Основные компоненты компьютера. Что и для чего нужно? Устройства ПК. Устройство компьютера. Из чего состоит компьютер

Что вы, уважаемый читатель, знаете о компьютере? Безусловно, полнота и глубина вашего ответа будут зависеть от многих факторов. Некоторые из вас невольно обратятся к поверхностным знаниям из школьной программы, полученным на уроках информатики. Да и вряд ли рядовой пользователь задумывался о том, что скрывается под защитным кожухом системного блока. Как правило, познания домохозяйки основываются на визуальном понимании предмета нашего обсуждения: железный или пластиковый ящик, монитор, клавиатура и мышь. И с этим стоит согласиться, так как объективность такого мнения действительно характеризует ПК стандартной конфигурации в общих чертах. Однако составные части компьютера — это нечто большее, чем простота и ограниченность видимых корпусных деталей системного блока и некоторых подключенных к нему Чтение обещает быть увлекательным, а материал статьи гарантировано станет отправной точкой для вашей любознательности.

Основные составные части компьютера: о том, что видит домохозяйка

Как бы этого не хотелось, но без компьютерной терминологии нам просто не обойтись. Поэтому будьте готовы познакомиться с некоторыми специализированными словами. Между прочим, это существенно сэкономит вам время в будущем. Теперь перейдем непосредственно к увлекательной теории и рассмотрим в качестве вводного списка базовую конфигурацию стационарного ПК.

Системный блок — корпус, в котором находится аппаратная начинка компьютера.
Монитор — устройство отображения графической и символьной информации.
Клавиатура — клавишное средство управления компьютером, посредством которого осуществляется ввод данных и команд.
Мышка — ручной манипулятор, преобразующий механические движения в управляющий сигнал.

Конструкционные особенности вычислительных устройств

Упомянутые составные части компьютера являются неотъемлемыми элементами десктопных модификаций. Ноутбуки, планшеты и карманные электронные девайсы относятся к портативному типу вычислительной техники. Такие устройства имеют компактный корпус. Все базовые аппаратные компоненты объединены в единое устройство, в результате чего и достигается максимальная практичность девайса. Неоспоримым преимуществом портативных компьютеров является эксплуатационная автономность и мобильность при использовании. Существует еще один тип компьютерной техники — моноблоки. Данный вид вычислительных устройств - нечто среднее между настольными и мобильными системами. Позаимствованная у ноутбуков миниатюрность аппаратной части и стационарная «привязанность» к рабочему месту традиционных ПК обособляют данный вид техники в отдельно представленный тип вычислительных девайсов.

Внутри защитного корпуса расположены , что в конечном итоге является аппаратной конфигурацией ПК. Основной деталью компьютера принято считать материнскую плату устройства, так как данный элемент является своеобразным позвоночником электронной системы, на который, помимо обязательных комплектующих - центрального процессора и планок оперативной памяти - могут быть установлены дополнительные модули расширения. Особое место в системном блоке отводится под устройство хранения информации — жесткий диск. Такие составляющие части компьютера, как система охлаждения и блок питания, также располагаются внутри корпуса ПК. Однако портативные девайсы получают электропитание от внешних устройств энергообеспечения. Как правило, персональный компьютер оснащается оптическим приводом для считывания и записи данных. Основная интерфейс-панель выводится наружу.

Важные части компьютера: процессор — «сердце» ПК

Данная микросхема выполняет функцию вычислительного центра. Без CPU компьютер просто не будет работать. Мощность CPU характеризуется тактовой частотой, которая измеряется в МГц. Вместе с тем именно от уровня примененной технологии зависит конечный показатель производительности процессора. При выполнении многопоточных операций (работа двух и более одновременно используемых приложений) безусловным преимуществом обладают CPU, имеющие многоядерную архитектуру строения. Данная техническая часть компьютера — процессор — состоит из ядра и сопряженных с ним составных элементов: шины ввода/вывода и адресной шины. Скорость обработки данных между указанными компонентами CPU выражается в разрядности. Чем выше упомянутый показатель, тем больше шины центрального процессора.

Оперативная память: быстродействующий помощник CPU

Это энергозависимый компонент системы, который является своеобразным посредником между центральным процессором и жестким диском. Однако обмен данными может происходить и напрямую между CPU и ОЗУ компьютера. Модуль оперативной памяти устанавливается в специальный bank-слот материнской платы. От объема оперативки, который измеряется в единицах информации (МБ), а также пропускной способности системной шины устройства, зависит быстродействие ОС. На сегодняшний день существует несколько типов такой памяти:

Устаревший вид ОЗУ — SIMM и DIMM.
Самые распространённые — DDR, DDR2, DDR3.
Новый тип ОЗУ — DDR4.

Как вы понимаете, составные части компьютера должны соответствовать некому единому стандарту. Приобретая дополнительный необходимо точно знать, какой именно тип ОЗУ поддерживает ваша системная плата.

Жесткий диск: «железная» память

В отличие от оперативки записываемые на HDD данные могут храниться достаточно долго. Работа винчестера основывается на принципе изменения магнитного поля вблизи записывающей головки. Накопитель данного типа является механическим устройством, эффективность работы которого зависит от присущих ему характеристик:

Номинальная емкость — количество данных, которые могут храниться на HDD.
Время произвольного доступа — выполнение операции позиционирования на произвольном участке дискового пространства.
Скорость вращения центрального шпинделя — параметр измеряется количеством оборотов в минуту.
Объем буфера — промежуточная память, которая исчисляется в МБ.
Скорость передачи данных — способность устройства считать определенное количество информации за секунду. Учитывается последовательный доступ к определенной (имеется в виду внешняя и внутренняя зоны) дисковой части персонального компьютера.

Апгрейд ПК, компактного вычислительного девайса и сервисного оборудования часто связан с наращиванием быстродействия операционной системы. И появившиеся совсем недавно твердотельные накопители как нельзя лучше могут разрешить скоростные проблемы любой вычислительной техники. Однако относительно малый объем дискового пространства при высокой цене SSD-устройства для многих пользователей является, мягко говоря, неприемлемым решением.

Видеокарта: визуальное представление

Какие составные части компьютера отвечают за графику? Ответ на этот вопрос довольно прост. Прежде всего — это видеокарта, затем — центральный процессор, а уж после — оперативная память ПК. Стоит отметить, что графические адаптеры бывают дискретными и интегрированными. Поэтому следует более детально рассмотреть вопрос различности такого рода оборудования.

Встроенный в материнскую плату графический чип

Как правило, компьютеры низшей ценовой категории оснащаются интегрированными видеоконтроллерами. Как вы понимаете, особой производительностью такие чипы не обладают. Однако для решения офисных задач, просмотра мультимедийного материала и даже запуска не ресурсоемкого игрового приложения такой вариант вполне приемлем. Обратите внимание: встроенный в чипсет видеоадаптер физически не может считаться обособленным элементом комплектации.

Дискретный тип видеокарт

На сегодняшний день это наиболее эффективный метод повысить графические возможности ПК. Данный графический модуль вставляется в специальный PCI-слот расширения материнской платы. Посредством интерфейс-разъема, который расположен на самой видеокарте и выведен наружу системного блока, подключается монитор. Объем видеопамяти и пропускная способность ее шин, а также частота ядра, текстурная и пиксельная скорость заполнения являются основными показателями графической производительности оговариваемой комплектующей ПК. Теперь, если вас кто-либо попросит: «Перечисли составные части компьютера», вы должны учитывать, что в отличие от интегрированного графического чипа — это отдельно представленный модуль.

Конфигурация ПК: расширение функционала и модернизация

После того как вы узнали или освежили прежде полученную информацию о том, что находится внутри системного блока ПК, давайте коснемся вопроса о том, и как он связан с темой представленной статьи.

Итак, дополнительные части компьютера - это не только периферийные устройства: принтеры, сканеры, веб камеры и т. д., подключаемые к какому-либо интерфейс-разъему или же соединенные посредством беспроводной технологии с ПК, но и некоторые компоненты системы, которые принято называть базовыми. Например, пользователь всегда может добавить оперативных ресурсов своему компьютеру, установив в свободные bank-слоты системной платы добавочные модули оперативки. Заядлые геймеры часто ставят на свои компьютеры две мощнейшие видеокарты. Аудио-возможности можно значительно расширить, если подключить навороченный звуковой адаптер. Сетевые и DVB-карты, различные ридеры и TV-тюнеры, а также масса другого оборудования — все это может стать элементами модернизации, то есть апгрейдом ПК. Единственным ограничением для полета пользовательской фантазии может являться недостаточный уровень технологичности материнской платы.

Прежде чем закончить

Теперь вы не будете застигнуты врасплох, если вас попросят: «Перечисли составные части компьютера». Тем не менее для полноты знаний об устройстве ПК следует еще кое в чем разобраться. Ведь в предыдущих абзацах лишь вскользь было упомянуто о коммуникационных возможностях компьютера. Между тем системная плата ПК оснащена различными интерфейс-разъемами, среди которых можно выделить основные:

PS/2 — для подключения мышки и клавиатуры.
USB — универсальный порт для соединения с периферийными устройствами.
VGA — разъем для монитора.
RJ45 — для подключения сетевого коннектора.

На сегодняшний день современная комплектуется различными беспроводными модулями. Разработчики наделяют ПК новыми коммуникационными свойствами. Производители внедряют еще вчера казавшиеся фантастичными революционные технологии. Электроника стремительно расширяет границы своего влияния. Однако процесс мышления человека всегда будет являться основой для компьютерной техники. Поскольку так, как думает человек, никто и ничто в мире не умеет мыслить.

Технический эпилог

С уверенностью можете считать, что теперь вы знаете, как называются части компьютера. Однако представленная информация - лишь капля из океана информации по затронутой теме, поскольку рассказать об устройстве компьютера в общих чертах — значит не сказать ничего! Поэтому, как и говорилось ранее, необходимо проявить любознательность и подойти к вопросу изучения устройства компьютера серьезнее. Будьте уверены, такие знания сделают вас намного богаче. Ведь за компьютером будущее!

Основные устройства компьютера «живут» в системном блоке. К ним относятся: материнская плата, процессор, видеокарта, оперативная память, жесткий диск. Но за его пределами, обычно на столе, «проживают» также не менее важные устройства компьютера. Такие как: монитор, мышь, клавиатура, колонки, принтер.

В этой статье мы рассмотрим, из чего состоит компьютер , как эти устройства выглядят, какую функцию выполняют и где они находятся.

Системный блок.

В первой категории мы разберём те устройства, или их еще называют комплектующие, которые «прячутся» в системной блоке. Они наиболее важны для его работы. Кстати, сразу можете заглянуть в системник. Это не сложно. Достаточно открутить два болта сзади системного блока и отодвинуть крышку в сторону, и тогда нам откроется вид важнейших устройств компьютера, по порядку которые, мы сейчас рассмотрим.

Материнская плата – это печатная плата, которая предназначена для подключения основных комплектующих компьютера. Часть из них, например, процессор или видеокарта устанавливается непосредственно на саму материнскую плату в предназначенный для этого разъем. А другая часть комплектующих, к примеру, жесткий диск или блок питания, подключается к материнской плате с помощью специальных кабелей.

Процессор – это микросхема и одновременно «мозг» компьютера. Почему? Потому что он отвечает за выполнение всех операций. Чем лучше процессор тем быстрее он будет выполнять эти самые операции, соответственно компьютер будет работать быстрее. Процессор конечно влияет на скорость работы компьютера, и даже очень сильно, но от вашего жесткого диска, видеокарты и оперативной памяти также будет зависеть скорость работы ПК. Так что самый мощный процессор не гарантирует большую скорость работы компьютера, если остальные комплектующие уже давно устарели.

3. Видеокарта.

Видеокарта или по-другому графический плата, предназначена для вывода картинки на экран монитора. Она также устанавливается в материнскую плату, в специальный разъем PSI-Express. Реже видеокарта может быть встроена в саму материнку, но её мощности чаще всего хватает только для офисных приложений и работы в интернете.

Оперативная память – это такая прямоугольная планка, похожа на картридж от старых игровых приставок. Она предназначена для временного хранения данных. К примеру, она хранит буфер обмена. Копировали мы какой-то текст на сайте, и тут же он попал в оперативку. Информация о запущенных программах, спящий режим компьютера и другие временные данные хранятся в оперативной памяти. Особенностью оперативки является то, что данные из неё после выключения компьютера полностью удаляются.

Жесткий диск, в отличие от оперативной памяти, предназначен для длительного хранения файлов. По-другому его называют винчестер. Он хранит данные на специальных пластинах. Также в последнее время распространились SSD диски.

К их особенности можно отнести высокую скорость работы, но тут же есть сразу минус – они дорого стоят. SSD диск на 64 гигабайта обойдется вам в цене также как винчестер на 750 гигабайт. Представляете сколько будет стоить SSD на несколько сотен гигабайт. Во, во! Но не стоит расстраиваться, можно купить SSD диск на 64 ГБ и использовать его в виде системного диска, то есть установить на него Windows. Говорят, что скорость работы увеличивается в несколько раз. Система стартует очень быстро, программы летают. Я планирую перейти на SSD, а обычные файлы хранить на традиционном жестком диске.

Дисковод нужен для работы с дисками. Хоть уже и гораздо реже используется, все-же на стационарных компьютерах он пока что не помешает. Как минимум дисковод пригодится для установки системы.

6. Системы охлаждения.

Система охлаждения – это вентиляторы, которые охлаждают комплектующие. Обычно установлено три и более кулеров. Обязательно один на процессоре, один на видеокарте, и один на блоке питания, а далее уже по желанию. Если будет что-то тепленьким, то желательно охлаждать. Устанавливаются также вентиляторы на жесткие диски и в самом корпусе. Если кулер в корпусе установлен на передней панели, то он забирает тепло, а кулеры установленные на заднем отсеке подают в системних холодный воздух.

