Порты компьютера для подключения периферийных устройств, их виды и назначение
Приветствую Вас, друзья. Продолжаем изучать системный блок. Сегодня расскажу о компьютерных портах. Что это такое? С бурным развитием интернет-технологий понятие «порт», «сокет» у многих на слуху. Это другая ветвь, и мы сегодня не будем говорить о ней.
Тема этой статьи содержит информацию о сугубо «железных», » реальных» разъемах (или портах), которые предназначены для подключения различных устройств к системному блоку.
«Железо» тоже совершенствуется и с каждой генерацией мы обнаруживаем новые виды разъемов (или порты) на купленных системных блоках. К ним подключаются различные, так называемые периферийные устройства.
Системный блок + монитор = компьютер. Все что подключается к ним (принтеры, сканеры, программаторы, видеокарты, мониторы и так далее) — это периферия.
На компьютере портов много. Они находятся на материнской плате системного блока и представляют собой разъемы (большая часть из них на задней части) . Часть разъемов выводится и на переднюю панель и они так же подключены к материнской плате.
На нее так же можно дополнительно установить и дополнительные устройства через специальные слоты расширения. К таким устройствам относятся дискретные видеокарты, сетевые карты, адаптеры Wi-Fi, USB-хабы, карт-ридеры, электронные замки, видеокарты и много чего еще.
Наличие слотов расширения позволяет самостоятельно собирать компьютер наподобие конструктора, на основе ваших предпочтений, не тратя лишних денек. Потому что разработчики давно стандартизировали выпускаемое оборудование.
При необходимости можно провести его обновление. Это главная причина того, что IBM-PC совместимые компьютеры (так называется такая платформа) когда-то вытеснили с рынка Apple Macintosh.
У них системные блоки изначально были неразборные, а оборудование не заменяемое. Провести апгрейд такого устройства нельзя, да и ремонтопригодность такого устройства снижается.
Распространенные, но старые виды разъёмов
VGA (Video Graphics Array): устаревшая классика
Голубенький штекер старого-доброго VGA всегда вызывает ностальгию.
Синий трапециевидный интерфейс доминировал в компьютерной сфере лет 25-30. Он великолепно справлялся со старыми ЭЛТ-дисплеями благодаря своей аналоговой природе. Но появились плоские ЖК-экраны – цифровые устройства, затем стали возрастать разрешения и старый-добрый VGA стал сдавать позиции.
Сегодня он всё реже встраивается в видеокарты, но до сих пор многие устройства (бытовые проигрыватели, проекторы, телевизоры) оснащаются поддержкой безнадёжно устаревшего VGA. Вероятно, ещё несколько лет «старичок» останется не слишком желательным, но повсеместно распространённым стандартом де-факто – если есть сомнения, каким кабелем можно будет подключить монитор в соседнем офисе, то берите VGA.
DVI-I (Digital Visual Interface): другой видеоинтерфейс-долгожитель
Разновидностей DVI несколько. Но на практике распространён DVI-I (Dual link)
Вообще-то их несколько: DVI-A, -D и -I, плюс их разновидности. Но когда речь идёт о самом распространённом стандарте «Ди-Ви-Ай», то подразумевается аналогово-цифровой DVI-I Dual Channel – именно эта спецификация встроена в большинство ПК.
В своё время DVI пришёл на замену стремительно устаревающему в середине 2000-х VGA. Возможность передавать как аналоговый, так и цифровой сигнал, поддержка больших (в ту эпоху) разрешений и высоких частот, отсутствие недорогих конкурентов: DVI исправно служит стандартом и в наши дни. Но вряд ли его активная «жизнь» будет продолжаться больше, чем ещё 3-4 года.
Разрешения выше минимально комфортного на сегодня FullHD всё чаще встречаются даже в недорогих компьютерных системах. С ростом мегапикселей заканчиваются и некогда серьёзные возможности DVI. Не вдаваясь в технические подробности, отметим, что пиковые способности DVI не позволят выводить на экран изображение с разрешением свыше 2560 х 1600 с приемлемой частотой (выше 60 Гц).
Разъемы жесткого диска
В процессе развития компьютера HDD или хард диск поменял несколько спецификаций разъемов, для многих современных компьютерщиков, такие названия как IDE, SCSI и их модификации уже история. Размеры жесткого диска тоже значительно изменились, первые кирпичи, с которыми мне приходилось работать весили более килограмма!
SATA разъем — самый популярный в настоящее время, жесткие диски с таким интерфейсом стоят в компьютерах, ноутбуках, серверах, видеорегистраторах и др. компьютерной технике.
