Принцип и схема работы компьютера – аппаратная и программная части
В 1940-х годах, Томас Уотсон, глава корпорации IBM утверждал, что всему человечеству понадобится «около пяти компьютеров». Но уже сейчас, менее, чем через сто лет, число компьютеров и пользователей возросло до одного миллиарда! Правда и компьютеры изменились. Если тогда это были гигантские научные машины стоимостью больше миллиона долларов за штуку, то сейчас компьютеризированы не только ПК, но и телефоны, планшеты, микроволновки и холодильники. Но внешне различные приборы тем не менее состоят из одних и тех же чипов, цепей и транзисторов.
Работу компьютера (ПК) делят на аппаратную и программную составляющие. Проще говоря, аппаратная составляющая – это те физические, реально существующие устройства ПК, а программная – это софт, программное обеспечение, которое нельзя потрогать, но которое служит для выполнения различных задач пользователя.
Программный принцип
Программная часть состоит из всех тех внутренних компонентов, которые делают работу с ним интуитивно понятной и удобной для пользователя. К ней относятся и операционная система, и различные программы, и драйвера, которые способствуют правильной работе периферийных (подключаемых) устройств.
Существуют три различных вида ПО: системное, прикладное и системы программирования. Системное подразумевает функционирование различных операционных систем, драйверов и системных утилит которые помогают выстроить «диалог» между пользователем и его устройством, управлять файлами ПК и подключенными к нему устройствами.
Прикладная часть состоит из приложений, направленных на решение поставленных задач. Они делятся на общее программное обеспечение и на программное обеспечение специального назначения. К первому виду относятся текстовые редакторы, аудиоплееры, игры и др., ко второму – различные математические, профессиональные программы, используемые ограниченным кругом лиц.
Системы программирования – это разные среды разработки, необходимые для создания пользовательских программ, используя различные языки программирования, компиляторы, средства сервиса и трансляции.
Аппаратный принцип
Аппаратная же схема работы – это внутренние и внешне подключаемые к ПК устройства: клавиатура, мышь, принтер, а также непосредственно системный блок со всеми своими компонентами (материнская плата, процессор, память и т.п.) и монитор.
Для правильной работы ПК важны все элементы системного блока, однако отдельно выделяют материнскую плату, к которой и подключаются практически все остальные элементы: процессор, оперативная и постоянная память, жесткий диск, видео- и звуковая карты и др. Также материнская плата включает в себя слоты расширения, транзисторы и шины, которые используются для соединения и правильной работы ее элементов.
Микропроцессор, или центральное процессорное управление – это небольшое электронное устройство, которое может выполнять сложные вычисления. По сути, все логические и арифметические операции, которые и заложены в работу ПК – это работа именно ЦПУ.
Оперативное запоминающее устройство – память, которая задействуется для выполнения конкретных задач. Она хранит данные и инструкции, которые используются микропроцессором для выполнения операций. Постоянное запоминающее устройство хранит программы, инструкции и алгоритмы, непосредственно доступные в микропроцессоре.
Аппаратное обеспечение
Аппаратная часть (на сленге IT-специалистов — «железо», реже «хард», от англ. Hardware) — это все микросхемы, механизмы и устройства, обеспечивающие работу компьютера. Классификация компонентов аппаратного обеспечения может быть разной. Все зависит от конкретного типа устройства. Что касается типично «домашних» ПК, то «железо», установленное на нем, представлено набором следующих компонентов:
1. Системный блок. В нем, как правило, располагаются:
- процессор;
- материнская плата;
- видеокарта;
- аудиокарта;
- оперативная память;
- жесткий диск;
- DVD или CD-привод;
- сетевая карта.
3. Средства управления — как правило, это клавиатура и мышь.
4. Периферийные устройства — модемы, принтеры, сканеры, роутеры и т. д.
Возможен вариант, при котором какие-то из вышеперечисленных устройств взаимным образом интегрированы. Например, ряд моделей материнских плат включает в себя встроенную видео- и аудиокарту. Многое зависит от типа вычислительной техники. Например, то, как работает планшетный компьютер, может отличаться от основных принципов функционирования десктопа — настольного ПК.
Системный блок
Здесь я вам подробно расскажу из чего состоит системный блок — устройство компьютера. Если вам интересно, можете взять отвертку и аккуратно открутить два небольших шурупа которые расположены сзади вашего компьютера, после чего снять одну из боковых крышек и заглянуть внутрь.
Небольшое предупреждение. Если вы недавно взяли ваш компьютер, он находиться на гарантии и есть гарантийные стикеры, расположенные на местах крепления боковых крышек, то лучше не срывать эти пломбы. В противном случае вы можете лишиться вашей гарантии.
