Урок 7. Внутреннее устройство компьютера
В третьем уроке мы узнали для чего нужны процессор, оперативная память и жесткий диск. В четвертом уроке мы увидели компьютер снаружи и узнали для чего нужны различные кнопки и разъёмы. Сегодня мы откроем крышку системного блока и познакомимся со всеми внутренними компонентами.
Когда говорят о внутреннем устройстве компьютера, обычно имеют в виду те компоненты, которые находятся внутри его корпуса. У настольного компьютера корпус – это системный блок, у ноутбуков и нетбуков – это нижняя из раскрываемых половинок (напомню, что разновидностям компьютерной техники у нас был посвящен второй IT-урок).
Перечислите основные устройства, входящие в состав графической подсистемы компьютера ?
3. Перечислите основные устройства, входящие в состав графической подсистемы компьютера :
Устройство системного блока
Так как выше уже рассмотрен один из вариантов представления о персональном компьютере, будет правильно рассмотреть и второй. Почему же системный блок ПК рассматривается более подробно? Дело в том, что тот коробок, именуемый ещё и системным блоком не единое целое, как может показаться на первый взгляд и внутренняя его составляющая может быть совершенно разной для каждого компьютера. Скажете вы, так монитор тоже состоит из разных микросхем и прочих сложностей, и вы будете правы, но отличие состоит в том, что системный блок — это модульная система.
Каждый, наверное, знает конструктор Lego, из его частей можно сделать много интересных поделок, так и системный блок, вы можете менять его состав по мере необходимости, конечно монтирую комплектующие не куда вам захочется, в отличие от конструктора, а в специальные слоты расширения системной платы.
Корпус системного блока
Конструкция корпуса определяет не только внешний вид системного блока, а вместе с ним и домашний уют и даже его начинку, а именно форм-фактор материнской платы, а вместе с ней и количество подключаемых компонентов. Система охлаждения целиком и полностью тоже зависит о корпуса вашего компьютера, она должна быть тихой, но эффективной.
Системная (материнская) плата
Её называют как системной, так и материнской платой, смысловая нагрузка на данные термины совершенно одинаковая, когда её называют так или иначе, имеют в виду одно и тоже. Благодаря системной плате обеспечивается механическое крепление на прямую и с помощью специальных кабелей всех компонентов системного блока, а вмести с ним и их питание и внутренняя взаимосвязь. Так же на ней находятся различные контролеры.
Процессор и его система охлаждения
Микропроцессор, являющийся составляющей процессора, выполняет большинство вычислительных операций. Современные процессоры нуждаются в хорошем энергопотребление, а, температура некоторых представителей позволяет даже вскипятить чайник, поэтому без системы охлаждения не обойтись:
Радиатор — обеспечивает пассивное охлаждение процессору, но один радиатор уже не справляется с большими тепловыделениями и поэтому на него обычно крепится, для воздушного охлаждения специальный вентилятор. Да и вообще найти радиатор отдельно от вентилятора скорее всего уже не удастся.
Существуют и альтернативные системы охлаждения, но они обычно требуются для использования разгонного потенциала центрального процессора.
Модуль оперативной памяти
Еще, оперативную память называют ОЗУ — оперативное запоминающее устройство, необходима для хранения временных данных, хорошим примером является буфер обмена при копировании и последующей вставке. Процессор передаёт информацию в оперативную память и по мере необходимости забирает её оттуда. Особенностью оперативной памяти является практически молниеносное быстродействие, которое даёт возможность обмена данных с процессором, на его же скорости их обработки. Следует учитывать, что длительное хранение данных практически не достижимо, ОЗУ является энергозависимой составляющей персонального компьютера, при отключении питания ПК, вся информация безвозвратно исчезнет.
На плате модуля находятся несколько микросхем работающих как одно целое, а для установки в материнскую плату, для наращивания оперативной памяти не требуются ни какие инструменты, данную операцию легко можно проделать самому.
Жёсткий диск и твердотельный накопитель
HDD, от английского hard (magnetic) disk drive — представляет возможность для длительного по времени хранения данных информации, операционная система обычно устанавливается именно в раздел жёсткого диска. В материнскую плату, в отличие от оперативной платы он не монтируется, для его подключения требуются специальный шлейф. Шлейфы, которые используют определяются самим жёстким диском, а это или IDE, или SATA(1,2,3). На современных материнских платах разъём IDE отсутствует.
