Устройство системного блока — какие компоненты отвечают за работу компьютера
Устройство системного блока, все детали и компоненты, которые в нём установлены, называют техническими характеристиками ПК. А также часто употребляется термин конфигурация и железо. От того какими техническими характеристиками обладает компьютер, зависит прежде всего эго работоспособность и возможность выполнять определённые задачи. От содержимого системного блока зависит, какими программами вы сможете пользоваться при использовании этого компьютера.
Технические характеристики, определяют стоимость компьютера. Поэтому, к примеру, если вы покупаете компьютер для работы с текстом, электронными таблицами, почтовыми клиентами, поиска информации в интернете, составления презентация, вам не стоит переплачивать за мощный компьютер с высокими техническими характеристиками.
А вот, если вы собираетесь заниматься видеомонтажом, обработкой графики, звукомонтажом, играть в современные игры, то стоит обратить внимание на производительную и мощную конфигурацию компьютера.
А теперь давайте разберёмся с компонентами системного блока и характеристиками, на которые стоит обратить внимание.
Устройство материнской платы
Системная (материнская) плата (англ. — motherboard, mainboard, MB, разг. — мамка, мать, материнка) — это основная плата, к которой подсоединяются все части компьютера (процессор, видеокарта, ОЗУ и др.), устанавливается в системном блоке. Главная задача материнской платы — соединить и обеспечить совместную работу всех элементов компьютера.
Основой любой современной материнской платы является набор системной логики, который чаще называют чипсетом (от англ. chipset). Чипсет — это совокупность микросхем, обеспечивающих согласованную совместную работу составных частей компьютера и их взаимодействие между собой. Чипсет, как правило, состоит из двух основных микросхем, чаще всего называемых «северным» и «южным» мостами.
Северный мост (North bridge, системный контроллер) — это часть системной логики материнской платы, обеспечивающая работу основных узлов компьютера — центрального процессора, оперативной памяти, видеокарты. Именно он управляет работой шины процессора, контроллера ОЗУ и шины PCI Express, к которой подсоединяется видеокарта. В некоторых случаях северный мост может содержать интегрированный графический процессор.
Южный мост (Southbridge, ICH (I/O controller hub), периферийный контроллер, контроллер ввода-вывода) — обеспечивает подключение к системе менее скоростных устройств, не требующих высокой пропускной способности — жёсткого диска, сетевых плат, аудиоплаты и т.д., а также шин PCI, USB и др., в которые устанавливаются разного рода дополнительные устройства. Клавиатура и мышь также замыкаются на южный мост.
Наличие северного и южного мостов — классическая, общепринятая схема построения чипсета, на котором базируется системная плата. Но существуют также схемы, отличающиеся от традиционных. Это касается в первую очередь компьютеров на базе современных процессоров, содержащих в себе элементы, в большей или меньшей степени выполняющие функции северного моста (чаще всего — контроллер оперативной памяти, интегрированное графическое ядро). На системных платах для таких процессоров северный мост существенно упрощен.
Качеством и возможностями системной логики определяются производительность и стабильность работы компьютера. При выборе материнской платы нужно учитывать в первую очередь то, какой чипсет был взят за основу при ее изготовлении. Основными производителями чипсетов сейчас являются компании Intel, NVidia, ATI/AMD и др., в то время как материнские платы производятся ASUS, MSI, Gigabyte, ASRock, Zotac и др. Системные платы с одинаковым чипсетом у разных производителей называются по-разному. По цене они тоже могут существенно отличаться. При выборе как првило лучше отдать предпочтение материнской плате с более «продвинутым» чипсетом от менее известного производителя, чем наоборот.
Наборы микросхем системной логики
Современные системные платы невозможно представить без микросхем системной логики. Набор микросхем определяет функциональность системной платы. Другими словами, две любые платы с одинаковым набором микросхем системной логики функционально идентичны, если производитель преднамеренно не добавил некоторые функции, отсутствующие в чипсете, либо не отключил некоторые из имеющихся в нем.
Набор микросхем системной логики включает в себя интерфейс шины процессора (FrontSide Bus — FSB), контроллеры памяти, контроллеры шины, контроллеры ввода-вывода и т.п. Все схемы системной платы также содержатся в наборе микросхем. Если сравнивать процессор компьютера с двигателем автомобиля, то аналогом набора микросхем является, скорее всего, шасси. Оно представляет собой металлический каркас, служащий для установки двигателя и выполняющий роль промежуточного звена между двигателем и внешним миром. Шасси — это рама, подвеска, рулевой механизм, колеса и шины, коробка передач, карданный вал, дифференциал и тормоза. Шасси автомобиля представляют собой механизм, преобразующий энергию двигателя в поступательное движение транспортного средства. Набор микросхем, в свою очередь, является соединением процессора с различными компонентами компьютера. Процессор не может взаимодействовать с памятью, платами адаптера и различными устройствами без помощи набора микросхем. Если воспользоваться медицинской терминологией и сравнить процессор с головным мозгом, то набор микросхем системной логики по праву займет место позвоночника и центральной нервной системы.
