Урок 3

Урок 3. Системные компоненты компьютера
Или что находится в системном блоке

Этот урок мы посвятим изучению того, что находится внутри компьютера и что за что отвечает. Конечно, уровень материала не будет соответствовать тому, что пишут студенты в своих дипломах и курсовых, но нам это и не требуется. Главное – знать и понимать, как работает наш электронный друг. Таким образом, в будущем, Вы сможете самостоятельно устранять некоторые поломки и сбои Вашего персонального компьютера.
В приведенном на сайте “Словаре наиболее популярных компьютерных специальных терминов и профессионального сленга” Вы сможете “освежить” свою память в будущем, если что-то подзабудете – там вкратце приведено описание всех компонентов компьютера, о которых сегодня пойдет речь. Напоминаю, что после выхода каждого урока этот “Словарь. ” пополняется новыми терминами и понятиями.
И так, начнем!

Материнская плата

Эту плату еще называют “Системной” или “Основной” платой компьютера (в англ. Motherboard). В сущности, эта плата действительно является самой основной платой компьютера. Фактически ее можно сравнить со спинным мозгом человека, который занимается передачей сигналов и управлением всеми органами человека (ну, а в данном случае – компьютером). И, как Вы уже, наверное, догадались, все системные компоненты компьютера вставляются именно в материнскую плату. Да и внешние устройства, такие, как принтер, клавиатура, мышь и т.п. взаимодействуют с компьютером именно через порты, установленные на материнской плате, либо подключенные к ней. Чуть позже я составлю приложение, в котором будет подробное описание компонентов непосредственно самой материнской платы и те, кому это интересно, смогут ознакомиться со всем, что на ней есть.

Центральный процессор

Если приводить сравнение с анатомией человека, то разрабатывался центральный процессор по образу и подобию человеческого мозга. Однако, поскольку в нем самом начисто отсутствует такое понятие, как память в человеческом ее понимании (всякие КЭШи – не в счет – это уже можно сравнить с условными рефлексами и не более того), то уж больно страдает такое сравнение, хотя на самом деле он действительно является мозгом компьютера, т.к. все основные вычислительные операции выполняет именно центральный процессор. Производительность процессора определяется его тактовой частотой, количеством ядер в процессоре, размером кэш-памяти, техпроцессом изготовления процессора, разрядностью, архитектурой и еще многими и многими характеристиками. Для тех, кому интересны технические подробности – будет написана статья, а для тех, кто не хочет вникать в технические подробности – достаточно сказанного, а так же того, что все современные процессоры обладают очень высокой производительностью, поэтому если в Ваших планах нет делать из Вашего компьютера центр управления полетами и космическими технологиями или играть в самые суперсовременные игры, то подойдет любой. Интересный момент – ядро(а) центрального процессора изготавливаются на базе кварцевых пластин, за что они и получили свое дополнительное “погоняло” – камень. Это я к тому, что если говорят о необходимости замены “Камня” в компьютере, это значит, что речь идет о замене процессора, а не о тех двух камнях, которых не хватает в старых часах.

Жесткий диск

Хотя в этом месте по логике должна находиться оперативная память, я все же привожу жесткий диск, т.к. буду на него ссылаться при описании другого типа памяти – оперативной.

Жесткий диск служит для хранения системных файлов операционной системы, пользовательских приложений и данных. Иными словами на нем находятся все файлы, которые требуются для загрузки компьютера после его включения и все Ваши программы и документы. Т.е. для компьютера это та же “долгосрочная память”, что и для человека (именно поэтому я не стал в полной мере сравнивать один только центральный процессор с человеческим мозгом). Принцип работы жесткого диска таков – внутри металлической коробочки с надписью Hard Disk Drive находятся магнитные диски и считывающие головки. Диски закреплены на шпинделе (именно поэтому скорость вращения дисков описывается, как скорость вращения шпинделя) и после подачи питания раскручиваются и крутятся вплоть до выключения компьютера. Считывающие головки после раскручивания дисков “парят” на воздушной подушке над магнитной поверхностью и расстояние между диском и головкой меньше, чем толщина человеческого волоса. Именно поэтому жесткие диски собираются на заводе в стерильных условиях, чтобы ни одна частичка пыли не смогла попасть внутрь. Поэтому жесткий диск нельзя разбирать самостоятельно – попадание внутрь пыли для него смертельно, т.к. залетевшая в него пыль, попадая под считывающую головку, царапает магнитный слой диска и таким образом выводит его из строя. Жесткий диск обладает очень высокой скоростью доступа к данным, их чтения и записи. Это, кстати, и есть основные характеристики производительности жесткого диска, а именно: скорость вращения шпинделя, время доступа к данным, время считывания данных и время записи данных. Еще важный фактор – это объем жесткого диска. Измеряется в байтах и их производных значениях (байт – единица информации – подробнее см. “Словарь…”)