на материнской плате компьютера от 4 до 8 разъемов SATA. Через этот интерфейс подключаются не только жесткие диски. CD-ROM, DVD-ROM приводы его тоже используют.
MSATA разъем — Разновидность SATA разъема, задумана специально для твердотельных дисков (SSD), которые пришли на смену механическим жестким дискам. SSD диски с таким интерфейсом стоят в компьютерах, ноутбуках, серверах, видеорегистраторах и др. компьютерной технике.
Разъемы мониторов для подключения к компьютеру
HDMI (представлены разные виды)
Один из самых востребованных и популярных интерфейсов на сегодняшний день. Встречается на подавляющем большинстве ноутбуков и компьютеров (также часто можно встретить на планшетах). Подходит для подключения мониторов, ТВ (и ТВ приставок), проекторов и пр. видео-техники.
- передает как аудио- так и видео-сигнал (одновременно). В этом плане это большой плюс интерфейсу: не нужны лишние кабели, чтобы передавать аудио-сигнал;
- полная поддержка FullHD (1920×1080) разрешения, с 3D эффектами. Максимальное поддерживаемое разрешение до 3840×2160 (4K);
- длина кабеля может достигать 10 метров, что достаточно в большинстве случаев (с использованием усилителей-повторителей — длину кабеля можно увеличить до 30 метров!);
- имеет пропускную способность от 4,9 (HDMI 1.0) до 48 (HDMI 2.1) Гбит/с;
- в продаже имеются переходники с HDMI на DVI и обратно (очень актуально для совместимости старых и новых устройств между собой);
- у HDMI есть несколько тип-разъемов: HDMI (Type A), mini-HDMI (Type C), micro-HDMI (Type D) (см. фото выше). На ноутбуках/ПК чаще всего используется классический тип размера — HDMI (Type A). Micro и Mini встречаются в портативной технике (в планшетах, например).
Если у вас на мониторе и системном блоке (ноутбуке) есть HDMI — то все подключение будет сводиться к покупке кабеля «HDMI-HDMI» (который можно купить в любом компьютерном магазине).
? Важно!
Обращаю внимание, что перед подключением по HDMI — обязательно выключите оба устройства (и ПК, и монитор). Порт может сгореть , если этого не сделать.
Классический HDMI кабель
Display Port
Display Port и Mini Display Port
Новый и достаточно быстро набирающий популярность интерфейс (конкурент HDMI). Позволяет подключать сразу несколько мониторов, поддерживает 4K разрешение, 3D изображение.
Есть два типоразмера: классический и Mini Display Port (на обычных ноутбуках и мониторах встречается первый вариант, см. фото выше ).
- одновременно передается как аудио- так и видео-сигналы;
- максимальная длина кабеля Display Port может достигать 15 метров;
- скорость передачи данных до 21,6 Гбит/с;
- позволяет получить разрешение до 3840 х 2400 при 60 Гц; или 2560 х 1600 точек при 165 Гц; или можно подключать сразу два монитора с разрешением 2560 х 1600 точек и частотой 60 Гц.
- обратите внимание, что помимо классического Display Port есть другой форм-фактор: Mini Display Port.
- кстати, размер разъёма Mini Display Port примерно в 10 раз меньше, чем у разъёма DVI (о нем ниже в статье) !
- у интерфейса есть небольшая «защелка», надежно фиксирующая кабель при подключении к порту.
USB Type-С (Thunderbolt)
Очень и очень интересный интерфейс (активно начал развиваться буквально год назад)!
Позволяет одновременно передавать аудио- и видео-сигналы на монитор, заряжать устройство и копировать данные (т.е. вместо нескольких кабелей — можно использовать только 1!). Это очень удобно при подключении монитора к ноутбукам.
Порт USB-C сверху — для передачи данных, снизу — Thunderbolt 3
Кстати! Сразу хочу сделать небольшую ремарку — USB Type-С могут быть «разными»:
- если возле порта не стоит никаких значков — скорее всего этот порт может передавать только данные (см. пример ниже );
- если возле значка стоит аббревиатура «DP» (Display Port) — значит к этому USB-C можно подключить дисплей;
- значок «молнии» рядом с USB-C указывает на полноценный Thunderbolt 3.
Thunderbolt — краткая информация
Этому интерфейсу уже почти 20 лет, а до сих пор пользуется широкой популярностью (вышел в 1999 г.). В свое время серьезно улучшил качество изображения на экране.