Постараюсь описать все его компоненты доступным для всех языком:
- Корпус
- Системная плата
- Микропроцессор
- Память компьютера — ОЗУ, ПЗУ
- Видеокарта
- Блок питания
- Жесткий диск HDD
- Оптический привод — CD, DVD ROM
- Флопик — накопитель на гибких магнитных дисках (дискетах) FDD
- Картридер — существуют как внутренние так и внешние
- Разъемы и порты периферийных устройств
- Системы охлаждения и вентиляции
Так же в системном блоке могут быть и другие устройства, например PCI-модем; сетевая карта; звуковая карта; различные карты расширения и другое. Флопика и картридера у меня нет, поэтому на фотографиях они не отображены. Рассмотрим подробнее каждый из перечисленных выше компонентов.
Процессор
Процессор представляет собой микросхему, предназначенную для выполнения основных вычислительных операций. Процессоры выпускаются двумя фирмами AMD и Intel. В зависимости от производителя процессора отличается и разъем (место его установки), поэтому при выборе материнской платы следует это не забывать. Вы просто не вставите процессор AMD в материнскую плату для процессоров Intel.
Блок питания компьютера
Блок питания, как и корпус не влияет на производительность компьютера, но если установить в компьютер БП недостаточной мощности, компьютер будет постоянно выключаться или вовсе не включится.
В настоящее время для компьютеров выпускаются блоки питания мощностью от 350 до 2000 ватт. Чем больше мощность, тем дороже стоит БП и зависимость эта нелинейна. Кроме мощности, важно учитывать какие разъемы необходимы для Вашего компьютера. В настоящее время используются следующие разъемы питания для компьютера (см.фото):
Стандартно в компьютер устанавливается блок питания на 400-500 ватт. Есть правило, выбирать более тяжелый блок питания, чем он тяжелее, тем меньше «сэкономил» производитель на цепях фильтрации и трансформаторе и соответственно более качественный БП.
реклама
Большая коробка, которая стоит под вашим столом это и есть системный блок. Не называйте его процессором, поскольку это моветон и неверное определение. В обиходе допустимо называть его компьютером, «компом», «системником». Его внутреннее устройство на самом деле довольно простое. Хотя компоненты, из которых он состоит, являются вершиной человеческой мысли. После прочтения статью вы сможете аккуратно открыть левую боковую крышку вашего системника и уже самостоятельно взглянуть на его устройство. Это так же увлекательно, как разобрать в детстве новую игрушку, чтобы посмотреть что внутри. Не забудьте предварительно его полностью обесточить и на данном этапе ничего не касайтесь. Приступим к изучению компьютерной анатомии.
1. Корпус.
Виды компьютеров по назначению
Каждый более или менее опытный пользователь знает, что существуют разные типы компьютеров. В частности, их можно разделить на стационарные компьютеры, неттопы, моноблоки, ноутбуки, нетбуки, планшеты и даже КПК. Мы рассмотрим основные виды в зависимости от их предназначения.
Компьютер для повседневных задач
Классическая версия современного ПК, состоящая из системного блока и дисплея. Мышь, клавиатура и динамики подключены к самому устройству. Традиционно эта система делится на офисную и домашнюю.
Для офисов выбирают самые дешевые и слабые системы, которые подходят только для использования офисных программ. Составлять документы, редактировать файлы и вести бухгалтерский учет – примерно такие виды работ выполняются офисными компьютерами, поэтому их компоненты должны быть соответствующими.
Выбирая домашний компьютер, пользователи стараются выбрать как можно более совершенную систему и мощные компоненты, а также хороший дисплей, который подойдет, как для взрослых, так и для детей.
Большинство людей не хотят покупать процессоры со встроенными видеокартами, а предпочитают дискретные. Домашние компьютеры должны не только воспроизводить фильмы и открывать документы, но также запускать игры. Такая система также должна быть оснащена большим монитором.
Монтажный или игровой пк
Это самые мощные системы с большим объемом оперативной памяти, очень мощным центральным процессором и дорогой видеокартой. Такая система может быть с водяным охлаждением (вместо обычного воздушного), потому что компоненты будут быстро нагреваться до высоких температур. Что касается объема оперативной памяти, то для игровых систем можно использовать 16 или даже 32 ГБ оперативной памяти, но это не предел.
В игровом компьютере нужно особое внимание уделить системе охлаждения.
Кроме того, в игровых персональных компьютерах запчасти и тип памяти должны быть самыми современными.
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.