Принцип размещения данных на жестких дисках тоже является довольно интересным. Дело в том, что его можно сравнить с обычной… книгой! На диске так же присутствует заголовок тома, который содержит “оглавление” тома и само содержимое тома в виде файлов. В заголовке тома содержатся имена файлов и адреса их размещения в томе, так что принцип работы жесткого диска становится достаточно понятным. При запросе файла диск вначале обращается к заголовку, считывает, где этот файл находится и после этого перемещает головки по указанному адресу, чтобы считать этот файл. При удалении файла стирается только его имя и координаты в заголовке тома, а сам он остается на диске до тех пор, пока не будет перезаписан другой информацией. Операционная система его уже не видит, но таким образом появляется возможность его восстановления до тех пор, пока он не будет перезаписан другими данными. Жестким дискам так же будет посвящена отдельная статья.

Оперативная память

Если сравнивать оперативную память с человеческой, то это краткосрочная память. А если “по-научному”, то она еще и энергозависимая. Чтобы было понятно, то эта память используется центральным процессором, чтобы помещать данные, которые ему требуются для выполнения программ в данный момент времени. Иными словами, когда вы запускаете какую-то программу, то она автоматически загружается в оперативную память и после этого начинает выполняться. Для чего это делается? Дело в том, что скорость взаимодействия центрального процессора с оперативной памятью во много раз больше, чем скорость взаимодействия его с жестким диском и любым другим носителем информации. От объема установленной на Вашем компьютере оперативной памяти напрямую зависит его производительность. Связанно это вот с чем. Когда оперативная память переполняется (запущено много процессов одновременно), то операционная система автоматически создает на жестком диске файл подкачки, который имитирует работу оперативной памяти. Таким образом решается нехватка оперативной памяти. Одновременно с этим замедляется работа компьютера и связанно это именно с тем, что скорость доступа к данным и передачи данных между жестким диском и центральным процессором значительно меньше, чем между центральным процессором и оперативной памятью, а следовательно и общая производительность системы снижается. И тем больше происходит снижение производительности, чем больше данных находится в файле подкачки. Оптимальный объем оперативной памяти зависит от задач, для выполнения которых используется компьютер, а так же от разрядности операционной системы. Для нового Windows 7 минимальным объемом оперативной памяти для комфортной работы производителем Windows компанией Майкрософт установлено 2 Гигабайта оперативной памяти. Ну, а в общем случае, Вам поможет статья о том, как выбрать компьютер на нашем сайте. Там приводится классификация по роду выполняемых задач.

Видеокарта

С помощью видеокарты компьютер выводит на монитор компьютера текстовую и графическую информацию. Впрочем, многие современные видеокарты умеют взаимодействовать и с обычными телевизорами. Это удобно, например, при просмотре видеофильмов. От объема памяти видеокарты (видеопамяти) и мощности графического процессора (это такое государство в государстве – центральный процессор передает вычисления, связанные с обработкой графики непосредственно графическому процессору и, таким образом, снимает часть нагрузки с себя, – это оптимизирует производительность системы в целом). Видеокарты бывают интегрированные (встроенные) в материнскую плату и “внешние”, т.е. вставляющиеся в соответствующий слот на материнской плате. Интегрированные видеокарты обычно используются в офисных компьютерах, где нагрузка на видеокарту минимальна, т.к. они используются только в качестве печатной машинки, доступа в интернет и игры в пасьянс Косынка. Для просмотра видео встроенная карта тоже вполне подходит. Если же Вы любитель погонять в гонки или пострелять в стрелялку, то, естественно, Вам такой вариант вряд ли подойдет и вам нужна внешняя видеокарта с увеличенным объемом памяти и мощным графическим процессором. Хотя, если Вы не гурман, то Вам подойдет любая современная – их слабых сейчас не делают.