Звуковая карта выводит звук на колонки. Обычно она встроена в материнскую плату. Но бывает, что она либо ломается, и поэтому покупается отдельно, либо же изначально качество стандартной владельца ПК не устраивает и он покупает другую звуковуху. В общем звуковая карта также имеет право быть в этом списке устройств для ПК.

Блок питания нужен для того, чтобы все вышеописанные устройства компьютера заработали. Он обеспечивает все комплектующие необходимым количеством электроэнергии.

8. Корпус

А чтобы материнскую плату, процессор, видеокарту, оперативную память, жесткий диск, дисковод, звуковую карту, блок питания и возможно какие-то дополнительные комплектующие было куда-то засунуть, нам понадобится корпус. Там все это аккуратно устанавливается, закручивается, подключается и начинает ежедневную жизнь, от включения до выключения. В корпусе поддерживается необходимая температура, и все защищено от повреждений.

В итоге мы получаем полноценный системный блок, со всеми важнейшими устройствами компьютера, которые нужны для его работы.

Периферийные устройства.

Ну а чтобы полноценно начать работать на компьютере, а не смотреть на «жужжащий» системный блок, нам понадобятся Периферийные устройства. К ним относятся те компоненты компьютера, которые за пределами системника.

Монитор само собой нужен, чтобы видеть то, с чем мы работаем. Видеокарта подает изображение на монитор. Между собой они подключены кабелем VGA или HDMI.

Клавиатура предназначена для ввода информации, ну само собой какая работа без полноценной клавиатуры. Текст напечатать, в игры поиграть, в интернете посидеть и везде нужна клавиатура.

3. Мышь.

Мышь нужна чтобы управлять курсором на экране. Водить его в разные стороны, кликать, открывать файлы и папки, вызывать различные функции и много другое. Также, как и без клавиатуры, без мыши никуда.

4. Колонки.

Колонки нужны в основном чтобы слушать музыку, смотреть фильмы и играть в игры. Кто еще сегодня использует колонки больше, чем ежедневно их воспроизводят обычные пользователи в этих задачах.

Принтер и сканер нужен чтобы печатать и сканировать документы и всё, всё необходимое в области печатанья. Или МФУ, многофункциональное устройство. Пригодится всем тем, кто часто что-то печатает, сканирует, делает ксерокопии и совершает много других задач с этим устройством.

В этой статье мы лишь кратко рассмотрели основные устройства компьютера , а в других, ссылки на которые вы видите ниже, мы подробно рассмотрим все наиболее популярные периферийные устройства, а также компоненты, которые входят в состав системного блока, то есть комплектующие.

Приятного чтения!

Доброго времени суток, предлагаем вам наше виденье того, что необходимо знать об устройстве Персонального компьютера, надеюсь данная информация будет полезна вам. В конце темы мы предложим вам вопросы для тестирования.

В нынешних реалиях понятие персонального компьютера (ПК) весьма размыты и во много в частности современный телефон или планшет по сути является тем же компьютером с расширенным апартаным обеспечением и минимизированной конструкцией. Мы же с вами рассмотрим классическую конфигурацию которая наиболее актуальна для настольных персональных компьютеров, ноутбуков, нетбуков, моноблоков и минимизированных систем набазе ARM процессоров, так же данные конфигурации ни чем не отличаются от логической структуры понимания серверного оборудования по сути.

Материнская плата – это печатная плата, которая предназначена для подключения основных комплектующих компьютера. Часть из них, устанавливается непосредственно на саму материнскую плату в предназначенный для этого разъем, другая часть комплектующих подключается к материнской плате с помощью специальных кабелей, третья часть в зависимости от конфигурации является неотъемлемой частью самой материнской платы или имеет варианты как например видеокарта (может быть как встроенной в материнскую плату, так и устанавливаться в специально отведенный разъем) .

Пример изображения материнской платы в разных вариация с описанием разъемов.

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 правило лучше отдать предпочтение материнской плате с более “продвинутым” чипсетом от менее известного производителя, чем наоборот.

Форм-фактор материнской платы

По размеру системные платы бывают разными. Существует несколько стандартов, которые принято называть форм-фактором материнской платы. Кроме размеров, форм-фактор подразумевает определенную схему расположения мест крепления платы, интерфейсов шин, портов ввода-вывода, сокета процессора, разъема для подключения блока питания и слотов установки модулей ОЗУ. Известны следующие форм-факторы материнских плат: Baby-AT, Mini-ATX, AT, LPX, АТХ, microATX, Flex-АТХ, NLX, WTX, CEB, Mini-ITX, Nano-ITX, Pico-ITX, BTX, MicroBTX, PicoBTX. Наиболее распространенными являются АТХ (305 x 244 мм.), microATX (244 x 244 мм.) и mini-ITX (150 x 150 мм.). Форм-фактор материнской платы нужно учитывать при выборе корпуса системного блока.

Описание портов (разъемов) размещенных на материнской плате (могут отличаться от года выпуска, модельного ряда материнской платы)

Из чего состоит процессор? Внешне – это небольшая четырехугольная пластина, с одной стороны оснащенная рядами “штырьков” или “ножек” – электрических контактов, которые вставляются в процессорный разъем (сокет) на материнской плате. Внутреннее устройство представляет собой миллионы микроскопических транзисторов, объединенных в единый комплекс – сложнейшую электрическую цепь. Именно они, подобно мозговым клеткам, и выполняют всю вычислительную работу. Транзисторы (переключатели электрического тока в микросхеме) размещаются на подложке из чистого кремния, и всю эту конструкцию иначе называют кристаллом или камнем процессора. Кажется удивительным, что число транзисторов на участке, площадью с булавочную головку, может достигать 200 миллионов – настолько они малы. Процессор – одно из самых сложных технических устройств, производимых человеком.

Как работает процессор? Говоря простым языком – последовательно выполняет арифметические операции с данными, загруженными из памяти, согласно определенному алгоритму. Алгоритм команд соответствует логике выполняемой программы.

Видов процессоров существует много, выпускаются они для различных целей и разными производителями, поэтому чтобы понимать, чем они между собой различаются, нужно знать их основные характеристики и показатели. Остановимся на характеристиках процессоров подробнее. Следует учесть, что о производительности процессоров не судят, сравнивая их между собой по какому-либо одному показателю (за исключением линейки изделий одного производителя). То есть, утверждение, что лучше тот процессор, у которого больше ядер, без учета остальных критериев будет не верным.

Итак, важнейшие характеристики процессора, на которые стоит обращать внимание при выборе.

Число ядер

Чем больше у процессора ядер, тем большее число операций он может выполнять одновременно без потери производительности. Одноядерные процессоры для персональных компьютеров сегодня уже не выпускаются – наступила эра многоядерности. Именно за счет увеличения числа ядер ведущие производители планируют наращивать мощность процессоров в дальнейшем. Сегодня на персональные рабочие станции устанавливаются, как правило, 2-8 ядерные CPU, а для серверных систем уже существуют и 16-ядерные. В экспериментальных условиях проходят апробирование процессоры, оснащенные более чем 20 ядрами.

Увеличение производительности за счет количества ядер особенно ощутимо при исполнении многозадачных программ, в логику которых заложено одновременное выполнение нескольких действий. В то время, как одноядерный процессор выполнял бы задачи последовательно – одну за другой, многоядерный – делает это параллельно.

Тактовая частота

Эта характеристика указывает на то, сколько операций выполняет процессор в единицу времени. Многие привыкли считать, что тактовая частота – это показатель производительности, и чем она выше, тем “шустрее” процессор. Утверждение справедливо, если сравнивать между собой поколения CPU одной марки, однако сопоставлять по этому показателю процессоры разных производителей нельзя – при одинаковой тактовой частоте они работают с различной скоростью, поскольку на нее влияют в не меньшей степени и другие характеристики. Например, процессоры марки AMD работают на более низких тактовых частотах, чем Intel, но за один такт производят больше действий.

Объем кэш-памяти

Кэш-память процессора – это сверхпроизводительная память, откуда процессор получает доступ к обрабатываемым данным. Объем ее очень мал и не позволяет вместить в себя исполняемую программу целиком, поэтому в кэш обычно загружены только часто используемые данные. Разумеется, чем кэш больше, тем к большему объему информации процессор может получить быстрый доступ. Поэтому от величины кэш-памяти зависит скорость исполнения программы.

Кэш процессора поделен на 3 уровня. Кэш-память первого уровня – самая быстрая, но имеет и самый малый объем. Кэш второго уровня – средний по скорости и объем его больше первого. Кэш третьего уровня – самый медленный и самый большой по объему. Понятие “медленный” здесь условно, и дается только для сравнения этих уровней между собой, поскольку относительно скорости работы оперативной памяти, кэш-память процессора несравнимо выше.

Объем кэша процессора значительно влияет на его стоимость.

Технология производства или техпроцесс CPU

Эта характеристика показывает размер наименьшего отдельного элемента базы транзистора, умещаемого на кристалле. Понятно, что чем элемент мельче, тем больше их можно разместить на единице площади, тем самым увеличив производительность. Единицей измерения техпроцесса служит нанометр – настолько малы частицы. Выпущенные в 2011- 2012 годах процессоры имеют величину техпроцесса всего 22 нм, в то время как, например, в 2005 году выпускались процессоры по 50-нанометровому технологическому процессу. Поэтому можно проследить тенденцию развития этой технологии в сторону еще большего уменьшения элементов кристалла, и производителям это хорошо удается.

Сокет, или процессорный разъем

Расположен на материнской плате – это непосредственно то место, куда вставляется процессор. Поскольку материнские платы производятся для определенных, не взаимозаменяемых видов процессоров, их сокеты (от англ. Socket) имеют разные параметры. Например, сокеты для процессоров марок Intel и AMD отличаются полностью, и по форме, и электрически.

Процессоры по типу сокета условно объединяют в классы, то есть, к одному классу относят CPU, одинаковые по форме разъема. Их можно, при условиях поддержки, устанавливать в одну и ту же материнскую плату. Поэтому при выборе комплектующих для компьютера следует подбирать матплату и процессор с одинаковым типом сокета.

Частота системной шины и множитель

Характеристика, показывающая скорость обмена данными между процессором и чипсетом материнской платы. Обозначается аббревиатурой FSB (Front side bus) и измеряется количеством переданных данных за единицу времени. Чем выше FSB, тем выше производительность компьютера. Больше относится к характеристикам материнской платы, но наряду с частотой системной шины учитывается коэффициент умножения (множитель) процессора – величина, на которую тактовая частота CPU превосходит частоту FSB. Изменение этих двух показателей в сторону увеличения называются разгоном процессора, поскольку это увеличивает его производительность. Однако при этом разгон сокращает срок службы устройств.

Поддержка 64-битных вычислений

Появилась в 2004 году и с тех пор стала важна при выборе процессора. Практически все современные CPU для персональных компьютеров поддерживают 64-разрядность, что позволяет им использовать оперативную память в размере больше, чем 4 Гб.

Защищенный режим

Еще одна характеристика CPU, позволяющая предотвращать выполнение в операционной системе вредоносного кода. Поддерживается системами Windows, начиная со 2 сервиспака Windows XP.

TDP (thermal design power)

Это величина, которую следует учитывать при выборе системы охлаждения процессора. То есть численный показатель TDP указывает на то, какое количество тепла (Вт) может отвести от процессора система охлаждения при неких “нормальных”, то есть приближенных к штатным условиям.

Архитектура APU

В процессорах последних поколений часто реализована архитектура, называемая APU (Accelerated Processing Unit), суть которой заключается в объединении в одном кристалле центрального процессора и графического ядра. Использование этой технологии в целом удешевляет системы на основе таких процессоров, поскольку отпадает потребность в отдельном видеочипе на материнской плате или видеокарте.

Чем отличаются процессоры разных типов между собой

При выборе CPU перед многими встает извечный вопрос – какой марки процессор лучше – Intel или AMD? Если говорить о сравнении производительности, то следует учитывать, для каких целей приобретается компьютер. Если сопоставлять одинаковые по цене процессоры, то при работе в ресурсоемких мультимедийных приложениях показатели Intel будут выше, чем у AMD, но в играх, зачастую, AMD обгоняют Intel.

Немаловажен и ценовой диапазон. Так, например, согласно исследованиям, производительность процессоров Intel высшего диапазона цен (то есть самых дорогих) больше, чем аналогичных по стоимости AMD. Среди средних по стоимости CPU показатели производительности у этих двух марок будут примерно равны. А в низшем, бюджетном диапазоне, лидирует AMD.

Если выбор остановлен на линейке Intel Core i3 – i7, следует определить перечень нужд, для которых будет использоваться компьютер. Например Intel Core i3 530 и 540 показали хороший прирост производительности в сравнении с их предшественниками Core 2 Duo, хотя ценовой уровень примерно схож. Модели Core i5 больше ориентированы на средние и высокие запросы пользователя, например, серия 600 со встроенной графикой подойдет для офисной работы, а 4-ядерник 750 серии – для домашнего мультимедийного центра и не самых ресурсоемких игр. Процессоры Core i7, например, 680 серии, удовлетворят и достаточно высокие запросы в плане работы мультимедийных приложений и требовательных игр. А если средства позволяют, можно приобрести и более дорогие и производительные модели, но тогда и покупка материнской платы выйдет значительно дороже.

Что касается марки AMD, допустим, если сравнивать топовые серии FX и Phenom II, тесты показали что новинка хоть и обошла по производительности более старую модель, но не очень значительно. Поэтому, останавливать выбор на AMD есть смысл, если вы не работаете в требовательных к ресурсам мультимедийных приложениях, а для средне- и малонагружаемых систем недорогие процессоры AMD подойдут как нельзя лучше.

Если говорить о корректности сравнения различных моделей процессоров, часто бывает так, что при схожих технических характеристиках одни показатели будут выше, другие – ниже, поэтому выбор следует основывать, исходя из своего бюджета и потребностей.