Набор микросхем управляет интерфейсом, или соединениями процессора с различными компонентами компьютера. Поэтому он определяет в конечном счете тип и быстродействие используемого процессора, рабочую частоту шины, скорость, тип и объем памяти. В сущности, набор микросхем относится к числу наиболее важных компонентов системы, даже, наверное, более важных, чем процессор. Мне приходилось видеть системы с мощными процессорами, которые проигрывали в быстродействии системам, содержащим процессоры меньшей частоты, но более функциональные наборы микросхем. Во время соревнований опытный гонщик часто побеждает не за счет высокой скорости, а за счет умелого маневрирования. При компоновке системы я бы начинал с набора микросхем системной логики, так как именно от его выбора зависят эффективность процессора, модулей памяти, устройств ввода-вывода, а также разнообразные возможности расширения.
Материнские платы мобильных компьютеров, чем отличаются
Ноутбук представляет собой уменьшенную копию обычного персонального компьютера. В действительности данные типы компьютерной техники обладают общим функционалом и похожи по внутреннему устройству. Однако материнские платы ноутбуков характеризуются рядом отличий от аналогов оборудования, устанавливаемого на стационарные ПК.
К примеру, главные платы обычных ПК обладают дополнительными слотами, что обеспечивает их мобильность. Пользователь может при необходимости заменить материнку, звуковую или видеокарту, а также видеоконтроллер и другие устройства.
Материнские платы для мобильных компьютеров миниатюрны и компактны. Устройства интегрируют в себе максимальное количество всех необходимых комплектующих для обеспечения полноценной работы техники. Следует отметить, что в случае выхода из строя какого-то компонента ноутбука, заменить его достаточно сложно.
Наряду с некоторыми недостатками, существует множество достоинств подобного решения. Системные карты ноутбука занимают минимальное пространство в конструкции. Материнка для мобильной техники отличается экономичным потреблением электроэнергии.
Стоимость ремонта материнской платы ноутбука несколько выше, чем восстановление аналогов оборудования в обычных ПК. Также подобные устройства проигрывают в качестве теплоотводов.
Строение системной платы
Системная плата изготовлена из стекловолокна, состоит из нескольких листов, на которые наносятся контакты (печатная плата) и имеет многослойную структуру.
Системная плата крепится к стойке с помощью винтов.
Основные элементы, которые располагаются на системной плате:
- процессор;
- оперативная память;
- набор управляющих микросхем (чипсет);
- BIOS;
- кэш-память;
- шины;
- слоты расширения;
- батарейка и др.
Кроме того, на плате расположены разъемы для параллельных, последовательных портов (для подключения клавиатуры и мыши), источника питания, встроенного динамика, индикаторов и кнопок, которые находятся на передней панели системного блока. Тип системной платы определяет производительность ПК и перечень тех устройств, которые можно подключить.
Рисунок 2. Вид системной платы
Для передачи данных между устройствами системной платы используются шины: шина главного процессора, на которой работает ЦП и кэш-память, системная шина. Взаимодействие происходит через специальные устройства – контроллеры.
Готовые работы на аналогичную тему
Содержание
Многие из нас обновляют ПК раз в несколько лет, а геймеры и того чаще. Но при покупке нового процессора, оперативки или той же материнской платы мы редко обращаем внимание на корпус компьютера, стабильно переживающий несколько крупных апгрейдов. Собственно, поэтому при выборе материнской платы нужно позаботиться о том, чтобы она банально поместилась в корпусе. Ну а для облегчения этой задачи производители уже давно стандартизировали размеры системных плат.
Extended ATX или E-ATX. Материнские платы этого типоразмера имеют габариты до 305х330 мм и преимущественно используются при сборке высокопроизводительных HEDT-систем. В большинстве своем они имеют превосходный набор возможностей, который избыточен для простого офисного ПК, но вполне может прийтись по душе продвинутому геймеру или оверклокеру.
Standard-ATX или ATX. Эти платы до 305х244 мм уже давно стали золотым стандартом потребительского компьютера, будь то офисный ПК, геймерский компьютер или рабочая станция. В этом типоразмере выпускается огромное число системных плат, с помощью которых можно собрать ПК абсолютно любого уровня, и именно под него «заточено» большинство ПК-корпусов.