Звуковая карта

Как понятно из названия этого компонента – звуковая карта служит для вывода звука на компьютерные колонки, наушники или другое звуковоспроизводящее устройство. Так же все современные звуковые карты имеют возможности записи звука как с микрофона, так и с других звуковоспроизводящих устройств посредством линейного входа. Выход, к которому подключаются колонки обычно обозначается светло-зеленым цветом, гнездо для подключения микрофона – розовым, а линейный вход – голубым. Хотя иногда:

1. Маркировка отличается.
2. Пользователю самому дана возможность определить роль всех разъемов звуковой платы.

Хотя второй вариант больше подходит для интегрированных в материнскую плату так называемых звуковых кодеков. Это та же звуковая плата, только встроенная в материнскую. В подавляющем большинстве случаев встроенной звуковой картой можно обойтись, если Вы используете компьютер для просмотра видео, игр и интернета. Если Вы музыкант, либо звукорежиссер, то Вам, естественно, понадобится более профессиональное оборудование. В остальных же случаях качество звучания чаще всего удовлетворит даже меломана. (Определение: Меломан – человек, соседи которого несчастные люди).

CD/DVD – привод

Привод оптических дисков установлен на каждом современном компьютере. Что это такое, я думаю, пояснять не надо, т.к. в наши дни это очень распространенная вещь, которая встречается нам помимо компьютера еще и в бытовых DVD-приставках и музыкальных центрах, а так же MP3/MPEG4-плеерах и других устройств, предназначенных для просмотра видео и прослушивания музыки. Могу только добавить, что подразделяются эти приводы на пишущие и не пишущие и описать их принцип работы. А принцип довольно прост – все данные на дисках содержатся в так называемой двоичной системе, т.е. прожжена дырочка – 1, не прожжена – 0. Чтение происходит таким образом, что лазер подсвечивает поверхность диска, а фотоэлемент фиксирует угол отклонение луча лазера, таким образом происходит считывание информации с оптического (лазерного) CD или DVD диска. В случае с HDDVD и Blu-Ray (название последнего происходит от Blue Ray – голубой луч) принцип тот же, разница только в том, что CD и DVD диски могут быть прочитаны и красным и голубым лучом лазера, а HDDVD и Blu-Ray только голубым. Это связано с тем, что голубой луч имеет меньшую длину волны, а, следовательно, способен записывать и считывать более плотный уровень записи.

Дисковод

В большинстве современных компьютеров этот маленький приборчик отсутствует, как вид, т.к. в наши дни де-факто является архаизмом, однако кое-где его еще можно встретить, т.к. до сих пор на магнитных дискетах сдается кое-какая бухгалтерская отчетность и производится перепрограммирование некоторых устройств.

В принципе, если Вы не знаете, для чего Вам может понадобиться дисковод, то он Вам попросту не нужен. Ведь есть более надежные и гораздо более вместительные флеш-накопители (флешки), которые использовать гораздо проще и эффективнее, нежели дискеты 3.5″.

Картридер

Это устройство используется для чтения флеш-карточек от Ваших фотоаппаратов, видеокамер, карманных компьютеров. Современные кард-ридеры работают со всеми типами карт, кроме карт Sony Memory Stick – это изобретение компании Sony и требует соответствующего кард-ридера, либо продукта от Sony Corp.