Видеокарта или по-другому графический плата, предназначена для вывода изображения на экран монитора (проектора иного устройства для вывода изображения посредством соответствующего порта видеокарты). Она устанавливается в материнскую плату, в специальный разъем PSI-Express или иной в зависимости от материнской платы или необходимости (PCI, AGP). Видеокарта стандартных потребительских качеств на данный момент встроена в саму материнскую плату, но её мощности чаще всего хватает только для офисных приложений и работы в интернете.

Характеристики видеокарты

Графический процессор (чип)

Первое на что следует обратить внимание при выборе видеокарты это графический процессор. От модели графического процессора зависят все остальные характеристики видеокарты.

Компания NVIDIA называет свои графические процессоры следующим образом: GeForce GTX 123.

Где 123 – это числовое обозначение, которое указывает на положение данного графического чипа в линейке видеокарт от NVIDIA. Первая цифра (1) указывает на поколение видеокарты. На данный момент последним поколением видеокарт является GeForce GTX 9xx. Вторая (2) и третья (3) цифры указывают на положение данного графического чипа в линейке видеокарт текущего поколения. Чем больше цифры 2 и 3 тем более высокого уровня данная видеокарта. Таким образом, видеокарта GeForce GTX 980 производительней GeForce GTX 970, а GeForce GTX 970 мощнее, чем GeForce GTX 960. (пример весьма упрощен и не принимает во внимае иные характеристики)

Компания AMD использует очень похожую схему обозначения своих графических чипов. Чипы от компании AMD обозначаются следующим образом: Radeon HD1234. Где цифра 1 указывает на поколение графического чипа, а цифры 2, 3 и 4 указывают на положение чипа внутри текущего поколения.

Рассмотрим реальные характеристики видеокарт.

Тактовая частота графического процессора

Тактовая частота графического процессора это одна из важнейших характеристик видеокарты. Как правило, тактовая частота графического процессора видеокарты указывается в мегагерцах (МГц), реже используются гигагерцы (ГГц). Чем выше тактовая частота, тем быстрее процессор обрабатывает информацию, а это непосредственно влияет на быстродействие видеокарты.

Необходимо отметить, что один и тот же графический процессор в различных видеокартах может работать на различных частотах.

Объем видеопамяти

Объем видеопамяти – это характеристика, на которую многие не опытные пользователи обращают слишком много внимания. Это происходит из-за не слишком честной рекламы, в которой делается упор в первую очередь на простую и всем понятную идею, о том, что чем больше памяти, тем быстрее работает устройство.

На самом деле, все совсем не так и на объем памяти в принципе можно даже не обращать внимания. Меньше чем нужно, для данной модели видеокарты, производитель не установит. А вот больше – устанавливают с удовольствием. Опять же, это делается для того чтобы привлечь внимание не опытных пользователей.

С другой стороны, если бюджет, выделенный на покупку видеокарты, позволяет, то можно спокойно покупать модель с большим объемом памяти. В любом случае, это точно не навредит.

Тип памяти

Тип памяти уже более весомая характеристика видеокарты. Сейчас в продаже можно найти видеокарты с такими типами видеопамяти: DDR3, GDDR3, GDDR4 и GDDR5. Что нужно знать о типах видеопамяти, так это то, что GDDR3 лучше, чем DDR3, GDDR4 лучше, чем GDDR3, а GDDR5 соответственно лучше, чем GDDR4.

На данный момент, в большинство современных видеокарт устанавливается память типа GDDR3 или GDDR5. Память GDDR3 используется в дешевых видеокартах, тогда как GDDR5 в видеокартах среднего и высокого уровня.

Частота видеопамяти памяти

Частота видеопамяти – это характеристика, которая влияет на скорость обмена данными между процессором и памятью. Естественно скорость обмена данными между процессором и памятью влияет на общую производительность устройства. Поэтому чем выше частота видеопамяти, тем лучше.

Разрядность шины памяти

Разрядность шины памяти – это еще одна характеристика, влияющая на скорость обмена данными между процессором и памятью. Сейчас в продаже можно найти видеокарты с разрядностью шины памяти: 32, 64, 128, 196, 256, 384, 512 и 768 бит и т.д.

Видеокарты с разрядностью шины памяти меньше 128 бит – это дешевые устройства для офисного использования. Видеокарты среднего уровня и выше оснащаются шиной с разрядностью от 128 бит.

Разъемы для подключения к монитору

Немаловажным параметром являются разъемы на задней панели видеокарты, предназначенные для подключения к монитору. В большинстве случаев для подключения к монитору используется разъем DVI. Такой тип подключения поддерживают большинство видеокарт и мониторов.

Но, если вы планируете подключать к компьютеру телевизор с помощью порта HDMI или проектор с помощью порта VGA, то необходимо убедиться, что выбранная видеокарта оснащена нужным вам портом.

Система охлаждения – устройство, осуществляющее отвод и рассеивание тепла от видеопроцессора, видеопамяти и других компонентов графической платы с целью обеспечения нормального температурного режима их работы.

Оперативная память (ОЗУ – Оперативное Запоминающее Устройство, или RAM – Random Access Memory). Этот компонент относится к классу Энергозависимой памяти (при отключении питания все данные удаляются). В процессе работы ОЗУ выступает в качестве буфера между дисковыми накопителями и процессором, благодаря значительно большей скорости чтения и записи данных. Далее мы рассмотрим основные характеристики оперативной памяти…

Главными факторами при выборе оперативной памяти для настольного компьютера выступают Производительность и Цена, которые напрямую зависят друг от друга. Давайте рассмотрим, какие характеристики на них влияют и попробуем выбрать оптимальное соотношение. Основные параметры – Тип, Объем, Частота, Тайминги, Напряжение, Производитель.

– Типы оперативной памяти. В процессе эволюции ОЗУ, менялась ее форма, а также положение и принципы взаимодействия чипов. Фактически, каждая такая конфигурация и есть отдельный тип. Я не буду описывать устаревшие SIMM, DIMM, DDR и даже популярный до сих пор DDR2, поскольку они уже практически никем не производятся и было бы глупо собирать новый компьютер, используя значительно устаревшие ключевые компоненты. К тому-же, более старые типы ОЗУ стоят дороже, чем современные благодаря своей “раритетности” 🙂 Единственный актуальный сегодня тип – это DDR3 (Третье поколение Double Data Rate). В сравнении с предыдущим, вторым поколением (DDR2), все планки DDR3 имеют лучшую производительность при значительно уменьшенном энергопотреблении. На данный момент на рынке уже присутвует DDR 4, но пока, что восстребованность не высока из за малого количества поддерживающих устройств.

– Объем оперативной памяти. Описать его востребованность можно следующим образом: Во время Вашей работы за компьютером, большое количество данных (файлы операционной системы, запускаемых приложений и игр) перемещаются из дисковых накопителей в оперативную память для последующей обработки процессором и хранятся там до тех пор, пока Вы не завершите работу этих приложений (вернее не просто хранятся, часть из них постоянно мигрирует между кэшем процессора и ОЗУ с огромной скоростью). Сам объем оперативной памяти не дает нам никакого ускорения. Он всего лишь показывает, какое максимальное количество данных может в ней храниться. При переполнении ОЗУ (например, если запущено много больших приложений + игрушка + браузер и т.д.) происходит переброс более старых данных в специальное место на диске (Файл подкачки). Вот именно в этот момент можно почувствовать, как компьютер начинает “тормозить, лагать, подвисать” и т.д. Из этого можно сделать следующий вывод – объем оперативной памяти не должен быть меньше, чем максимальный суммарный объем Возможных активных приложений. Общий объем оперативной памяти равняется сумме объемов каждой отдельной ее планки. То есть, если Вы установите две планки ОЗУ по 1 Гб., то общий доступный объем станет 2 Гб. Для бюджетного (Например, офисного) компьютера будет более, чем достаточно 2 Гб. Для домашнего (многоцелевого) ПК оптимальным будет 4-6 Гб. (в зависимости от количества планок – 2 шт, или 3 шт. по 2 Гб. каждая). Для современной игровой машины я бы советовал покупать не меньше 6-8 Гб. (Так сказать, “На перспективу”, поскольку разработчики игр постоянно “утяжеляют” свои детища). (все примеры не предусматривают исключения из правил – например компьютер дизайнера или архитектора)

– Частота оперативной памяти. Если коротко, то это пропускная способность каналов, по которым данные передаются на материнскую плату, а оттуда – в процессор. Чем больше – тем лучше и дороже. Желательно, чтоб этот параметр совпадал с допустимой частотой мат.платы. Если у оперативной памяти, допустим, частота 1600 МГц, а у системной платы – 1066, тогда Ваша ОЗУ не сможет полностью раскрыть свой потенциал и будет работать на более низкой частоте в 1066 МГц. Учтите этот параметр при выборе материнской платы.

– Тайминги оперативной памяти. Другими словами – задержи или латентность (Latency) ОЗУ. Характеризуется этот параметр временем задержки данных при переходе между разными модулями микросхемы ОЗУ. Этих параметров много, но в спецификациях и описаних указываются только 4 основные:

2. RAS to CAS Delay

3. RAS Precharge Time

4. DRAM Cycle Time

Меньшие значения означают более высокое быстродействие. Но есть одна проблемка: Чем больше частота оперативной памяти – тем выше ее тайминги. Поэтому, следует выбирать оптимальное соотношение этих двух параметров, исходя из бюджета. Есть, например, специальные модели у разных производителей, в примечании к котороым указано “Low Latency”. Это означает, что данная модель при более высокой рабочей частоте имеет меньшее время задержек. Но стоят они значительно дороже, поэтому обратят на них внимание только геймеры и оверклокеры, для которых каждая лишняя капля производительности – дороже любых денег.

– Напряжение. Означает требуемое напряжение для стабильной работы оперативной памяти при стандартных частоте и таймингах. Чем меньше – тем лучше, но этот параметр важен только при оверклокинге (разгоне), поскольку при значительном завышении частоты, или занижении таймингов, требуется дополнительно пропорционально повышать напряжение… Что в свою очередь сопровождается дополнительным повышением температуры определенных модулей материнской платы и ухудшением стабильности такой системы. В этих целях выпускаются специальные модели оперативной памяти с маркировкой “LV” – Low Voltage.

– Производитель ОЗУ. Как и при выборе остальных комплектующих для компьютера, стоит отдавать предпочтение известным производителям и моделям, с большим количеством положительных отзывов. В этом случае будет наименьшей вероятность покупки бракованного экземпляра и больше срок гарантии.

Дополнительное внимание следует уделить вопросу желаемого количества модулей оперативной памяти. Дело в том, что в зависимости от модели материнской платы и количества на ней разъемов для ОЗУ, планки оперативной памяти могут работать в разных скоростных режимах (Single, Dual, Triple – Одиночный, Двойной, Тройной). Чтоб долго не описывать каждый из них – перейду сразу к выводу. Посчитайте общее количество слотов для подключения ОЗУ на Вашей материнской плате. В стандартных настольных моделях их может быть: 4, 6, 8. Разделите эти цифры на 2 и получите минимальное количество требуемых планок для оптимальной скорости работы. Например, если у Вас 4 слоты – значит для задействования оптимального режима Вам потребуется 2 или 4 планки оперативной памяти Одного производителя и модели. То есть вы активируете один или 2 режимы “Dual”. Для работы в определенном режиме, Вы должны подключить модули в разъемы одинакового цвета (как правило, через один).

В завершение, давайте расшифруем стандартную маркировку оперативной памяти на любом примере:

“DDR3 RAM 2Гб Goodram (1600МГц CL9 (9-11-11-29) 1.5V)”

DDR3 – тип ОЗУ

RAM 2Гб. – обьем оперативной памяти

Goodram – производитель

1600 МГц. – частота

CL9 (9-11-11-29) – тайминги (задержки)

1.5 V – рабочее напряжение

Описание и назначение

Несмотря на то, что винчестер обычно устанавливается внутри системного блока (хотя существуют и такое устройство, как внешний жесткий диск), как правило, его принято относить к системе внешней памяти компьютера. Предназначение HDD – долговременное хранение больших объемов данных, использующихся компьютером, файлов операционной системы и программ.

Винчестер является одним из самых сложных устройств компьютера и единственным из важнейших компонентов компьютера, в котором одновременно используются как механические, так и электронные элементы.

Винчестер подключается к системной плате при помощи специального кабеля данных, а также кабеля питания. Существует несколько стандартов интерфейсов для подключения HDD и среди них можно отметить такие интерфейсы как IDE (Parallel ATA), Serial ATA (SATA) и SCSI. Кроме того, такая разновидность винчестера, как внешний жесткий диск, может подключаться к персональному компьютеру при помощи шины USB.

Устройство

Теперь стоит подробнее рассмотреть устройство жесткого диска, и изучить, какие основные элементы его составляют. Прежде всего, следует прояснить вопрос о том, почему данный тип накопителя называется жестким диском или накопителем на жестких дисках, и в чем состоит его отличие от накопителя для гибких дисков (флоппи-дисковода). Данный термин подчеркивает основную особенность HDD – то, что информация в этом устройстве размещается на достаточно толстых негнущихся пластинах (платтерах), на которые нанесен магнитный слой. Эта особенность выгодно отличает винчестер от гибкого диска, поскольку значительно облегчает точное позиционирование магнитных головок, а также гарантирует большую степень сохранности информации.

Из самого названия устройства - накопитель на жестких дисках, следует тот факт, что подобных пластин в накопителе не одна, а несколько. И действительно, в НЖМД может присутствовать несколько магнитных пластин. Однако это обстоятельство справедливо, в основном, для старых дисков, в современных же накопителях, часто используется всего одна пластина, причем иногда лишь одна ее сторона.

