термопасту, монтируем систему охлаждения, вставляем планки оперативной памяти.
• Устанавливаем накопители.
• Подключаем все провода.
• Устанавливаем видеокарту.

После этого закрываем корпус и тестируем работу устройства.

Теперь опишем каждое из этих действий более подробно.

Устанавливаем блок питания и протягиваем кабели

Блок питания мы приобретаем в последнюю очередь, а устанавливаем в первую. Его большие размеры и вес могут нанести вред остальным комплектующим, если в финале сборки БП случайно вылетит из рук. К тому же на начальном этапе легче протянуть провода и аккуратно их уложить. С одной стороны, это красиво, с другой — устранит одну из возможных причин перегрева компьютера, с третьей — минимизирует контакт комплектующих с кабелями.

Итак, чтобы разместить блок питания внутри корпуса, необходимо закрутить 4 винтика (идущие в комплекте с БП) с тыльной стороны детали — там, где расположен разъем для кабеля, идущего от БП к электросети. Блок устанавливается сверху или снизу (зависит от модели корпуса).

Блок питания в системном блоке

Если вы выбираете блок питания без помощи конфигуратора, обращайте внимание на следующие параметры:

• форм-факторы БП и корпуса соответствуют друг другу (иначе блоку не хватит места);
• номинальная мощность БП на 20—30% больше самого высокого уровня энергопотребления всеми остальными комплектующими;
• все кабели питания, идущие к блоку от деталей (видеокарты, процессора, накопителей, матплаты и т. д.), входят в подходящие разъемы, которых на БП имеется в достаточном количестве.

Укомплектовываем и размещаем материнскую плату

Материнскую плату оснащаем снаружи корпуса. Это намного проще, чем работать внутри, в тесном пространстве. Удобно раскладываем перед собой плату, процессор, кулер, планки оперативной памяти.

Материнская плата и комплектующие

Видеокарту сразу не берем, т. к. она своими объемными габаритами может закрыть несколько слотов. Вследствие этого будет очень проблематично подключить провода, отвечающие за разъемы USB, включение и перезагрузку машины, аудио. Как и GPU, они расположены в нижней части матплаты.

Устанавливаем на материнку процессор, систему охлаждения и оперативную память (подробнее об этом дальше) и закрепляем ее шурупами в соответствующих разъемах.

Материнская плата в системном блоке

Матплата должна соответствовать следующим требованиям:

• форм-факторы материнки и корпуса совместимы;
• сокет подходит под модель процессора;
• типы слотов под планки ОЗУ совпадают с типом оперативной памяти;
• достаточное количество слотов и объем памяти.

Рассмотрим оснащение материнской платы более подробно.

Устанавливаем ЦПУ и систему охлаждения

Установить процессор очень просто. Найдите в левом нижнем углу CPU значок треугольника и поверните деталь так, чтобы символ совпал с соответствующей маркировкой на сокете материнской платы. Отогните защелку в месте расположения процессора и осторожно установите комплектующую, не сгибая ножек. После установки верните фиксатор в начальное положение. ЦПУ установлен.

Установка процессора

Следующим шагом нанесите термопасту на крышку CPU и прикрепите кулер. Если ваш процессор выполнен в боксовом варианте, то необходимость использования термоинтерфейса отпадает — он уже присутствует. Кулер прикручивается 4 винтиками к отверстиям на матплате рядом с углами ЦПУ.

Установка кулера процессора

На что нужно обратить внимание в этом пункте:

• процессор совместим с кулером и матплатой;
• система охлаждения справляется с теплом, выделяемым CPU;
• габариты кулера совместимы с корпусом.

Вставляем оперативную память

Планки оперативной памяти нужно просто вставить в соответствующие слоты, предварительно отогнув защелки на краях последних. О том, что установка прошла корректно и фиксаторы вернулись на место, скажет характерный щелчок.

Материнская плата должна поддерживать тип ОЗУ. Например, DDR4 ни за что не разместится в слотах, разработанных под DDR3.

Важно! Учитывайте габариты радиатора кулера CPU. Если он будет громоздким, то планки оперативной памяти могут не поместиться в посадочных местах. Уточните этот момент у продавца либо специалиста перед приобретением комплектующей.

Установка оперативной памяти

Устанавливаем видеокарту

Чтобы собрать игровой компьютер, необходимо приобрести дискретную видеокарту. Она устанавливается практически так же, как и планки оперативной памяти — в соответствующие слоты в нижней части материнки. В процессе участвует фиксатор, который тоже защелкивается при правильном расположении графического адаптера.

Внимание! GPU устанавливаем на материнскую плату в последнюю очередь, после подключения всех проводов и размещения накопителей. Иначе видеокарта перекроет другие разъемы и ее придется снова вытаскивать.

Выбирая графический адаптер, обращайте внимание только на его производительность, т. к. все современные GPU подходят под материнские платы домашних компьютеров. Также узнайте размеры видеокарты. В характеристиках корпуса разработчики указывают наибольшую подходящую длину графического адаптера.

Накопители и корпус

Накопители устанавливают с помощью защелок в специальных посадочных местах либо винтиков, которые вкручиваются в корпус. Если HDD или SSD никак не зафиксировать, он будет поглощать все вибрации, а в конце концов разболтается и может сломаться сам и повредить другие детали. Были случаи, когда пользователи складывали несколько накопителей друг на друга, что быстро привело к перегреву дисков. Все всегда необходимо устанавливать правильно — и накопители, и другие комплектующие. Только так собранный своими руками компьютер будет работать.

Выбирая накопитель, обращайте внимание на то, подойдут ли разъемы под провода, идущие от блока питания. Также, если для вас это имеет значение, узнайте, сколько посадочных мест под HDD или SSD имеется в корпусе.

Установка жесткого диска

Приступаем к последнему этапу. Закрываем боковую крышку. Если корпус оставить открытым, то потоки воздуха распределятся неправильно и охлаждение комплектующих нарушится. При закрытой крышке холодный воздух, идущий снизу, проходит через все детали и нагретый выходит сверху.

Процесс сборки окончен. Теперь дело за программным обеспечением.