Ну, вот мы и познакомились с “начинкой” системного блока, надеюсь, что теперь всем стало понятно, почему называть системный блок процессором – это грубейшая ошибка и какими органами располагает Ваш электронный друг. Конечно, есть еще и профессиональное оборудование, которое тоже может подключаться непосредственно к слотам материнской платы, но обзор такого оборудование выходит за рамки данной статьи – если Вам интересно знать про такое оборудование, то Вы можете подписаться на Информационную рассылку компании “Компьютерная Эра”. В следующем уроке мы научимся делать регулярное обязательное обслуживание компьютера, а у меня все, засим разрешите откланяться и успехов Вам в освоении компьютера!

Как установить процессор

Установка нового процессора на материнскую плату — это процедура довольно проста, но требует внимания и аккуратности. Сначала следует приобрести процессор с нужным сокетом, то есть специальным разъемом, который должен скрепляться с материнской платой. Дальше вопроса о том, как правильно установить процессор на новую или старую материнскую плату, возникнуть не должно. На ЦП видно ключи — небольшие выемки или ножки, которые должны попасть в сокет, поэтому поставить его вверх ногами просто не получится. Так что нужно внимательно посмотреть на детали, чтобы понять, как именно устанавливается выбранный процессор на конкретную материнскую плату, и сделать несколько действий:

• Отодвинуть рычажок крепления, чтобы освободить сокет.
• Состыковав по ключам, аккуратно и без усилий поставить процессор на место.
• Закрыть рычажок.

Если процессор не становится, не нужно на него давить! Нужно вытянуть его и еще раз поставить так, чтобы все выемки совпали.

Дополнительные компоненты компьютера

• Веб-камера. Позволяет общаться через Интернет по видеосвязи.
• Принтер. Печатает документы.
• Сканер. Сканирует документы.
• МФУ (мультифункциональное устройство) — принтер, сканер и ксерокс в одном устройстве.
• Наушники. Слушайте звук и не мешайте другим.
• ИБП (Источник бесперебойного питания или UPS). Позволяет плавно выключить компьютер, если дома пропало электричество. Обеспечивает 10 минут работы компьютера от батареи.
• Планшет и световое перо. Рисуем как кистью.

Виды процессоров и основные их производители

Существует множество видов процессоров от слабых одноядерных, до мощных многоядерных. От игровых и рабочих до средних по всем параметрам. Но, есть два основных лагеря ЦП – AMD и знаменитые Intel. Это две компании, производящие самые востребованные и популярные микропроцессоры на рынке. Основное различие между продукцией AMD и Intel – не количество ядер, а архитектура – внутреннее строение. Каждый из конкурентов предлагает свое строение «внутренностей», свой вид процессора, кардинально отличающуюся от конкурента.

У продуктов каждой из сторон есть свои плюсы и минусы, предлагаю кратко ознакомиться с ними поближе.

Плюсы процессоров Intel:

• Обладает более низким потреблением энергии;
• Разработчики больше ориентируются на Интел, чем на АМД;
• Лучше производительность в играх;
• Связь процессоров Интел с ОЗУ реализована лучше, нежели у АМД;
• Операции, осуществляемые в рамках только одной программы (на пример разархивирование) идут лучше, АМД в этом плане поигрывает.

Минусы процессоров Intel:

• Самый большой минус – цена. ЦП от данного производителя зачастую на порядок выше чем у их главного конкурента;
• Производительность снижается при использовании двух и более «тяжелых» программ;
• Интегрированные графические ядра уступают АМД;

Плюсы процессоров AMD:

• Самый большой плюс — самый большой минус Intel – цена. Вы можете купить хороший середнячок от AMD, который будет на твердую 4, а может даже и 5 тянуть современные игры, при этом стоить он будет намного ниже чем аналогичный по производительности процессор от конкурента;
• Адекватное соотношение качества и цены;
• Обеспечивают качественную работу системы;
• Возможность разгона процессора, повышая тем самым его мощность на 10-20%;
• Интегрированные графические ядра превосходят Интел.