Основа пластин HDD изготавливается из алюминиевого сплава или специального стекла. На нее наносится особый слой из ферромагнитного материала - диоксида хрома. Современный винчестер имеет чрезвычайно высокую плотность записи информации – до 1 Тбит на квадратный дюйм. Полный же объем жесткого диска на сегодняшнее время составляет значительную величину – до 8 ТБайт для 3,5-дюймовых серверных накопителей топ-уровня.

После включения HDD пластины раскручиваются и вращаются с большой и постоянной скоростью в течение всей работы устройства. Эта скорость у разных винчестеров может иметь разные значения (например, 5400 или 7200 об/мин), причем от данного параметра во многом зависит скорость считывания данных с диска.

Для считывания информации с диска и одновременно для записи на него информации служат магнитные головки, которые способны поворачиваться при помощи специального соленоидного привода таким образом, что могут получить быстрый доступ к любой точке диска, которая может быть расположена как на его внешнем крае, так и на внутреннем. Время, которое требуется головкам для позиционирования к любой части диска, называется временем произвольного доступа и тоже является одним из важнейших параметров накопителя. Как правило, для современных HDD время произвольного доступа составляет от 2,5 до 16 мс.

Магнитная головка жесткого диска

Для того, чтобы избежать повреждения пластины и головок во время возможных соударений, поверхность диска тщательно обрабатывается с целью удаления мельчайших неровностей и полируется. При работе диска головки плотно прилегают к поверхности пластины, однако, все-таки не соприкасаются с ней, а отделены от нее небольшим воздушным зазором. При выключении диска, чтобы избежать нежелательного падения головок на поверхность диска, предусмотрена процедура парковки головок, то есть отвод их за пределы поверхности магнитной пластины.

Пластина жесткого диска представляет собой неплохое зеркало

Работой накопителя на жестких дисках управляет контроллер, или блок электроники, который встроен в корпус самого диска. Кроме микросхем, управляющих работой механики и электроники диска, в блоке электроники расположена также кэш-память, которая необходима для ускорения операций чтения-записи.

Плата контроллера жесткого диска

Корпус HDD может изготавливаться в нескольких форм-факторах. Внутренние диски форм-фактора 3,5 дюйма, как правило, используются в настольных компьютерах, а накопители форм-фактора 2,5 дюйма – в ноутбуках.

Логическая структура данных на винчестере

Устройство жесткого диска во многом определяет такое важное понятие, как структура размещения информации на HDD или геометрия диска. Геометрия диска включает такие координатные элементы, как головки, цилиндры и сектора. Под головкой в данном случае подразумевается не собственно магнитная головка, а та сторона магнитной пластины, к которой эта головка относится. Цилиндр представляет собой набор дорожек на пластинах, расположенных на одинаковом расстоянии от края диска, а сектор, являющийся самой младшей координатой жесткого диска – это часть окружности, на которой расположен цилиндр. Сектор жесткого диска, как правило, имеет объем в 512 байт.

Процедура нанесения на поверхность диска границ цилиндров и секторов носит название низкоуровневого форматирования. Однако стоит иметь в виду, что у современных дисков логическая геометрия, т.е. геометрия, доступная пользователю, например, в опциях BIOS, не соответствует физической, т.е. реальной геометрии. Информация о физической геометрии диска обычно скрыта от пользователя и доступна лишь контроллеру накопителя.

Разновидности

По способу размещения относительно корпуса компьютера жесткие диски делятся на такие типы, как внутренний жесткий диск и внешний жесткий диск (также известный, как съемный жесткий диск). О последнем типе жестких дисков стоит, пожалуй, рассказать более подробно.

Внешний жесткий диск является сравнительно недавним изобретением, которое стало доступно после появления технологий, которые повысили степень надежности хранения информации на жестком диске, считавшемся ранее довольно хрупким устройством. Внешний жесткий диск не находится постоянно в корпусе персонального компьютера, а подключается к нему извне, как правило, при помощи порта USB. Съемный жесткий диск обычно не требует дополнительного источника питания, хотя бывают и исключения. Как правило, внешний жесткий диск имеет один из тех форм-факторов, которые характерны и для внутренних накопителей – это форм-факторы 3,5 и 2,5 дюйма.

В последнее время внешний жесткий диск является незаменимым устройством для тех пользователей, которые желают обладать объемным и относительно компактным переносным носителем информации. Внешний жесткий диск можно использовать для увеличения объема информации, доступного на компьютере. Кроме того, внешний жесткий диск представляет собой удобное средство для создания резервных копий информации, содержащейся на основном жестком диске.

Если еще несколько лет назад внешний жесткий диск стоил намного дороже внутреннего, то теперь разница в стоимости между этими типами дисков составляет всего несколько процентов, что делает съемный жесткий диск неплохим выбором для устройства хранения информации.

Винчестер – одно из сложнейших устройств персонального компьютера, совмещающее многие лучшие достижения современной науки и технологии в области физики, механики и электроники.

Основными характеристиками жестких дисков являются:

Интерфейс (interface) – совокупность линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии, и правил (протокола) обмена. Серийно выпускаемые жесткие диски могут использовать интерфейсы ATA (он же IDE), SATA, SCSI, SAS, FireWire, USB, SDIO и Fibre Channel.

Ёмкость (capacity) – количество данных, которые могут храниться накопителем. Ёмкость современных устройств достигает 2000 ГБ (2 ТБ). В отличие от принятой в информатике системе приставок, обозначающих кратную 1024 величину, производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются величины, кратные 1000. Так, ёмкость жёсткого диска, маркированного как «200 ГБ, составляет 186,2 ГиБ.

Физический размер (форм-фактор) (dimension). Почти все современные (2001-2008 года) накопители для персональных компьютеров и серверов имеют ширину либо 3,5, либо 2,5 дюйма – под размер стандартных креплений для них соответственно в настольных компьютерах и ноутбуках. Также получили распространение форматы 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюйм и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей в форм-факторах 8 и 5,25 дюймов.

Время произвольного доступа (random access time) – время, за которое винчестер гарантированно выполнит операцию чтения или записи на любом участке магнитного диска. Диапазон этого параметра невелик – от 2,5 до 16 мс. Как правило, минимальным временем обладают серверные диски (например, у Hitachi Ultrastar 15K147 – 3,7 мс), самым большим из актуальных – диски для портативных устройств (Seagate Momentus 5400.3 – 12,5).

Скорость вращения шпинделя (англ. spindle speed) – количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 5400, 7200 и 10 000 (персональные компьютеры), 10 000 и 15 000 об/мин (серверы и высокопроизводительные рабочие станции).

Надёжность (reliability) – определяется как среднее время наработки на отказ (MTBF). Также подавляющее большинство современных дисков поддерживают технологию S.M.A.R.T..

Количество операций ввода-вывода в секунду – у современных дисков это около 50 оп./с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп./сек при последовательном доступе.

Потребление энергии – важный фактор для мобильных устройств.

Уровень шума – шум, который производит механика накопителя при его работе. Указывается в децибелах. Тихими накопителями считаются устройства с уровнем шума около 26 дБ и ниже. Шум состоит из шума вращения шпинделя (в том числе аэродинамического) и шума позиционирования.

Сопротивляемость ударам (G-shock rating) – сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии.

Скорость передачи данных (Transfer Rate) при последовательном доступе:

внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 МБ/с;

внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 МБ/с.

Объём буфера – буфером называется промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. В современных HDD он обычно варьируется от 8 до 128 МБ.

Оптимальный тепловой режим компьютера устанавливается благодаря такому устройству как кулер. Он занимает очень важную роль в ПК, так как благодаря ему обеспечивается продуктивность и стабильность работы всей системы. Кулер (еще носит название охладитель) – устройство, которое состоит из вентилятора и радиатора, главной задачей которого является охлаждение комплектующих ПК.

Кулер (система охлаждения для процессора)

Для повышения эффективности теплоотвода, из-за возможных неровностей на поверхностях, наноситься слой термопасты (термоинтерфейс) на стык между кулером и комплектующим ПК, который характеризуется высокой термонагрузкой (более 0,5 мВт/см?).

Когда вентилятор один в устройстве, он нагнетает воздух к радиатору кулера. В шлейф вентилятора встроен тахометр, который обеспечивает обратную связь, и возможность регулировать скорость вращения изменяя напряжение. Рассмотрим на примере простейший механизм работы охладительной системы с наличием двух вентиляторов одновременно. Расположенный на нижней передней панели вентилятор кулера вдувает воздух внутрь корпуса ПК, вверху задней панели второй вентилятор выдувает нагретый комплектующими ПК воздух.

Классификация кулеров в зависимости от их мощности:

Активные кулеры (имеют встроенные вентиляторы, которые способны к эффективному отводу тепла, которые выделяются мощными видеоадаптерами, процессорами и жесткими дисками с высокой скоростью вращения шпинделя);

– пассивные кулеры (имеют в основе только радиатор, который способен отрегулировать температуру комплектующих ПК, которые выделяют мало тепла: чипсеты материнских плат, некоторые виды видеокарты, моделей памяти).

Также кулеры могут быть:

– воздушными (радиатор и вентилятор, которые производят теплоотвод);

– водяными (имеют более сложную структуру: радиатор для процессора и для охлаждения жидкости, вентилятор, водяные помпы, соединительные трубы).

Основные характеристики кулера:

1. диаметр радиатора;

2. размер и вес (большой вес кулера на процессоре способен деформировать под своим весом материнскую плату ПК);

3. скорость вращения;

4. материал (медь, алюминий);

5. уровень теплоотвода.

6. Разъем подключения (должен быть такой же как сокет или универсальное крепление)

Бывают кулеры с встроенным регулятором скорости рабочих оборотов на которые также стоит обратить свое внимание. Еще один важный момент по выбору кулера: считается более надежным кулер выполненный из меди, нежели из алюминия, который демонстрирует сравнительно меньшие теплоотводные характеристики. Однако кулеры из алюминия имеют два неоспоримых преимущества: меньшую стоимость и вес, нежели аналогичные устройства из меди.

Звуковая карта выводит звук на колонки. Обычно она встроена в материнскую плату. Но бывает, что она либо ломается (или нужна более профессиональна для обработки музыки), и поэтому покупается отдельно.

Компьютерный блок питания (БП) – это вторичный источник электропитания, то есть устройство преобразующее электричество, поставляемое сетью, в приемлемое для снабжения энергией различных узлов компьютера.

Качественные блоки питания также выполняют функцию стабилизации и защиты от помех питающего напряжения.

Как правило, берется переменный ток из сети с напряжением 170-240В (обычная электросеть), и преобразуется в постоянный ток с напряжением до 12В.

Основные характеристики блока питания:¬ мощность, КПД, наличие необходимых разъемов, нагрузка, форм-фактор, охлаждение.

Устройство и производители блоков питания

Существует два вида блоков питания: импульсные и линейные.

Линейные БП имеют малую мощность при сравнительно большом размере и весе, а также их работа сопровождается трансформаторным шумом, посему в современных компьютерах практически не используются.

Все современные блоки питания имеют импульсный принцип действия. Такие БП работают как высокочастотные преобразователи.

Чтобы наглядно разобраться с принципом действия обоих приборов проведем аналогию: представим, что нам нужно забить гвоздь; импульсное преобразование здесь сравнимо с ударами, а линейное – с надавливанием. Не зря мы говорим «забить гвоздь», а не «вдавить гвоздь». Ведь если бить молотком по гвоздю (по сути, создавать импульсы) результата мы достигнем, затратив минимальное количество сил и времени.

Подобно этому, импульсный принцип действий блока питания, позволяет существенно уменьшить вес и размер БП без потерь мощности.

На сегодняшний день на рынке представлено множество блоков питания с одинаковыми характеристиками, однако существенно отличающимися по цене. Разница может быть в 300-400%. Это явление объясняется тем, что для достижения стабильности в работе импульсного БП требуются более дорогие детали. Однако не все производители считают стабильность необходимой. Действительно, в некоторых случаях дешевые БП работают также хорошо, как их дорогие собратья. Так какие же выбрать?

Помните: «Скупой платит дважды». Блок питания соединен практически со всеми комплектующими. И как хватит всего нескольких неточных ударов для того чтобы вышеупомянутый гвоздь согнулся, так хватит и нескольких перебоев в работе блока питания для выхода из строя не только его самого, но и одного, нескольких, а то и всех комплектующих, с которыми он связан. Сэкономив на блоке питания, вы рискуете потерять весь системный блок!

Среди производителей блоков питания хорошо себя зарекомендовали: Enermax, Tagan, FSP Groop, Thermaltake, CoolerMaster, также можно воспользоваться блоками питания от: Chieftec, Corsair, OCZ, ZALMAN. Покупая блоки питания других фирм – вы опять-же рискуете.

Основные разъемы блока питания

Подходя к выбору блока питания, вы уже должны приблизительно знать, какие комплектующие будут стоять у вас на компьютере. Исходя из этого, можно будет отобрать блоки питания с подходящими разъемами.

Существует восемь основных типов разъемов питания:

1) – ATX. Имеет 24 контакта (в большинстве случаев 20 + 4 для совместимости с 20-ти контактным входом). Используется для подачи питания на разные части материнской платы.

2) – CPU. Имеет 4 контакта. Используется для подачи питания на процессор (подсоединяется к материнской плате).

3) и 4) – PCI Express. Имеют соответственно 6 и 8 контактов. Используются для подачи питания на карты расширения (к примеру, видеокарты).

5) и 6) – Molex и SATA. Имеют 4 и 15 контактов соответственно. Используются для подачи питания на различные устройства (приводы, жесткие диски…) Ранее использовался только Molex, однако с появлением SATA порта появилось и SATA питание.

7) – Floppy. Имеет 4 контакта. Разработан для подачи питания на CD-приводы и дисководы. Сейчас используется для подачи питания на различные устройства (приводы, дополнительные контроллеры).

8) – AUX. Имеет 6 контактов. Используется как дополнительный канал питания для различных устройств.