Как по отдельности, так и в комплекте с HDD в составе современных персональных компьютеров всё чаще используют твердотельный накопитель — SSD, в основе которого лежит флеш-память, хорошо подходящий для увеличения быстродействия компьютера благодаря высокому обмену данных c другими компонентами, по сравнению с HDD, но в тоже время являются более дорогостоящими. Поэтому для экономии, SSD небольших размеров используют для установки и работы операционной системы, а для хранения данных используют жёсткий диск. Рекомендуется к прочтению статья: «Что лучше SSD или HDD?».
Видеоадаптер (Видеокарта)
Видеокарта — графическая плата, устройство, отвечающее за построение (вывод) информации на дисплей монитора. Современные материнские платы бывают уже с интегрированными графическими адаптерами, которые хорошо показывают себя как в офисных приложениях для просмотра высококачественного видео, так и в не ресурсоёмких играх. Для высокопроизводительных задач видео плата докупается отдельно, монтируется в системную плату, а разнообразие моделей находится в совершенного разных ценовых сегментах.
Дисковод оптических дисков
В конфигурации современного компьютера оптический дисковод по сравнению с его прежней популярностью используется всё реже и реже. Служит для чтения и записи дисков различных форматов. Подключается к системной плате при помощи шлейфа, так же, как и жёсткий диск или твердотельный накопитель.
Дисковод гибких дисков и кардридер
Дисковод гибких дисков уже не используется для сборок современных компьютеров, но его ещё можно найти в устаревших ПК. На старых материнских платах был предусмотрен специальный разъём.
На современных компьютерах целесообразнее использовать кардридер, способный считывать и записывать информацию разных типов флеш накопителей.
Звуковой адаптер, модем и контроллер локальной сети
Звуковой адаптер, служит для записи и воспроизведения звука, к нему подключаются наушники, звуковые колонки и микрофон.
Модем нужен для подключения и выхода в интернет, контролер сети или сетевая карта служит для подключения к сети и так же, как и модем для выхода в интернет.
В составе материнской платы сегодняшних дней, уже встроены как звуковой адаптер, так и сетевая карты, но для расширения возможностей можно их докупить.
Модемы, внутренние в виде платы и внешние в виде периферийного устройства, хоть и теряют свою популярность, но все же используются для подключения к интернету через телефонную линию. Более популярны в наши дни 3G/4G модемы использующие мобильное соединение.
Блок питания
Название говорит само за себя, его основной функцией является подача электрического тока всем внутренним составляющим компьютерного системного блока. Так как от его мощности зависит стабильность работы системы, следует отнестись к выбору с пониманием или даже сделать его приобретение с небольшим запасом, которое будет кстати, при дальнейшем апгрейде (модернизации) комплектующих системного блока.
Состав персонального компьютера и системного блока этими компонентами не ограничивается, конфигурацию можно расширить, или заменить комплектующие по мере необходимости, а грань между понимания этих терминов немного стала чётче.
Персональный компьютер (ПК)
Персональным компьютером принято называть электронное устройство обрабатывающее различные виды информации: текстовую, числовую, графическую и др. Изначально таким устройством считался стационарный компьютер. В его составе был минимальный комплект следующих устройств: монитор, клавиатура, мышь и системный блок.
Дополнительно к компьютеру можно было подключить периферийные устройства, то есть внешние. К ним можно отнести веб камеру, микрофон, колонки. И уже в этом составе компьютер называется мультимедийным. Сейчас без этих устройств невозможно полноценно использовать сервисы Интернета. Следовательно, все современные компьютеры являются мультимедийными.
«Мозги»
Вообще, «мозгами» на сленге программистов называется центральный процессор персонального компьютера. Он служит для обработки всех данных и сигналов, а также для обработки процессов, находящихся в памяти ПК. Выглядит он как небольшая пластина с множеством штырьков-коннекторов, размещаемая на материнской плате, обычно полностью закрытая сверху собственной системой охлаждения — кулером (вентилятором).
Развитие технологий не стоит на месте, и процессоры с каждым годом становятся всё мощнее. В далёком 1995 году пределом мечтаний рядового пользователя можно было считать процессор на 350 Мгц. Этого с головой хватало для всех задач компьютера. Сегодня ЦП имеют по несколько ядер — 2, 4, 8, мощности каждого из которых составляют до нескольких гигагерц.
Однако ничего революционного в этой области за прошедшие десятилетия не произошло. Мощности растут медленно, и никаких прорывов в сфере скорости обработки информации не намечается.