Минусы процессоров AMD:

• Процессоры от АМД хуже взаимодействуют с ОЗУ;
• Энергопотребление больше, чем у Интел;
• Работа буферной памяти на втором и третьем уровне идёт на более низкой частоте;
• Производительность в играх отстает от показателей конкурента;

Но, несмотря на приведенные достоинства и недостатки, каждая из компаний продолжает развиваться, их процессоры с каждым поколением становятся мощнее, а ошибки предыдущей линейки учитываются и исправляются.

Заключение

Итак, в седьмом IT-уроке мы познакомились с внутренним устройством компьютера и кратко рассмотрели все компоненты системного блока. Для уровня «Новичок» этих знаний вполне достаточно, чтобы осознанно работать в большинстве программ, которые вам могут понадобиться.

В следующем уроке мы узнаем, какие устройства еще можно подключить к компьютеру (внешние устройства), называется он Основные периферийные устройства ПК.

Подписывайтесь на новости сайта, чтобы не пропустить свежие полезные материалы сайта IT-uroki.ru

Если остались вопросы, задавайте их в комментариях, постараюсь на все ответить.

Копировать запрещено, но можно делиться ссылками:

Что расположено на материнской плате?

Главным устройством на материнской плате, является процессор. Он представляет собой микросхему, в которой производятся все вычислительные операции. Так как при работе процессор нагревается, то на нем устанавливают радиатор с кулером.

Стоимость производства новых типов микропроцессоров очень велика, поэтому их выпускают только крупные компании и очень большими тиражами. Изготовлением процессоров для персональных компьютеров занимаются фирмы Intel и AMD.

Создание микросхем основано на технологии фотолитографии, когда на тонкую отшлифованную кремниевую пластину через фотошаблоны наносятся микроскопические электронные схемы, состоящие из миллиарда крошечных транзисторов размером в несколько нанометров.

На материнской плате размещается оперативная память. В ней временно хранятся данные, используемые во время работы процессора. Оперативная память энергозависима. При выключении компьютера вся информация из памяти сотрется. Внешне оперативная память напоминает линейку зеленого цвета, на которой установлены черные прямоугольные микросхемы. Вдоль длинного края линейки оперативной памяти можно увидеть небольшую выемку – ключ. Расположение ключа для разных видов памяти различно. Различают типы памяти DDR, DDR2, DDR3 и DDR4.

Рис. 2. Оперативная память.

В качестве дополнительных устройств к материнской плате могут быть подключены платы расширения: видеокарты, звуковые карты, сетевые карты, контроллеры различных портов (COM, LPT, SATA, USB).

Для каждого устройства на материнской плате предусмотрены свои разъемы:

• Процессор – устанавливается в специальное гнездо.Оно представляет собой конструкцию с множеством отверстий или контактов, количество которых соответствует числу ножек или контактных площадок процессора. Разъемы, предназначенные для установки процессоров, называют сокетами. Каждый сокет допускает установку только определённого типа процессора.
• Оперативная память – вставляется в специальные разъемы – слоты. Слоты имеют специальные бороздки – ключи, которые должны совпадать с выемкой на линейке оперативной памяти. Если ключи не совпадут, то оперативная память не установится в слот.
• Внешняя видеокарта устанавливается в разъем стандарта PCI Express, в более ранних версиях в AGP 8x.
• Платы расширения PCI: звуковые адаптеры, видеоадаптеры, сетевые карты, платы расширения портов устанавливаются в разъемы PCI.
• Для подключения внешних устройств – жестких дисков, дисководов компакт-дисков используется разъем SATA.

Рис. 3. AGP и PCI слоты.

Следует помнить, что тип сокета на материнской плате должен соответствовать типу процессора. Разъёмы для установки процессоров отличаются количеством и типом контактов, расстоянием креплений для кулеров. Поэтому разъёмы для разных типов процессоров несовместимы. При замене процессора необходимо знать маркировку сокета. Она указывается на металлической или пластмассовой части материнской платы в месте крепления процессора.

Что надо знать о системном блоке

Наиболее массовым форм-фактором системных блоков с 2001 года является ATX (Advanced Technology Extended). В соответствии со стандартом в системный блок входит материнская плата, центральный процессор и охлаждение для него, оперативная память, накопитель, видеокарта, блок питания. Важно понимать, что системный блок — это своеобразный конструктор. То есть при желании усилить свой компьютер можно установить в системный блок дополнительные элементы (сетевые или звуковые карты, модули беспроводной связи и не только).