Мощность блока питания

Мощность. Данная характеристика является ключевой при выборе блока питания. Мощность определяет насколько «сильным» будет ваш БП, то есть как много и насколько производительных комплектующих можно будет установить на вашем компьютере. Характеристика измеряется в Ваттах.

При выборе БП следует учитывать, что максимально допустимой мощности для компьютера не существует, то есть, если для вашего компьютера подходит блок питания мощностью 400Вт, то ему подойдет БП и на 500Вт, и на 550Вт, и на 600Вт… Однако установка БП с меньшей мощностью приведет к сбоям и произвольной перезагрузке компьютера.

Мощность рассчитывается исходя из характеристик каждого комплектующего подключаемого к данному блоку питания. Информацию о потреблении энергии можно найти на упаковке или в инструкции по эксплуатации к устройству (в характеристиках товара обычно ее не указывают), но в большинстве случаев комплектующие выбирают через Интернет, и возможности увидеть инструкцию \ коробку нет.

Для облегчения процесса подсчета мощности существует несколько однотипных программ. Возьмем, к примеру, программу для расчета мощности блока питания Power Watts PC. Для расчета мощности с помощью этой программы необходимо поочередно выбрать из списка комплектующие, которые вы хотите установить себе на компьютер и программа сама покажет, блок питания какой мощности вам нужен. Может случиться так, что в программе нет конкретно вашей модели комплектующего (база данных программы велика и постоянно обновляется, но все же такое иногда встречается), тогда выберите модель, наиболее похожую на вашу – это существенно не повлияет на мощность.

Логотип КПД

На качественных блоках питания присутствует логотип, показывающий коэффициент полезного действия (КПД) данного БП. Чем он выше – тем лучше. Не следует покупать блок питания с КПД ниже 80%. Так как отклонение в мощности в этом случае может официально составлять выше 20% (чтобы узнать процент отклонение нужно отнять величину КПД от ста). То есть, купив блок питания на 500Вт вы получите БП на 400Вт.

Лучше ставить блок питания с заведомо завышенной мощностью на 20% и более. Такой ход защитит ваш компьютер от неточностей, допущенных производителями при производстве БП, а также у вас появится возможность дальнейшей модернизации вашего компьютера без покупки нового блока питания.

Зачастую, для выбора блока питания информации, описанной выше достаточно. Однако есть еще несколько характеристик, пользуясь которыми вы можете подстраховать себя при выборе БП.

Максимальные нагрузки. В описании товара вы можете встретить, к примеру такую конструкцию: +3.3ВDC – 24A, +5ВDC – 24A, +12В1 – 16A, +12В2 – 16A, +12В3 – 16A, +12В4 – 16A, +5ВSB – 2.5A, -12В – 0.5A. Такая конструкция показывает, как можно распределить нагрузку на БП. Разберемся с обозначением:

Распределение нагрузки на блок питания

Напряжение зависит от разъема, оно стационарно. Сила тока зависит от количества подключенных устройств и их мощности; может варьироваться от нуля и до указанной величины. Дополнительная информация в первом случае показывает, что ток постоянен, во втором – линию нагрузки (вторая в данном случае). Нет необходимости углубляться в эти физические величины. Для простоты можно перевести все это в мощность. А она равна произведению напряжения на силу тока.

Формула расчета мощности на блоке питания

Комбинированные нагрузки. Конструкция выглядит так: +3.3ВDC & +5ВDC – 155 Вт; +12В1 & +12В2 & +12В3 & +12В4 – 504 Вт. По сути это то же самое что и максимальные нагрузки, но тут производитель тут указывает не силу тока, а мощность, причем сразу нескольких линий.

Существование таких характеристик как комбинированные и максимальные нагрузки, а также существование линий нагрузки указывает на то, что необходимо распределение питания по линиям и разъемам на них. То есть нельзя подключать много устройств к одному разъему (к одной линии нагрузки), иначе будет нехватка мощности. Учитывайте, что потребляемая нагрузка зависит от устройства, а не от разъема. То есть конкретное устройство может брать напряжение только с одного контакта на разъеме, несмотря на то, что подключены все – остальные не будут потреблять энергию.

Также следует сказать, что некоторые люди при модернизации компьютера, в целях экономии, докупают маломощный блок питания к своему старому. То есть на компьютере стоит, к примеру, БП на 500Вт, а необходима мощность в 750Вт. И чтобы не покупать блок питания на 750Вт, они покупают БП на 250 и часть комплектующих подключают к одному блоку, а часть – к другому. Можно однозначно заявить – такая конструкция работать не будет! Блок питания не сможет выдать все 250Вт на одну или пару линий нагрузки – на это и указывают вышеприведенные характеристики. Но нужно заметить, что работа компьютера от двух блоков питания возможна, при условии, что суммарная мощность блоков питания будет превышать необходимую, и нагрузка будет грамотно распределена. То есть, чтобы обеспечить питание компьютеру, который работал бы от блока питания на 750Вт, необходимо к БП на 500Вт докупить БП на 350-450Вт.

Охлаждение, помехи, форм-фактор

Блок питания нуждается в постоянном охлаждении, для этого достаточно куллера, установленного внутри БП. Однако необходимо отметить, что качественные блоки питания охлаждают не только себя, но и другие комплектующие. В таких БП куллер установлен снизу\сверху корпуса, а не по бокам. Комплектация блока питания куллером подразумевает наличие шума от вентилятора, поэтому обратите внимание и на эту характеристику.

Импульсные блоки питания могут создавать высокочастотные помехи в сети, к которой они подключены, тем самым уменьшая мощность других устройств. Лучше чтобы выбранный вами блок питания был укомплектован модулем PFC – устройством, защищающим сеть от помех.

Что касается форм-фактора (габаритов блока питания), то этот параметр следует выбирать исходя из габаритов корпуса. Для обычного компьютерного корпуса подойдет блок питания форм-фактора ATX.

Итог. При выборе блока питание обратите особое внимание на мощность, разъемы и производителя БП. Учитывайте КПД и наличие PFC. Пользуйтесь показателями нагрузки для расчета мощности в конкретной ситуации. Также посмотрите на форм-фактор и охлаждение.

Периферийные устройства.

Чтобы полноценно начать работать на компьютере нам понадобятся периферийные устройства. К ним относятся те компоненты компьютера, которые за пределами системного блока.

1. Монитор.

Монитор само собой нужен, чтобы видеть то, с чем мы работаем. Видеокарта передает изображение на монитор. Между собой они подключены кабелем VGA, DVI, S-Video или HDMI. (в большинстве случаев)

2. Клавиатура.

4. Колонки.

5. Принтер, сканер, плотер или МФУ.

В этой статье мы лишь кратко рассмотрели основные устройства компьютера, а в других, ссылки на которые вы видите ниже, мы подробно рассмотрим все наиболее популярные периферийные устройства, а также компоненты, которые входят в состав системного блока, то есть комплектующие.

Если вы считаете, что какой то информации не хвататет или необходимо исправить – происим писать нам – мы всегда за совершенствование курса.

Введение

ГЛАВА 1. Назначение и группы периферийных устройств

ГЛАВА 2. Периферийные устройства ввода-вывода информации

2.1 Внешние накопители

2.2 Флэш-карты

2.3 Модемы

ГЛАВА 3 Периферийные устройства вывода информации

3.1 Мониторы

3.2 Принтеры

3.4 Проекционная техника

3.5 Аудиосистема

ГЛАВА 4. Периферийные устройства ввода информации

4.1 Клавиатура

4.2 Сканер

4.3 Графический планшет

ГЛАВА 5. Дополнительные периферийные устройства

5.1 Манипуляторы

5.2 Web-камеры

Заключение

Список литературы

Введение

Все началось с идеи научить машину считать или хотя бы складывать многоразрядные числа. Еще около 1500 г. Леонардо да Винчи разработал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства. Это была первая попытка решить указанную задачу. Первую же действующую машину построил в 1642 г. французский физик и математик Блез Паскаль.

Спустя почти двести пятьдесят лет появился широко используемый агрегат – арифмометр, выполняющий 4 арифметических действия. Уже в начале XIX века уровень развития ряда наук и областей практической деятельности был столь высок, что они требовали огромного объема вычислений, выходящих за пределы возможностей человека. Над созданием и совершенствованием соответствующей техники работали как выдающиеся ученые, так и неизвестные изобретатели, и инженеры, посвятившие свою жизнь конструированию вычислительных устройств. Так, например, в 1822 г. английский математик Чарльз Бэббидж спроектировал, и почти 30 лет строил машину, которая сначала была названа «разносной», а позднее «аналитической». Именно в «аналитическую» машину были заложены принципы, ставшие фундаментальными для вычислительной техники:

· Автоматическое выполнение операций – необходимость, чтобы операции следовали одна за другой безостановочно, без «зазоров», требующих непосредственного вмешательства человека.

· Работа по вводимой «на ходу» программе – для автоматического выполнения операций программа должна вводиться в исполнительное устройство со скоростью, соизмеримой со скоростью выполнения операций. Бэббидж предложил использование перфокарт, с предварительно записанной программой.

· Необходимость специального устройства для хранения данных – блок памяти, который Бэббидж назвал «складом».

Все эти идеи натолкнулись на невозможность реализации из-за механической основы вычислительных устройств.

Впервые автоматически действующие вычислительные устройства появились в середине XX века. Это стало возможно при использовании электромеханических реле наряду с механической конструкцией. Работы над релейными машинами велись вплоть до 1944 г. пока под руководством Говарда Айкена на фирме IBM не была запущена машина «Марк-1», впервые реализовавшая идеи Бэббиджа.

В России в начале 50-х под руководством Н. И. Бессонова была создана одна из самых мощных релейных машин РВМ-1: она выполняла до 20 умножений в секунду с достаточно длинными двоичными числами.

Первой же действующей ЭВМ стал ENIAC, созданный под руководством Д. Моучли и П. Эккерта. ENIAC содержал 18 тысяч электронных ламп и множество электромеханических элементов.

Но эти и ряд других первых ЭВМ не имели важнейшего качества – программы не хранились в памяти машин, а набирались при помощи внешних коммутирующих устройств. Первая ЭВМ с хранимой программой EDSAC была построена в Великобритании в 1949 г.

Первая отечественная ЭВМ – МЭСМ была создана в 1951 г. под руководством Л. А. Лебедева. Одной из лучших в мире для своего времени была БЭСМ-6, созданная в середине 60, и долгое время бывшая базовой в обороне, космических и научно-технических исследованиях в СССР.

С развитием вычислительной техники появлялись новые ЭВМ, гораздо более мощные и меньшие в размерах, чем свои первые предшественники, называемые в наше время ПК – персональный компьютер. Наряду с базовой конструкцией ПК развивались и периферийные устройства (ПУ), о которых и пойдет речь далее.

Глава 1. Назначение и группы периферийных устройств

Основное назначение ПУ - обеспечить поступление в ПК из окружающей среды программ и данных для обработки, а также выдачу результатов работы ПК в виде, пригодном для восприятия человека или для передачи на другую ЭВМ, или в иной, необходимой форме. ПУ в немалой степени определяют возможности применения ПК.

Периферийные устройства можно разделить на несколько групп по функциональному назначению:

1. Устройства ввода-вывода – предназначены для ввода информации в ПК, вывода в необходимом для оператора формате или обмена информацией с другими ПК. К такому типу ПУ можно отнести внешние накопители (ленточные, магнитооптические), модемы.

2. Устройства вывода – предназначены для вывода информации в необходимом для оператора формате. К этому типу периферийных устройств относятся: принтер, монитор (дисплей), аудиосистема.

3. Устройства ввода – Устройствами ввода являются устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Главное их предназначение - реализовывать воздействие на машину. К такому виду периферийных устройств относятся: клавиатура (входит в базовую конфигурацию ПК), сканер, графический планшет и т.д.

4. Дополнительные ПУ – такие как манипулятор «мышь», который лишь обеспечивает удобное управление графическим интерфейсом операционных систем ПК и не несет ярко выраженных функций ввода либо вывода информации; WEB-камеры, способствующие передаче видео и аудио информации в сети Internet, либо между другими ПК. Последние, правда, можно отнести и к устройствам ввода, благодаря возможности сохранения фото, видео и аудио информации на магнитных или магнитооптических носителях.

Каждые из перечисленных групп устройств выполняют определенные функции ограниченные их возможностями и назначением.

Глава 2 Периферийные устройства ввода-вывода информации.

Периферийные устройства ввода-вывода бывают нескольких видов в зависимости от назначения.

2.1 Внешние накопители

· Ленточные (магнитные) накопители – стримеры. Благодаря достаточно большому объему и довольно высокой надежности чаще всего используются в рамках устройств резервного копирования данных на предприятиях и в крупных компаниях (хранят резервные копии баз данных и другой важной информации).

(стример)

На ленточный накопитель не просто сохраняется резервная копия данных, но также создается образ накопителя данных. Это позволяет пользователю восстанавливать определенное состояние или использовать этот образ как эталонный банк данных, например, когда данные были изменены.

Принцип записи на магнитных носителях основан на изменении намагниченности отдельных участков магнитного слоя носителя. Запись осуществляется при помощи магнитной головки, которая создает магнитное поле. При считывании информации намагниченные участки создают в магнитной головке слабые токи, которые превращаются в двоичный код, соответствующий записанному.

· Магнитооптические накопители – приводы CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW. Также могут использоваться в качестве устройств резервного копирования, но, в отличие от стримеров, обладают гораздо меньшей вместимостью данных (CD-R, CD-RW до 700 MB данных, DVD-R, DVD-RW до 4.7 GB данных).

(Привод лазерных дисков и сам носитель)

Информация на магнитооптических накопителях типа CD-R, представляется чередованием углублений и пиков. Этот рельеф создается при производстве механическим путем. Информация наносится вдоль тонких дорожек. Считывание происходит путем сканирования дорожек лазерным лучом, который по-разному отражается от углублений и пиков.