Максимальное разрешение равно 1920 х 1080 пикселям (однако, некоторые дорогие видеокарты могут передавать данные в двухканальном режиме (dual link) и разрешение может достигать 2560 х 1600 пикселей).
- через разъем DVI передается только изображение* (аудио-сигнал придется передавать по другим каналам);
- разрешение до 1920×1200 точек при длине кабеля до 10,5 м; разрешение 1280×1024 точек при длине кабеля до 18 м; в двухканальном режиме передачи данных — до 2560 х 1600 точек.
- есть три вида DVI: DVI-A Single Link — аналоговая передача; DVI-I — аналоговая и цифровая передачи; DVI-D — цифровая передача.
- различные разъемы и их конфигурация (DVI-A, DVI-D, DVI-I) — совместимы между собой.
- обратите внимание, что у этого стандарта чаще наблюдаются помехи: например, если рядом с кабелем находятся другие приборы, излучающие электромагнитный сигнал (телефон, принтер и пр.). Также подобное может происходить из-за плохого экранирования кабеля;
- в продаже есть множество переходников с VGA на DVI и обратные;
- разъем DVI достаточно габаритный, больше ~в 10 раз, чем Mini Display Port (компания Apple даже выпускала Mini DVI, но большой популярности он не сыскал. ) .
* Передача звука возможна, если у вас и видеокарта, и кабель (переходник), и сам монитор поддерживают цифровой стандарт DVI-D.
VGA (D-Sub)
Этот стандарт был разработан уже в далеком 1987 г. Несмотря на это, до сих пор пользуется большой популярностью, используется в основном для простых проекторов, видео-приставок, небольших офисных мониторов (где не требуется высокое разрешение и очень качественное изображение).
Официально поддерживается разрешение до 1280×1024 пикселей (не официально — 1920×1080 обычно без проблем!) , а потому многие «пророчат» скорое затмение этому интерфейсу.
Лично мое мнение : многие рано «хоронят» этот интерфейс, ведь благодаря сотням миллионам устройств, которые были выпущены за эти 30 лет, VGA «переживет» некоторые современные.
- передает только видео-сигнал (для аудио необходимо использовать другие каналы);
- максимальное разрешение до 1280×1024 пикселей, при частоте обновления кадров 75 Гц (в некоторых случаях удается работать и при большем разрешение, но официально это не гарантируется, к тому же возможно ухудшение качество изображения);
- есть множество переходников VGA на HDMI, VGA на Display Port, VGA на DVI и обратные;
- несмотря на «моральное» устаревание — интерфейс поддерживается множеством аудио- и видео-техники, и до сих пор еще пользуется широким спросом.
Видео интерфейсы
Порт VGA
Этот порт есть в большинстве компьютеров. Он размещен на видеокарте и предназначен для подключения экранов, проекторов и телевизоров высокой четкости. Это порт типа D-Sub разъем, состоящий из 15 контактов, размещенных в три ряда. Разъем называется DE-15.
Порт VGA — это основной интерфейс для связи между компьютерами и более старыми ЭЛТ-мониторами. Современные ЖЖ-дисплеи и светодиодные мониторы поддерживают VGA, но качество изображения снижается до разрешения 648×480.
В связи с увеличением использования цифрового видео, порты VGA заменяются на HDMI и Display. В некоторых ноутбуках тоже есть порты VGA, для подключения внешних мониторов. Вот его схема:
Digital Video Interface (DVI)
DVI — это высокоскоростной цифровой интерфейс для обеспечения связи между видеокартой и экраном компьютера. Он был разработан для минимизации потерь при передачи видео сигнала и замены технологии VGA.
Есть несколько типов DVI разъемов, это DVI-I, DVI-D и DVI-A. DVI-I — это порт с возможностью передаче как цифровых, так и аналоговых сигналов. DVI-D поддерживает только цифровые сигналы, DVI-A — только аналоговые. Цифровые сигналы могут передавать видео с разрешением 2560х1600.
Кроме того, было разработано несколько модификаций. Apple разработала Mini-DVI, который выглядит очень похоже на VGA и намного меньше, чем обычный DVI:
Затем был еще Micro-DVI, он еще меньше чем Mini-DMI и по размеру похож на разъем USB и способен передавать только цифровые сигналы:
Display Port
Display Port это цифровой интерфейс, который был разработан для замены VGA и DVI и может передавать не только видео, но и аудио сигналы. Последняя версия может передавать видео с разрешением до 7680х4320.