Micro-ATX или mATX. Такие материнские платы размером до 244х244 мм часто называют бюджетными, и в чем-то это правда — они предлагают меньшее число разъемов и, в целом, имеют ряд ограничений из-за своих компактных размеров. Хотя даже на такой материнской плате можно собрать компактную, но очень производительную систему.
Mini-ITX. Подобные системные платы имеют габариты до 170х170 мм. Они рассчитаны на сборку ультракомпактных систем с внешним блоком питания и могут разместиться практически в любом ПК-корпусе. Вот только особого смысла это не имеет — такая сборка не будет отличаться ни доступной ценой, ни высокой производительностью, ни широкими возможностями апгрейда. А для того чтобы компенсировать эти недостатки, стоит использовать Mini-ITX только там, где это необходимо.
Разгон компонентов (Overclocking).
Если планируете разгон процессора, убедитесь что плата его поддерживает. Например, чипсет должен уметь поддерживать корректировку множителей и напряжений ЦП, которые не все чипсеты позволят. Кроме того, материнские платы, которые предлагают улучшенное управление питанием и надежные функции, обеспечивают высокий уровень стабильности.
Наконец, при разгоне растет температура компонента, поэтому задумайтесь над дополнительным охлождением, если планируется серьезное ускорение чипа. Подробнее про охлождение можете прочитать здесь: Какое охлаждение лучше водяное или воздушное?
Форм-факторы материнской платы
На рынке компьютерной техники представлено огромное разнообразие системных плат, что может усложнить процесс выбора подходящего устройства. Следовательно, необходимо ознакомиться с основными типоразмерами плат, которые формируют определенный набор технических характеристик для каждого вида:
- ATX – устройство, имеющее большое число разъемов для подключения дополнительных системных интерфейсов (отличается удобством крепления и большими размерами);
- mATX – предельно полноценное устройство, с технической точки зрения, имеющая средние размеры и подойдет при формировании бюджетного персонального компьютера для использования в домашних условиях;
- mITX – наименьшая на рынке плата, которая изначально интегрирована в персональный компьютер, соответственно в редких случаях она продается отдельно.
От выбора типа материнской платы зависят не только функциональные возможности, но и способность подобрать требуемый внешний корпус устройства.
Что такое чипсет?
Оптимальная работа компьютера зависит от чипсета, то есть от набора микросхем, который необходим для налаживания взаимодействия между главным процессором и составляющими системы. Это ключевой элемент материнской платы.
Состоит чипсет из двух микросхем, расположенных в основном под охлаждающим элементом ПК. От того какие бывают модели данного элемента напрямую зависит производительность компьютера, поэтому важно ответственно подойти к выбору материнской платы.
Необходимость микросхемы BIOS
Для первого запуска ПК необходимо наличие БИОС-микросхемы, в которой расположено заводское программное обеспечение. Именно к данному элементу обращается система при первоначальном включении и взаимодействует с ним до полного окончания рабочей сессии. Основными функциями БИОС-микросхемы является контроль корректности работы компьютерных систем, обеспечения взаимодействия с дисплеем, клавиатурой и мышью.
Один мой знакомый человек задал мне вопрос: «В последнее время после включения компьютера я вижу английский текст белого шрифта на черном фоне после запуска системного блока. Чтобы продолжить загрузку мне нужно нажать клавишу F1. Но ведь раньше было все в порядке?» Это и есть Биос в действии. Когда же пользователь заметил такую некорректность работы системы, достаточно обратить внимание на системное время и дату. Если оно после выключения компьютера постоянно сбивается, то пришло время менять батарейку на материнской плате. Ведь она обеспечивает сохранность пользовательских настроек BIOS и системного времени на компьютере.
Понимание основ функционирования вашего компьютера позволит более корректно воспринимать те сигналы, которые посылает вам устройство в случае возникновения неполадок или снижения мощности. Не стоит забывать о связующих элементах (шинах) и об интегрированных компонентах, драйверах. Надеюсь, что хотя бы капельку новых знаний ты, дорогой читатель, почерпнул из этой статьи. Если это так, то поделись ее со своими друзьями, а если нет, то всё равно поделись. Возможно, для твоих друзей это будет морем знаний.
Хотите узнать как делают материнские платы? Смотрите видео
Дорогой читатель! Вы посмотрели статью до конца. Получили вы ответ на свой вопрос? Напишите в комментариях пару слов. Если ответа не нашли, укажите что искали или откройте содержание блога.