На дисках, которые позволяют многократную перезапись, применяется магнитооптический принцип, в основу которого положено физическое свойство: коэффициент отражения лазерного луча от по-разному намагниченных участков диска с особым образом нанесенным магнитным покрытием различен.

Скорость записи\перезаписи таких носителей различна и зависит от характеристик самого привода и «болванки» диска. В настоящее время чаще встречаются приводы со скоростями записи\перезаписи 48х и 24х для CD-R/RW и 16х и 8х для DVD-R/RW соответственно.

2.2 Флэш-карты

Стоило компьютерам научиться обрабатывать массивы данных, появилась проблема, где и как хранить и переносить эти данные. Решений нашлось много – от бумажных перфокарт до магнитных лент и дисков. У каждой из технологий было множество своих плюсов и, как водится еще больше минусов.

Все мы склонны к лени, ищем наиболее приятные и комфортные условия, и не готовы идти на жертвы, если этого не требует мода. И поэтому, как только персональный компьютер потерял статус престижной и дорогой игрушки, пользователи все в более требовательной форме стали намекать производителям на неудобства обращения с ними.

Сегодня предмет нашего разговора – сменная память. К этой разновидности памяти пользователи предъявляют несколько скромных требований:

· Энергонезависимость – т.е. не нуждаться в батарейках, неожиданная разрядка которых приведет к потере информации.

· Надежность – не потерять данные под воздействием грозы, падении или при попадании в лужу.

· Компактной – чтобы не размышлять, а стоит ли тащить все это с собой.

· Долговечной – чтобы не бегать в магазин каждый месяц за новой, т.к. старая отслужила свой срок.

· Универсальной – совместимой со множеством устройств, в которых могут потребоваться данные.

Пятнадцать лет назад компания Toshiba придумала технологию энергонезависимой полупроводниковой памяти, которую она назвала флэш-памятью. Микросхемы, сохраняющие данные после отключения питания были известны и ранее (BIOS), но с такой памятью было связанно много неудобств: для записи требовались специальные устройства-программаторы, а, чтобы стереть информацию приходилось применять ультрафиолетовое облучение кристалла. Флэш-память позволяет записывать и стирать данные без таких сложностей, благодаря чему обладает неплохим быстродействием и, к тому же, достаточно надежна.

Вскоре чипы флэш-памяти стали встраивать в различные устройства, а на их основе были созданы флэш-карты, с помощью которых можно было транспортировать различные данные.

(Флэш-карты 128 Mb)

2.3 Модемы

В настоящее время существуют два вида модемов: аналоговые и цифровые (технология xDSL).

(Аналоговый модем) (Цифровой (xDSL) модем)

Аналоговые модемы более популярны из-за своей дешевизны и используются в основном для выхода в сеть Internet, и только иногда (из-за невысокой (до 56 Кбит/с) скорости передачи данных) для связи с другими ПК. Цифровые же модемы довольно дорогие и используются для высокоскоростных соединений с сетью Internet, либо для организации локальной сети на больших расстояниях (xDSL модемы позволяют передавать и принимать информацию со скоростью до 5Мбит/с на расстоянии 5-7 км).

Модемы имеют несколько типов соединений с ПК: COM, USB или (для цифровых модемов) посредством сетевой карты. Модем, соединение которого идет через COM-порт, требует дополнительного источника (блока) питания, а при соединении при помощи USB-порта потребность в блоке питания отпадает. xDSL-модемы также требуют дополнительного источника питания.

Глава 3 Периферийные устройства вывода информации

Периферийные устройства вывода предназначены для вывода информации в необходимом для оператора формате. Среди них есть обязательные (входящие в базовую конфигурацию ПК) и необязательные устройства.

3.1 Мониторы

Монитор является необходимым устройством вывода информации. Монитор (или дисплей) позволяет вывести на экран алфавитно-цифровую или графическую информацию в удобном для чтения и контроля пользователем виде. В соответствии с этим, существует два режима работы: текстовой и графический. В текстовом режиме экран представлен в виде строк и столбцов. В графическом формате параметры экрана задаются числом точек по горизонтали и числом точечных строк по вертикали. Количество горизонтальных и вертикальных линий экрана называется разрешением. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на единице площади экрана.

· Цифровые мониторы. Самый простой - монохромный монитор позволяет отображать только черно-белое изображение. Цифровые RGB - мониторы (Red-Green-Blue) поддерживают и монохромной режим, и цветной (с 16 оттенками цвета).

· Аналоговые мониторы. Аналоговая передача сигналов производится в виде различных уровней напряжения. Это позволяет формировать палитру с оттенками разной степени глубины.

· Мультичастотные мониторы. Видеокарта формируем сигналы синхронизации, которые относятся к горизонтальной частоте строк и вертикальной частоте повторения кадров. Эти значения монитор должен распознавать и переходить в соответствующий режим.

ЭЛТ-монитор

По возможности настройки можно выделить: одночастотные мониторы, которые воспринимают сигналы только одной фиксированной частоты; многочастотные, которые воспринимают несколько фиксированных частот; мультичастотные, настраивающиеся на произвольные значения частот синхроносигналов в некотором диапазоне.

· Жидкокристаллические дисплеи (LCD). Их появление связано с борьбой за снижение габаритов и веса переносных компьютеров.

Основной из недостаток - невозможность быстрого изменения картинок или быстрого движения курсора мыши и т.п. Такие экраны нуждаются в дополнительной подсветке или во внешнем освещении.

Преимущества данных экранов - в значительном сокращении спектра вредных воздействий.

(Жидкокристаллический дисплей)

· Газоплазменные мониторы. Не имеют ограничений LCD -экранов. Их недостаток - большое потребление электроэнергии.

Особо надо выделить группу сенсорных экранов, так как они позволяют не только выводить на экран данные, но и вводить их, то есть попадают в класс устройств ввода/вывода. Эта относительно новая технология не получила еще широкого распространения. Такие экраны обеспечивают самый простой и короткий путь общения с компьютером: достаточно просто указать на то, что вас интересует. Устройство ввода полностью интегрировано в монитор. Используются в информационно справочных системах.

(Газоплазменный монитор)

Пользователи ПК проводят в непосредственной близости от работающих мониторов многие часы подряд. В связи с этим фирмы-производители дисплеев усилили внимание к оснащению. Их специальными средствами защиты от всех видов воздействий, которые негативно сказываются на здоровье пользователя. В настоящее время распространяются мониторы с низким уровнем излучения (LR-мониторы, от Low Radiation). Используются и другие методы, повышающие комфортность работы с дисплеями.

3.2 Принтеры

Принтер это широко распространенное устройство вывода информации на бумагу, его название образовано от английского глагола to print - печатать. Принтер не входит в базовую конфигурацию ПК. Существуют различные типы принтеров:

· Типовой принтер работает аналогично электрической печатающей машинке. Достоинства: четкое изображение символов, возможность изменения шрифтов при замене типового диска. Недостатки: шум при печати, низкая скорость печати (30-40 зн./сек.), невозможна печать графического изображения.

· Матричные (игольчатые) принтеры - это самые дешевые аппараты, обеспечивающие удовлетворительное качество печати для широкого круга рутинных операций (главным образом для подготовки текстовых документов). Применяются в сберкассах, в промышленных условиях, где необходима рулонная печать, печать на книжках и плотных карточках и других носителях из плотного материала. Достоинства: приемлемое качество печати при условии хорошей красящей ленты, возможности печати "под копирку". Недостатки: достаточно низкая скорость печати, особенно графических изображений, значительный уровень шума. Среди матичных принтеров есть и достаточно быстрые устройства (так называемые, Shattle-принтеры).

(Матричный принтер)

· Струйные принтеры обеспечивают более высокое качество печати. Они особенно удобны для вывода цветных графических изображений. Применение чернил разного цвета дает сравнительно недорогое изображение приемлемого качества. Цветную модель называют СМYB (Cyan-Magenta-Yellow-Black) по названиям основных цветов, образующих палитру.

Струйные принтеры значительно меньше шумят. Скорость печати зависит от качества. Достаточно эффективны при создании рекламных проспектов, календарей, поздравительных открыток. Этот тип принтера занимает промежуточное накопление между матричными и лазерными принтерами.

(Струйный принтер)

· Лазерные принтеры - имеют еще более высокое качество печати, приближенное к фотографическому. Они стоят намного дороже, однако скорость печати в 4-5 раз выше, чем у матричных и струйных принтеров. Недостатком лазерных принтеров являются довольно жесткие требования к качеству бумаги - она должна быть достаточно плотной и не должна быть рыхлой, недопустима печать на бумаге с пластиковым покрытием и т.д.

Особенно эффективны лазерные принтеры при изготовлении оригинал-макетов книг и брошюр, деловых писем и материалов, требующих высокого качества. Они позволяют с большой скоростью печатать графики, рисунки.

За последние годы, с одной стороны, стоимость лазерных принтеров снизилась, и теперь их все чаще можно встретить у "рядовых" пользователей. С другой стороны, струйные принтеры по качеству и другим возможностям неуклонно сближаются с лазерными.

Лазерные принтера делятся на два типа: локальные и сетевые. К сетевым принтерам можно подключится, используя IP адрес. Все чаще на рынке можно среди лазерных принтеров встретить цветные. Цветные лазерные принтера встречаются и среди офисных (сетевых).

(Лазерный принтер)

· Светодиодные принтеры - альтернатива лазерным. Разработчик - фирма OKI.

Термические принтеры. Используются для получения цветного изображения фотографического качества. Требуют особой бумаги. Такие принтеры пригодны для деловой графики.

Принтер на технологии Micro Dry. Эти принтеры дают полные фотонатуральные цвета, имеют высочайшее разрешение. Это новое конкурентоспособное направление. Намного дешевле лазерных и струйных принтеров. Разработчик - фирма Citizen. Печатает на любой бумаге и картоне. Принтер работает с низким уровнем шума.

3.3 Плоттеры (графопостроители)

Это устройство применяется только в определенных областях: чертежи, схемы, графики, диаграммы и т.п. Широкое применение нашли плоттеры совместно с программами систем автоматического проектирования, где частью результатов работы программы становится конструкторская или технологическая документация. Незаменимы плоттеры и при разработках архитектурных проектов.

Поле черчения плоттера соответствует форматам А0-А4, хотя есть устройства, работающие с рулоном не ограничивающие длину выводимого чертежа (он может иметь длину несколько метров). То есть различают планшетные и барабанные плоттеры.

· Планшетные плоттеры, в основном для форматов А2-А3, фиксируют лист и наносят чертеж с помощью пишущего узла, перемещающегося в двух координатах. Они обеспечивают более высокую по сравнению с барабанным точность печати рисунков и графиков.

· Рулонный (барабанный) плоттер – остается фактически единственным развивающимся видом плоттера с роликовой подачей листа и пишущим узлом, перемещающимся по одной координате (по другой координате перемещается бумага).

Распространены режущие плоттеры для вывода чертежа на пленку, вместо пишущего узла они имеют резак.

Связь с компьютером плоттеры, как правило, осуществляют через последовательный (COM), параллельный (LPT) или SCSI-интерфейс. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).

В настоящее время стандартом де-факто для планшетных графопостроителей являются устройства фирмы Hewlett-Packard. Кроме того, графический язык HP-GL (Hewlett-Packard Graphics Language) также стал фактическим стандартом в промышленности. Неплохими плоттерами считаются модели DXY от фирмы Roland. Помимо того, что все они совместимы с HP и HP-GL, данные модели используют и собственный графический язык DXY-GL.

В плоттерах могут использоваться как специальные технологии (например, в электростатических), так и технологии, хорошо знакомые по принтерам (термо-, лазерная, LED, струйная). В настоящее время струйные устройства получают все большее распространение. Например, плоттеры Hewlett-Packard семейства DesignJet формата А0 и А1 работают в 4-5 раз быстрее, нежели их перьевые собратья. Используя два струйных чернильных картриджа, струйный плоттер работает с разрешением не хуже 300dpi и имеет два режима: чистовой и эскизный. Применяемый в эскизном (черном) режиме алгоритм позволяет почти вдвое сократить расход чернил. Обычно струйные плоттеры могут эмулировать наиболее известные принтеры, например Epson 1050 и IBM ProPrinter XL24E.

3.4 Проекционная техника

Мультимедиа-проекторы прочно вошли в нашу жизнь в конце XX столетия, и сейчас без них невозможно представить многие сферы человеческой деятельности. Это учебный процесс, презентации, шоу-бизнес и домашнее кино. Мультимедиа-проектор позволяет воспроизводить на большом экране информацию, получаемую от самых разнообразных источников сигнала: компьютера, видеомагнитофона, видеокамеры, фотокамеры, DVD-проигрывателя, игровой приставки. Современный проектор - наиболее совершенное звено в цепи эволюции проекционного оборудования, начало которой положили слайдпроекторы, позволяющие демонстрировать на большом экране фотографические диапозитивы. Им на смену пришли так называемые оверхед-проекторы, проецирующие изображения с просвечиваемых материалов больших размеров. Возможности современных мультимедиа-проекторов поистине безграничны по сравнению с их предшественниками.

(Мультимедийный проектор)

Изображение в мультимедиа-проекторе формируется несколькими основными способами: с помощью жидкокристаллических панелей (LCD-технология) и с помощью микрозеркальных чипов DMD (DLP-технология). В LCD-проекторах свет от лампы проходит через жидкокристаллическую панель, на которой как на обычной пленке, но с помощью цифровой электронной схемы создается картинка. Свет проходит через панель и объектив, и в результате на экран проецируется увеличенное во много раз изображение. В DLP-проекторах свет от лампы отражается от множества управляемых электроникой микрозеркал и также через объектив попадает на экран. Основная характеристика мультимедиа-проектора - его яркость, или световой поток. Чем мощней световой поток, тем больший размер изображения можно получить при заданных освещенности и качестве материала экрана. Световой поток (измеряемый в ANSI-люменах) зависит от конструкции проектора, качества LCD-панелей, мощности и типа лампы.