Где в системном блоке находится дискретная видеокарта

Такая деталь обычно расположена в нижней части системного блока. Речь идет о форм факторе Tower с вертикальной компоновкой. У горизонтально ориентированных системников расположение элементов может отличаться – зависит от производителя корпуса.

p, blockquote 8,0,0,0,0 –>

Связано это со стандартизацией компьютерных комплектующих: почти на всех моделях материнских плат слот PCI‑E, если ее установить на шасси вертикально. Выглядит такой слот как длинный разъем с большим количеством коннекторов и обычно маркируется синим цветом (но не всегда, вернее сказать, может быть любого цвета).Определить наличие дискретной видеокарты не сложно: в этом случае в нижней части системника будет демонтирована одна или пара ограничивающих планок и оттуда будет торчать тыльная сторона видеокарты с горизонтально ориентированными портами для подключения монитора.

p, blockquote 9,0,0,0,0 –>

Сняв боковую крышку, эту деталь вы ни с чем не спутаете, даже если никогда прежде не видели её воочию или на фото: расположена она всегда перпендикулярно материнской плате и имеет внушительную ширину – почти полностью заполняет внутреннее пространство корпуса.

Как правило, графический ускоритель оборудован вентилятором, габариты которого зависят от его мощности. У слабых моделей это небольшой пропеллер, у более мощных диаметр кулера может достигать 120 мм.Самые мощные графические ускорители оборудованы двумя или тремя кулерами, так как сильно греются во время работы и им требуется циркуляция воздуха в достаточной мере. Как правило, «начинка» видеокарты прикрыта стильным пластиковым кожухом, на котором сделаны отверстия под вентилятор.

p, blockquote 11,0,0,0,0 –>

Исключение – самые слабые графические ускорители, которые греются не так сильно и поэтому вентиляторами не оборудованы. Но в этом случае почти всегда присутствует большой радиатор – торчащие из корпуса длинные алюминиевые пластины, которые могут иметь самые причудливые формы.Как правило, пластиковый кожух в этом случае не используется. Больше подробностей вы найдете в статье «Из чего состоит видеокарта для компьютера».

p, blockquote 12,0,0,0,0 –>

Установка радиатора

Установка радиатора крайне важный процесс. Если человек меняет процессор, ему никак не избежать этого процесса.

Охлаждение также подбирается, в зависимости от сокета материнской платы. Если человек покупал процессор в комплекте BOX, т.е. в коробочном варианте, то охлаждение уже имеет нанесенную термопасту.

Процессор Intel Pentium в комплектации BOX

Все что нужно сделать в этом случаи, это снять защитную пленку и установить его на установленный процессор.

Если человек приобрел охлаждение отдельно от процессора, ему необходимо убедится, что кулер совместим с сокетом и удовлетворяет требованиям к теплоотводу. Для этого, следует убедиться, что параметр TDP больше или такого же размера, как у процессора. TDP или рассеивающая мощность – это величина в ваттах, которая показывает какую тепловую мощность может отвести система охлаждения ЦП. Обыкновенно TDP процессоров для персональных компьютеров составляет 95 и 125 Вт. Соответственно и TDP системы охлаждения должна быть такой же. Узнать TDP процессора и кулера можно на сайте производителя или в магазине, где предполагается купить комплектующие для замены.

Если устройство подобрано правильно, на поверхность процессора, тонким слоем наносится термопаста ( в случае, если была приобретена не BOX комплектация ЦП), после чего устанавливается охлаждение, с обеих сторон цепляясь фиксаторами к сокету.

Установленное охлаждение фиксируется специальным рычагом, расположенным в верхней части системы охлаждения, а сам кулер подключается штекером к материнской плате в соответствующий разъем.

Надо сказать, что ЦП можно заменить в том случаи, если сокет материнской платы достаточно современный и на его легко найти в продаже подходящий процессор.