Display Port имеет 20-контактный разъем, который намного меньше чем DVI и позволяет передавать более высокое разрешение видео. Вот схема размещения контактов:
Разъем RCA
Порт RCA может передавать аудио и видео сигнал с помощью трех кабелей. Видео сигнал передается по желтому кабелю и поддерживается максимальное разрешение до 576i. Красный и белый порт используются для передачи аудио сигнала.
Component Video
Интерфейс Component Video разделяет видеосигнал на несколько каналов и позволяет получить более высокое качество, чем при использовании RCA. Могут передаваться как аналоговые, так и цифровые сигналы.
S-Video
S-Video используется только для передачи видеосигнала. Качество изображения лучше, чем в двух предыдущих вариантах, но разрешение меньше чем в Component. Этот порт, как правило, черного цвета и есть во всех телевизорах и большинстве компьютеров. Он очень похож на PS/2, но имеет только 4 контакта:
HDMI расшифровывается как High Definition Media Interface. Это интерфейс для передачи и приема цифрового видео и аудио сигнала высокой четкости на такие устройства как мониторы компьютера, телевизоры высокой четкости, Blue-Ray плееры, игровые консоли, камеры. Сейчас HDMI считается стандартным портом для передачи видео данных.
Порт HDMI типа A выглядит вот так:
В разъеме используется 19 контактов, а последняя версия 2.0 может передавать видеосигнал с разрешением 4096х2160 и 32 аудиоканала. Схема подключения контактов:
Интерфейс Universal Serial Bus (USB) заменил последовательные и параллельные порты, PS/2 игровые порты и зарядные устройства. Этот порт может применяться для передачи данных, выступать в качестве интерфейса для подключения периферийных устройств и даже использоваться в качестве источника питания. Сейчас существует четыре вида USB: Type-A, Type-B, Type-C, micro-USB и mini-USB. С помощью любого из них может быть выполнено подключение внешних устройств к компьютеру.
USB Type-A
Порт USB Type-A имеет 4-контактный разъем. Существует три различных, совместимых версии — USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0. Последний является общим стандартом и поддерживает скорость передачи данных до 400 Мбит/сек.
Позже был выпущен стандарт USB 3.1, который поддерживает скорость до 10 Гбит/сек. Черный цвет обозначает USB 2.0, а USB 3.0 — помечена синим. Вы можете видеть это на изображении:
Схема подключения контактов:
USB Type-C
Type-C — это последняя спецификация USB и в этот разъем можно вставлять коннектор любой стороной. Планируется, что со временем она заменит Type-A и Type-B.
Порт Type-C состоит из 24 контактов и может пропускать ток до 3А. Эта особенность используется для современной технологии быстрой зарядки.
Порт DVI
Также известен как: DVI-D, DVI-I, Dual-Link DVI.
Описание: В силу физических размеров DVI далеко не каждый ноутбук оснащается этим интерфейсом. Но практически каждый монитор с Full HD разрешением имеет DVI порт. Часто DVI будет лучшим вариантом соединения компьютера и монитора, так как многие бюджетные дисплеи имеют только DVI и VGA разъемы. К счастью, если возникнет необходимость можно приобрести адаптер для перехода от HDMI или DisplayPort на DVI.
DVI может выводить изображение впроть до разрешения 1920 х 1200 при 60 Гц. Для 2K или 4K мониторов при 30 Гц требуется второе соединение — так называемый, Dual-Link DVI. Он в силу его названия может обеспечить вывод изображения разрешением 1920 х 1200 при 120 Гц.
Большинство основных USB док-станциё имеют по крайней мере один DVI-выход.
Необходимость адаптера: Вы можете найти кабель HDMI-DVI за менее чем 10 $ и DisplayPort-DVI кабель по цене ниже 15 $. Самое дешевый кабель — DVI-VGA около 5 $. USB док-станции c выходом для двух мониторов DVI начинаются от 90 $.
Адаптер HDMI-DVI, кабель DVI
е-SATA
e-SATA — это внешний разъем Serial AT Attachment, который используется в качестве интерфейса для подключения внешних запоминающих устройств. Современные разъемы e-SATA называются e-SATAp и расшифровываются как Power e-SATA ports. Это гибридные порты, способные поддерживать как e-SATA, так и USB. Ни организация SATA, ни организация USB официально не одобрили порт e-SATAp и должны использоваться на риск пользователя.
На изображении выше показан порт e-SATAp. Он показывает, что можно подключать как устройства e-SATA, так и USB.