Разрешение LCD-панели или DMD-чипа - следующий важный параметр, влияющий на выбор проектора. Большинство панелей и чипов разрабатывается с учетом стандартных разрешений, принятых для компьютеров: 640×480 (VGA), 800×600 (SVGA), 1024×768 (XGA), 1280×1024 (SXGA). Если же разрешение проецируемого изображения будет отличаться от базового разрешения проектора (разрешения его LCD-панели или DMD-чипа), оно будет пересчитано при воспроизведении с помощью специального алгоритма практически без потери качества. В последнее время стали появляться мультимедиа-проекторы с LCD-панелями стандарта Wide XGA с разрешением 1366×768, предназначенные в основном для просмотра видеоизображений. Их появление обусловлено популярностью «широких» экранов с соотношением сторон 16:9, вместо традиционного 4:3.

Мультимедиа-проектор - современное и высокотехнологичное устройство. Надежность большинства выпускаемых моделей велика, и пользователю вряд ли придется обращаться в сервисный центр с просьбой о ремонте. Единственная заменяемая деталь проектора - его лампа. В большинстве проекторов используются дуговые лампы с высокой яркостью и более ровным по сравнению с лампами накаливания спектром. Средний срок их службы - 2000 часов работы. Иногда бывает полезно применять функцию экономного режима работы лампы, вдвое продлевающего ее ресурс.

3.5 Аудиосистема

В персональных компьютерах применяются самые разнообразные схемы формирования звуковых сигналов - от простых до сложных.

Вроде бы проблема со звуком для персональных компьютеров решена окончательно. Редко встретишь материнские платы необорудованные аудиоконтроллером. Тем не менее, даже если считать вопрос с аудиоплатами закрытым, остается животрепещущей тема акустических систем.

Животрепещущим этот вопрос остается, потому что многие пользователи не ограничиваются просмотром видеофильмов и играми с объемным звучанием. Настоящие аудиофилы предпочитают качественный стереозвук с объемным звучанием и глубоким басом, не говоря уже об энтузиастах, которые занимаются созданием музыки при помощи своих персональных компьютеров. Для них вообще обязательным элементом домашней студии является качественная стереоакустика, даже если вся остальная роль возложена на компьютер со звуковой платой.

В наши дни на рынке очень много акустических систем, состоящих из двух активных колонок, и выполненных по системе 2.1. Подобные системы в народе называются «пищалками», потому что не способны обеспечить звук высокого качества даже на низком уровне громкости.

Совсем недавно идеалом в мире компьютерных (и не только) акустических систем была система 5.1 (пять сателлитов и один сабвуфер), но в последнее время производители акустики расширяют возможности своих систем, что привело сначала к появлению системы 6.1, а позднее и 8.1

(Акустическая система 5.1)

Глава 4. Периферийные устройства ввода информации

Устройствами ввода являются те устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Главное их предназначение - реализовывать воздействие на ПК. Разнообразие выпускаемых устройств ввода породили целые технологии: от осязаемых до голосовых. Хотя они работают по различным принципам, но предназначаются для реализации одной задачи - позволить пользователю связаться со своим компьютером.

4.1 Клавиатура

Главным устройством ввода большинства компьютерных систем является клавиатура. До тех пор, пока система распознавания голоса не смогут надежно воспринимать человеческую речь, главенствующее положение клавиатуры вряд ли изменится.

До недавнего времени использовалась стандартная клавиатура, 101/102 клавиши (первая модель клавиатуры содержала лишь 83 клавиши), но с развитием персональных компьютеров производители старались развивать и основное устройство ввода информации. Это и привело к созданию мультимедийных клавиатур, с гораздо большим количеством кнопок, которые в наши дни все больше и больше набирают популярность.

К дополнительным клавишам относятся группы клавиш управления мультимедийными приложениями (например, вызов и управление программами просмотра видео), клавиши управления громкостью системы, группа клавиш для быстрого вызова офисных приложений (Word, Excel), калькулятора, InternetExplorer и т.д.

Клавиатуры различаются по двум признакам: способ подключения и дизайн. Подключение клавиатуры к компьютеру может осуществляться через порт PS/2, USB и через ИК (инфракрасный) порт для беспроводных моделей. В последнем способе подключения клавиатура требует дополнительного источника питания, например батарейки.

4.2 Сканер

Для непосредственного считывания графической информации с бумажного или иного носителя в ПК применяется оптические сканеры. Сканируемое изображение считывается и преобразуется в цифровую форму элементами специального устройства: CCD - чипами. Существует множество видов и моделей сканеров. Какой из них выбрать, зависит от задач, для которых сканер предназначается. Самые простые сканеры распознают только два цвета: черный и белый. Такие сканеры используют для чтения штрихового кода.

· Ручные сканеры - самые простые и дешевые. Основной недостаток в том, что человек сам перемещает сканер по объекту, и качество полученного изображения зависит от умения и твердости руки. Другой важный недостаток - небольшая ширина полосы сканирования (до 10 см), что затрудняет чтение широких оригиналов.

(светодиодный ручной сканер) (лазерный ручной сканер)

· Барабанные сканеры применяются в профессиональной типографической деятельности. Принцип заключается в том, что оригинал на барабане освещается источником света, а фотосенсоры переводят отраженное излучение в цифровое значение.

(«домашний» барабанный сканер) (промышленный барабанный сканер)

· Листовые сканеры. Их основное отличие от двух предыдущих в том, что при сканировании неподвижно закреплена линейка с CCD - элементами, а лист со сканируемым изображением движется относительно нее с помощью специальных валиков.

· Планшетные сканеры. Это самый распространенный сейчас вид для профессиональных работ. Сканируемый объект помещается на стеклянный лист, изображение построчно с равномерной скоростью считывается головкой чтения с CCD - сенсорами, расположенной снизу. Планшетный сканер может быть оборудован специальным устройством слайд-приставкой для сканирования диапозитивов и негативов.

(Планшетный сканер)

Для сканирования слайдов и микроизображений ранее использовались слайд-сканеры. Сейчас возможность сканирования слайдов включена во многие модели планшетных сканеров.

· Проекционные сканеры. Относительно новое направление. Цветной проекционный сканер является мощным многофункциональным средством для ввода в компьютер любых цветных изображений, включая трехмерные. Он вполне может заменить фотоаппарат.

(Ручной проекционный сканер)

В наше время у сканеров появилось еще одно применение - считывание рукописных текстов, которые затем специальными программами распознавания символов преобразуются в коды ASC II и в дальнейшем могут обрабатываться текстовыми редакторами.

Интерфейс может быть разным:

· Собственный интерфейс – сканер поставляется со своей уникальной картой и работает только с ней. Эта карта может не заработать в лично Вашем компьютере или выйти из строя.

· SCSI – если использовать сканер не с поставляемой в комплекте картой, то лёгкая совместимость получается не всегда.

· LPT (и его варианты, с поддержкой или требованием EPP, ECP или Bi-Directional) – сканеру может быть необходима поддержка портом одного из скоростных протоколов. Если EPP обычно есть всегда, то необходимый для сканеров Epson вариант 8-бит Bi-Directional реализован не везде.

· USB – самый распространенный вариант подключения на сегодняшний день. Просто подключить и, при наличии всех драйверов и программ, работает всегда.

4.3 Графический планшет

Настольные компьютеры для конструкторских и дизайнерских работ уже более десяти лет комплектуются графическими планшетами. Это устройство значительно упрощает ввод в ПК чертежей, схем и рисунков. Сначала планшеты были дорогими приспособлениями и поэтому были рассчитаны на сугубо профессиональное использование. Но уже лет пять выпускаются дешевые домашние модели.

(Графический планшет)

Даже, несмотря на хорошие навыки рисования от руки, вам вряд ли удастся изобразить в графическом редакторе что-нибудь путное, водя мышкой. Перо и планшет в корне меняют ситуацию. Если еще к этому добавить появление новых возможностей у графических редакторов. Речь идет о чувствительности к силе нажатия. В зависимости от того, с каким усилием вы проводите линию, в окне программы изменяются ее толщина и прозрачность.

Прозрачная пленка, покрывающая планшет, позволяет выполнять трассировку оригиналов – т.е. под нее можно положить картинку и, обводя наконечником пера ее линии, повторить рисунок в окне редактора.

Глава 5. Дополнительные периферийные устройства

5.1 Манипуляторы

В настоящее время существуют два типа манипуляторов:

· Мышь – с развитием операционных систем с графическим интерфейсом этот манипулятор стал просто «незаменимой» частью персонального компьютера. Манипулятор «мышь» обеспечивает простое и удобное управление многими функциями ОС и прикладных программ.

Мыши различаются по трем характеристикам - числу кнопок, используемой технологии и типу соединения устройства с системным блоком. В первоначальной форме в устройстве была одна кнопка. Перебор функций определяется перемещением мыши, но выбор функции происходит только при помощи кнопки, что позволяет избежать случайного запуска задачи при переборе функций меню. С помощью одной кнопки можно реализовать только минимальные возможности устройства. Вся работа компьютера в этом случае заключается в определении положения кнопки - нажата она или нет.

Тем не менее, хорошо составленное меню полностью позволяет реализовать управление компьютером. Однако две кнопки увеличивают гибкость системы. Например, одна кнопка может использоваться для запуска функции, а вторая для ее отмены. Вне всяких сомнений, три кнопки еще более увеличат гибкость управления. Но, с другой стороны, увеличение кнопок увеличивает сходство устройства с клавиатурой, возвращая ему недостатки последней. Практически три кнопки являются разумным пределом, потому что они позволяют лежать указательному, среднему, безымянному пальцам на кнопках, в то время как большой и мизинец используются для перемещения мыши и удержании ее в ладони.

Большинство моделей снабжаются двумя кнопками, но с появлением манипуляторов со «скролом» (валик прокрутки) двухкнопочные мыши постепенно уходят в тень, так как «скрол» одновременно выполняет сразу две функции: может использоваться в качестве третьей кнопки, и очень удобен для прокрутки документов.

Существуют «мыши» двух видов: шариковые и оптические. В шариковых манипуляторах используется механический способ передачи направления движения (шарик расположенный внизу манипулятора при перемещении вращает два расположенных внутри валика). В оптических «мышах» вместо шарика используется светодиод.

Манипулятор «мышь» имеет несколько типов подключения: COM, PS/2, USB, ИК (инфракрасный порт).

«Мыши» с типом подключения при помощи COM-порта – одни и первых манипуляторов. В основном снабжались двумя кнопками. На рынке продержалась довольно долго. PS/2- манипуляторы широко используются и сейчас, несмотря на бурно развивающиеся другие типы соединений. USB и ИК соединения используется, в основном, для оптических манипуляторов. В отличие от всех других типов соединений мыши, использующие инфракрасный порт нуждаются в дополнительном источнике питания. Обычно используются батарейки.

· Джойстик – представляет собой подвижную рукоять (или руль) с несколькими кнопками. Это устройство ввода наиболее распространено в области компьютерных игр. В игровых приставках используются цифровые джойстики, а в компьютерах - аналоговые. Аналоговый джойстик имеет перед цифровым множество преимуществ. Самыми главными являются более широкая точность управления и отсутствие необходимости в применении специальной карты и переходника для подключения к компьютеру.

5.2 Web-камеры.

В настоящее время существует большое количество профессиональных цифровых систем видеонаблюдения, решающих разные задачи и соответственно имеющих различные возможности и цену. Но вполне работоспособную систему можно реализовать и на дешевых Web-камерах с интерфейсом USB. Например, программа в комплекте поставки WebCam фирмы Creative позволяет превратить компьютер в простейшую охранную систему, начинающую захват изображения при обнаружении каких-либо изменений в кадре. Можно настроить камеру так, чтобы ПК подавал звуковой сигнал при движении объекта в кадре. Видеоизображение также можно транслировать в сеть Internet.

(Web-камера)

При отсутствии локальной сети web-камера может подключаться непосредственно к компьютеру, а удаленный доступ к ней в режиме входящих/исходящих звонков может осуществляться через внешний модем. Подключение web-камеры к компьютеру или модему осуществляется через разъем RS-232 (кабель нуль-модем включен в комплект поставки). Web-камера может работать с большинством модемов, поддерживающих протокол V90.

Стремительное развитие беспроводных технологий послужило толчком к созданию целого семейства беспроводных Web-камер. Но последние остаются все еще очень дорогими (почти в 10 раз дороже самых дешевых проводных). Многие современные Web-камеры имеют схожие характеристики и отличаются, в основном, только дизайном и комплектацией поставки.

С помощью Web-камеры можно быстро «отсканировать» рисунок или текст, а текст даже впоследствии «распознать» и сохранить в алфавитно-цифровом виде. Надо лишь подобрать ровную поверхность, хорошо осветить объект и кликнуть мышкой на соответствующую кнопку в прилагаемой к камере простой программе. Особенно актуален такой способ «сканирования» для объектов большого формата, которые на обычный планшетный сканер положить не удается.

Если есть доступ в Интернет, то можно использовать стандартные программки типа Windows Messenger или NetMeeting и общаться с собеседником на другом конце света, видя его изображение (иногда, правда, с большим запаздыванием). Если же скорость связи совсем плохая, то можно автоматически фотографировать собеседников через заранее заданные промежутки времени, после чего изображение будет автоматически отсылаться тому, с кем вы общаетесь, и принимать от него. Даже при наших скоростях связи и более или менее скромном разрешении снимков реально добиться того, чтобы ваш собеседник получал не менее 5-10 свежих фотографий в минуту.

Аналогичным образом можно организовать видеоконференцию с группой удаленных от вас людей (хотя, возможно, в этом случае понадобится специальное программное обеспечение).