Видеокарта
Видеокарта (видеоадаптер, графический адаптер, графический процессор, GPU) – часть компьютера, отвечающая за обработку видеоинформации и ее вывод на монитор (см. рис.). Современные видеокарты подсоединяются к разъему PCI-Express x16. Некоторые материнские платы имеют несколько разъёмов PCI-Express x16. Это позволяет одновременно использовать в системном блоке две или больше видеокарт, что делает графическую подсистему компьютера более быстрой.
Во многих случаях компьютер может успешно работать и без отдельной видеокарты, поскольку многие современные процессоры оснащены интегрированными (встроенными) графическими чипами. Такой чип заменяет видеокарту. Он может быть интегрирован также и в материнскую плату (в очень старых компьютерах). Возможностей встроенных чипов вполне достаточно для офисной работы, т.е. обработки текста, чтения страниц Интернета, просмотра видео, фотографий и даже игры в несложные игры (типа пасьянс «Косынка» или «Солитер»). Если же компьютер предназначен не только для офисных задач, но и для серьезной работы с графикой или игры в 3D-игры, без отдельной (дискретной) видеокарты не обойтись.
В игровом компьютере отсутствие отдельной видеокарты не может компенсироваться наличием быстрого процессора. Процессор среднего уровня в паре с хорошей видеокартой в играх оставит далеко позади самый быстрый процессор с интегрированным видеоадаптером. Необходимо также учитывать, что слишком слабый процессор не даст возможности видеокарте раскрыть весь свой игровой потенциал. Здесь важно найти баланс.
Подробнее о видеокарте можно узнать здесь.
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.
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.
Назначение персонального компьютера
Основное назначение персонального компьютера — безопасное хранение и обработка данных, а также предоставление их пользователю в понятном виде. Сотрудники офисов используют персональные компьютеры, чтобы сохранять и анализировать информацию, проводить исследования, управлять проектами. Обычные люди с помощью ПК ищут информацию, сохраняют изображения, документы и другие важные файлы, играют, смотрят фильмы и т. д. (список можно продолжать бесконечно).
К самым популярным способам использования компьютеров относятся нижеописанные ситуации.
Офисная работа
Офисные и удаленные сотрудники выполняют на персональном компьютере множество важных дел: составляют отчеты, делают сайты, набирают различные документы, анализируют данные и многое другое. Сейчас для этого есть специальные интернет-ресурсы, значительно облегчающие и ускоряющие работу, а также обеспечивающие мгновенный обмен информацией.
Серфинг в сети Интернет
Сидя за компьютером, пользователь выходит в интернет и получает оттуда нужную информацию. Это очень удобно — можно быстро найти важные данные и использовать их для ознакомления, работы либо учебы. В интернете находятся миллионы различных сайтов, состоящих из нескольких или множества страниц (редкие ресурсы умещаются на одной странице).
Интернет-серфинг как раз и подразумевает просмотр web-страниц. В сети содержатся сведения практически на любую тему. Каждый пользователь может:
- читать новости;
- узнавать прогноз погоды;
- просматривать карту местности;
- посещать государственные ресурсы, библиотеки, музеи;
- изучать предложения различных компаний и т. д.
Также можно в онлайн-режиме полистать энциклопедии, изучить словари, купить товары в интернет-магазинах и на специализированных веб-сайтах и сделать другие полезные интересные вещи.
Использование электронной почты
Практически мгновенный бесплатный удобный способ передачи электронных писем. Их можно сохранять в черновиках и пересылать нескольким пользователям, прикрепляя вложения: изображения, аудиофайлы, документы.
Обмен мгновенными сообщениями
С помощью персонального компьютера возможно общаться в интернете с другими людьми. Сообщения в личный либо групповой чат приходят мгновенно, что позволяет вести разговор в реальном времени. Единственное условие (в отличие от электронной почты) — одновременное присутствие участников беседы перед мониторами.
Онлайн-обучение
Любой пользователь через ПК имеет доступ к различным обучающим ресурсам. Таким образом возможно освоить одну или несколько из множества современных специальностей, получив соответствующие документы об окончании каких-либо курсов.
Просмотр и прослушивание информации
Благодаря цифровой камере, установленной на ПК, возможно наладить видеосвязь с любой точкой мира, где тоже есть интернет. Также персональный компьютер предоставляет свои ресурсы для прослушивания музыки, радиостанций и просмотра фильмов. Записи можно проигрывать с CD либо DVD или приобрести на специализированных сайтах.
Разработчики выпускают множество компьютерных игр самых разных категорий. В них можно играть онлайн или после инсталляции на ПК. Несколько игр встроено в действующую операционную систему.