Заключение

Вместе с развитием вычислительных систем, стремительно развиваются и другие отрасли цифрового мира. На сегодняшний день среди многообразия цифровых устройств можно встретить некоторые устройства, которые еще несколько лет назад не имели ни малейшего отношения к персональным компьютерам.

К таким устройствам можно отнести цифровые фотоаппараты.

Фотографии с таких фотокамер очень легко можно перенести на компьютер, при наличии USB-кабеля.

При помощи компьютера можно загружать различные картинки или понравившиеся мелодии в современные мобильные телефоны.

Свою маленькую домашнюю киностудию несложно сделать, если дома есть компьютер и цифровая видеокамера.

С каждым днем цифровые технологии все больше входят в нашу жизнь. Я считаю, что в недалеком будущем различные цифровые устройства станут неотъемлемой частью обихода каждого человека.

Список литературы

· Статьи журналов Hard&Soft за 2001-2003 г.г.

· А.В. Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер. Информатика. М., 2000

· И.П. Норенков, В.А. Трудоношин. Телекоммуникационные технологии. М., 2000

· В.Н. Петров. Информационные системы. С-Пб., 2002

· А.Я. Савельев. Основы информатики. М., 2001

Здравствуйте уважаемые посетители блога сайт. Сегодня поговорим об устройствах компьютера, или как обычно говорят «железках», которые можно найти в системном блоке компьютера. Таким образом, вы поймете, из чего состоит компьютер. Аппаратное устройство компьютера или как модно говорить «железо», остается тайной даже для многих опытных пользователей. В данной статье расскажу про аппаратные устройства, тем самым восполним пробел, конечно если он у вас есть , а если вы с ними знакомы, то освежим немного память.

В первую очередь разделим то, что принято называть «компьютер» на две группы:

Системный блок . Это тот самый большой (или не очень большой) ящик, к которому все подключено.
Периферийные устройства . О периферийных устройствах можете почитать в моей статье « » Это все остальные устройства, которые помогают работать с компьютером. Их главная особенность – они находятся вне системного блока и подключены к нему снаружи.

Устройство системного блока

Системный блок является главное устройство компьютера. Только взглянув внутрь компьютера, мы сможем разобраться, из чего состоит компьютер.

Блок питания.
Оперативная память.
Накопитель на жестком магнитном диске.
Устройство чтения гибких магнитных дисков.
Устройство чтения оптических дисков.
Дополнительные устройства.

Пункты с 1-го по 5-й являются обязательными, их вы обнаружите в любом системном блоке. Остальных может и не быть или они могут быть в виде периферийных устройств, то есть подключаться снаружи.

Из чего состоит компьютер:

Теперь давайте более детально расскажу про каждую составляющую.

Блок питания

Это устройство компьютера немаловажный компонент в компьютере! Сокращенное название – БП. Основная характеристика – максимальная выходная мощность. Измеряется в Ватах (Вт), по-английски Watt (W). Для домашнего компьютера мощность БП обычно равна 350-450 Вт, для мощного игрового 600 Вт или больше.

Важность данного компонента часто недооценивается. При покупке компьютера вам могут предложить сэкономить, установив менее качественный блок питания. Это делать крайне не рекомендуется, так как БП является источником энергии для всех остальных узлов системы. Некачественный БП при поломке или какой-либо проблеме в электросети может вывести из строя другие узлы системы. К тому же, на дешевых и некачественных моделях часто указаны значения мощности далекие от действительности. Именно поэтому блок питания компьютера должен быть от проверенного производителя и достаточной мощности.

Варианты названия: материнка, мать, главная плата, MotherBoard, MainBoard. Именно к материнской плате подключаются все устройства, которые находятся внутри системного блока. Она является главной платой в системе. Остановимся подробнее на её содержимом:

Сокет (Socket) – разъём для подключения процессора. В зависимости от того какой сокет содержит ваша материнская плата, вы можете использовать только определенную группу процессоров.
Слоты для подключения модуля оперативной памяти. В персональных компьютерах их количество разнится от 2-х до 4-х. По типу они бывают: DDR, DDR2 и DDR3. На современных материнских платах возможно наличие слотов сразу двух типов.
Разъемы для подключения устройств, хранения данных. Для обычных ПК они бывают двух видов: широкий продолговатый разъем с 39-ю штырьками в два ряда и небольшой разъём почти прямоугольной формы с «г» — образной серединой. Первый – это параллельный интерфейс, называемый IDE (Integrated Drive Electronics) второе его название PATA (Parallel ATAttachment). Второй – это последовательный интерфейс SATA (Serial ATAttachment).
Слоты расширения. Это разъёмы, которые применяются для подключения дополнительных устройств. Они представляют собой продолговатый разъём, расположенный горизонтально в левой нижней части материнской платы. Именно сюда вставляется видеокарта, сетевая карта и другие устройства. Данные разъемы обычно соединяют устройства с материнской платой по интерфейсу PCI (Peripheral component tinterconnect - взаимосвязь периферийных компонентов) или его производными PCI Express и др.
Чипсет. Это набор микросхем, которые обеспечивают связь компонентов системы между собой. Обычно его можно разделить на, так называемые, северный и южный мост. Северный мост – это контроллер памяти, то есть деталь, которая обеспечивает обмен данных между центральным процессором и оперативной памятью. В современных платформах контроллер памяти может быть интегрирован прямо в центральный процессор. Южный мост – это контроллер ввода-вывода, деталь, которая обеспечивает связь процессора с такими интерфейсами как SATA, IDE, PCI, USB и другие.

Выше перечислены обязательные компоненты материнской платы, они объединяются еще и тем, что видны только изнутри системного блока.

Если взглянуть на системный блок сзади, то можно увидеть множество разъемов, которые физически также находятся на материнской плате. Они расположены в левой части, примерно посередине и заключены в металлическую «рамочку». Обращаю внимание, что в Вашем компьютере может не быть многих из них, это зависит от конкретной модели материнской платы.

Разъём подключения мышки и клавиатуры. Это два круглых разъёма, один фиолетового (для клавиатуры) и второй зеленого (для мышки) цвета. Этот интерфейс носит название PS/2 (в разговорной речи PS пополам).
LPT-порт. Данный параллельный интерфейс изобретался в качестве принтерного порта и активно применялся других целей. На сегодняшний день в материнских платах, все реже можно встретить его на борту.
COM-порт. Еще один устаревающий последовательный интерфейс. Данный порт активно используются как интерфейс для настройки оборудования.
USB (Universal Serial Bus – универсальная параллельная шина). Это наиболее популярный способ подключения периферийных устройств к современному ПК. Применяется для подключения самых разных девайсов: мышки, клавиатуры, сканера, принтера, переносных винчестеров, флешек и др.
Видео разъём VGA, DVI. Это интерфейсы для подключения монитора. Если на Вашей материнской плате есть такой разъём, то она имеет встроенный видео адаптер. Его будет вполне достаточно для работы, однако если за компьютером вы намерены играть в игры, то понадобится дискретная (отдельная) видео карта, которая будет вставляться в специальный слот расширения.
Сетевой разъем RJ-45. Интерфейс применяется для подключения компьютера к локальной вычислительной сети стандарта Ethernet.
Группа звуковых разъемов Jack 3.5. Применяется для подключения акустической системы и микрофона. Зеленый разъем для подключения колонок и розовый для микрофона.

Теперь предлагаю уточнить один важный момент. Если какой-либо разъём расположен в вертикальной «рамочке» в середине системного блока, то устройство, к которому он относится, встроено в Вашу материнскую плату. Если у вас имеется дискретная видео карта, модем или что-либо еще, то оно подключено к материнской плате через слот расширения и разъем самого устройства будет расположен ниже горизонтально.

Центральное процессорное (обрабатывающее) устройство (ЦПУ), по-английски CPU (Central processing unit). Это микросхема, которая выполняет команды программного обеспечения, производит вычисления, выполняет операции логического сравнения, грубо говоря «думает». Поэтому процессор часто называют «мозгом» компьютера.

Основными характеристиками устройства являются: разрядность, тактовая частота, энергопотребление, количество ядер, архитектура.

Разрядность указывает на количество информации, передаваемой за единицу времени по шине данных. Бывает 8, 16, 32 и 64 бита. Соответственно, чем выше разрядность, тем быстрее работает процессор. Тактовая частота показывает, какое количество тактов (элементарных операций) выполняет ЦП за единицу времени. Энергопотребление указывает, какое количество тепла выделяет процессор при работе.

Некоторое время назад два основных производителя процессоров – Intel и AMD – в своей конкуренции старались как можно больше увеличить тактовую частоту своих процессоров. Но столкнулись с тем, что после преодоления некоторого порога, начинает нелинейно увеличиваться энергопотребление и теплоотдача. Решением были многоядерные процессоры. Это значит, что в одном ЦП располагается несколько кристаллов, которые распределяют вычислительную нагрузку между собой. Самое широкое распространение сейчас имеют 2-х ядерные устройства, хотя это не предел, существуют процессоры из 4-х и более ядер.

Архитектура показывает, как организована работа внутри процессора. Хотя данный параметр не прибавляет желанных гигагерц, но может очень существенно влиять на производительность. Толковая организация труда, как известно, многого стоит.

Оперативная память

Оперативная память – это оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), по-английски – RAM (Random Access Memory – память с произвольным доступом). Эта область памяти является энергозависимой, то есть без «питания» данные в ней не сохраняются. В оперативную память помещается информация, которую должен обработать процессор в реальном времени. Во время работы оперативная память содержит в себе данные операционной системы и работающих программ пользователя.

Актуальными сегодня являются модули оперативной памяти стандарта SDRAM DDR3, до них были SDRAM DDR 2 и SDRAM DDR 1 (их конечно, тоже еще можно встретить). Каждое новое поколение имело ряд серьезных преимуществ перед предшественниками: повышалась пропускная способность, уменьшалось энергопотребление.

Жесткий диск

Накопитель на жестких магнитных дисках, по-английски HDD (Hard Disk Drive) – это постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Данное устройство компьютера также называют винчестер или жесткий диск.

Данный тип памяти не энергонезависимый, то есть данные сохраняются в памяти после отключения питания. Именно это устройство компьютера содержит все данные пользователя: фильмы, музыку, документы и все остальное.

Жесткий диск представляет собой несколько круглых пластин, которые вращаются на шпинделе. Эти пластины покрыты ферромагнитным материалом, разделенным на множество ячеек, каждая из которых хранит в себе один бит двоичной информации. Считывает и записывает информацию специальная головка, которая перемещается в нужное место над поверхностью диска.

Отличаются они по объему хранимой информации, способу подключения, форм-фактору, скорости вращения шпинделя.

Как упоминалось раньше, способ подключения бывает двух видов: IDE и SATA. Первый уже почти не используется, так как последовательный SATA быстрее и удобнее. По форм-фактору HDD бывают 5,25 (прекращено производство) ; 3,5, 2,5 дюйма, 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюймов и 0,85 дюйма, это размер пластин, которые содержат информацию. В настольных ПК обычно применяются 3,5 HDD, в ноутбуках 2,5. Чем быстрее скорость вращения – тем выше скорость записи и чтения данных. В 3,5 моделях обычно скорость равна 7200 об/мин, в 2,5 — 5400 об/мин, хотя бывают и более быстрые модели винчестеров для ноутбуков.

Дисковод гибких магнитных дисков

Дисковод для чтения гибких магнитных дисков, по-английски FDD (Floppy Disk Driver), также называется Floppy или просто флоппик. Это устройство для чтения дискет. Грубо говоря, дискета представляет собой миниатюрный винчестер, только вместо металлических пластин гибкое пленочное основание, а головка и мотор привода находятся в дисководе. Размер дискет 3,5 дюйма (давно использовались дискеты 5,25 дюйма). Объём дискеты 1,44 Мб. У дискет, кроме небольшого объема, есть серьезный недостаток – они очень не надежны, информация на них может стать не читаемая из-за воздействия магнитных полей или удара. Из-за этого, данный вид носителей почти не используется сегодня.

Привод оптических дисков

Оптические носители представляют собой пластиковые диски, покрытые специальным слоем. Диск освещается лазером, а из отраженного света считывается информация. Оптические диски бывают нескольких видов: CD (Compact Disk), DVD (Digital Versatile Disc – цифровой многоцелевой диск), Blu-ray Disc (от английского Blue Ray – синий луч).CD и DVD диски бывают трех видов: ROM (Read Only Memory – только для чтения), R (Recordable – записываемый), RW (Re-Writable – перезаписываемый).

Приводы (дисководы) для чтения оптических дисков называются, так же как и носители. Причем привод называется аббревиатурой последнего по очереди поколения, которое он способен читать. То есть DVD-ROM привод читает DVD и CD диски, а CD привод читает только CD диски. Также дисководы делятся на те, которые могут только читать (CD/DVD ROM) и дисководы, которые могут читать и записывать диски (CD/DVD RAM).

Объем CD-диска 700 Мб. DVD-диски могут быть однослойными, двухслойными и двухсторонними, объем обычного 4,7 Гб, двухслойного 8,5 Гб, двухстороннего 9,4 Гб, двухстороннего двухслойного 17,08 Гб (последний встречается редко). Blu-ray Disc способен хранить 25 Гб, двухслойный 50 Гб.

Итак, мы только что рассмотрели основные компоненты, из чего состоит компьютер. Но не надо забывать об устройствах, которые не всегда есть в компьютере.

Дополнительные устройства (периферийные устройства)

В качестве дополнительных устройств могут выступать устройства, которые вставляются в материнскую плату. Дискретным (на отдельной плате) может быть видео адаптер, звуковой адаптер, сетевой адаптер,wi-fi, модем, USB-контроллер и многие другие устройства.

Надеюсь, данная статья пояснила вам в полной мере, из чего состоит компьютер. И после её прочтения мир hadware (так называется компьютерное «железо»), станет немного ближе и понятнее для моих читателей.

Сайт о компьютерной технике