В этой статье мы подробно рассмотрим, из каких элементов состоит персональный компьютер, как это всё выглядит, какую функцию выполняет. Данная статья больше подойдет для начинающих пользователей, но и более опытные пользователи наверняка смогут найти что-нибудь для себя.

В первую очередь дадим определение компьютеру:

Персональный компьютер, ПК (от англ. personal computer, PC) или ПЭВМ (персональная электронно-вычислительная машина) - настольная микро-ЭВМ, имеющая эксплуатационные характеристики бытового прибора и универсальные функциональные возможности.

Изначально компьютер был создан как вычислительная машина, но ПК также используется в других целях - как средство доступа в информационные сети и как платформа для мультимедиа и компьютерных игр.

Обычный персональный компьютер, который находится у вас дома или работе состоит из таких частей:

  • Системный блок;
  • Монитор;
  • Устройства ввода информации;
  • Дополнительные или периферийные устройства (принтер, сканер, веб-камера и др.);

Системный блок

Главной составляющей любого компьютера является системный блок. Системные блоки бывают разных видов, как по дизайну, так и размеру. Горизонтальные и вертикальные.

В системном блоке располагаются все комплектующие современного компьютера, собственно, благодаря чему и работает компьютер.

Основные элементы системного блока:

  • Корпус;
  • Блок питания;
  • Материнская плата;
  • Процессор;
  • Оперативная память;
  • Видеокарта;
  • Звуковая карта;
  • Жёсткий диск;
  • Дисковод (оптический привод);
  • Система охлаждения;

Все элементы тесно связаны друг с другом и работают как единое целое.

Давайте рассмотрим каждый элемент более подробно.

Корпус

Корпус системного блока - внешняя оболочка системного блока персонального компьютера, которая защищает внутренние элементы от физического воздействия. Корпус имеет большое значение для стабильной работы компьютера. Например, хорошо продуманная система охлаждения внутри корпуса, залог стабильной работы компьютера и гарантия от перегрева.

Блок питания

Для того что бы все элементы системного блока заработали, нам и понадобится блок питания. Как уже понятно из названия, блок питания питает электроэнергией все комплектующие системного блока. На данный момент самые популярные блоки питания по мощности: 450, 500 и 600 ВТ. На мощные компьютеры, к которым относятся игровые, устанавливаются более мощные блоки питания.

Материнская плата

Материнская плата - сложная многослойная печатная и самая большая плата системного блока. Главная задача материнской платы – это соединить все элементы в одну вычислительную систему.

Процессор

Процессор, на материнской плате, отвечает за выполнение всех вычислительных операций и обработку информации. Как бы банально это не звучало, но чем лучше и новее (соответственно дороже) процессор, тем быстрее и в большем объеме он будет выполнять операций. Однако самый мощный процессор не гарантирует быструю работу компьютера, в то время как остальные компоненты системного блока сильно устарели.

Оперативная память

Оперативная память или ОЗУ – оперативное запоминающее устройство. Она предназначена для временного и быстро доступного хранения данных, для передачи на обработку в процессор. Например, запущенные программы в фоновом или скрытом режиме, буфер обмена и т.д. Чем больше объем оперативной памяти установлен на компьютере, тем на более быструю работу можно рассчитывать.

Видеокарта

Видеокарта - так же как и материнская плата, сложная многослойная печатная плата, вставляется в разъем на материнской плате. Видеокарта может быть как встроенная (интегрированная), так и внешняя, в виде отдельной платы. Основная функция видеокарты – формирование и вывод изображения на экран компьютера. Мощностей интегрированной видеокарты зачастую хватает только для использования офисных приложения и «серфинга» в интернете.

Звуковая карта

Звуковая карта – обработка и вывод звука на динамики компьютера. Бывают случаи, когда встроенная звуковая карта выходит из строя или пользователя не устраивает качество звучания композиций, тогда устанавливают внешнюю звуковую карту.

Жесткий диск

Жесткий диск или накопитель на жестких магнитных дисках – запоминающее устройство, предназначен для хранения информации. Именно на жестком диске хранятся все ваши данные и установлена операционная система Windows (Linux). На настоящее время набирают популярность SSD диски.

Дисковод

Сейчас уже диски все менее популярны, на замену им пришли USB флеш-накопители. Но бывают случаи, когда дисковод или как его еще называют «оптический привод» просто необходим. Когда нужно что-то считать диска, установить Windows или драйвера на компьютер.

Система охлаждения

Система охлаждения – это система из вентиляторов, которая служит для отвода теплого воздуха с компонентов системного блока и подачи холодного воздуха из внешней среды.

Продолжение статьи:

Устройство компьютера. Из чего состоит компьютер. Часть 2. Периферийные устройства.

Персональный компьютер представляет собой сложное электронное устройство, предназначенное для выполнения широкого круга задач. Это могут быть различные вычисления, расчеты, прослушивание музыки, просмотр видео, различные офисные задачи, игры и многое другое.

Персональный компьютер может быть стационарным или мобильным. К мобильным компьютерам относят ноутбуки, нетбуки и планшеты.

Стационарный компьютер также в последнее время претерпел изменения, но в большинстве случаев представляет собой системный блок, монитор, устройства ввода (клавиатура и мышь), аудиоустройства (колонки, наушники и микрофон), а также другие периферийные устройства (принтер, сканер и т.п.).

Для нормального функционирования персонального компьютера необходим лишь системный блок, монитор, клавиатура и мышь.

Так же необходима операционная система, в большинстве случаев используют Windows, но так же можно скачать Linux .
Далее мы рассмотрим подробнее каждое из этих устройств.

Системный блок

Основным узлом персонального компьютера является системный блок. Он представляет собой корпус , чаще всего металлический вертикальный коробок, на передней панели которого расположены кнопки включения и дисководы. На заднюю стенку выведены все необходимые разъемы и кабели. Системный блок состоит из блока питания, материнской платы (она же системная плата или «материнка»), жесткого диска (HDD), видеокарты, процессора (CPU), оперативной памяти (ОЗУ), дисководов (CD/DVD), звуковой платы и сетевой платы. Зачастую сетевая и звуковая платы выполняются интегрированными в материнскую плату, то есть радиоэлементы платы распаяны прямо на материнской плате.

Блок питания

Блок питания выполнен в виде отдельного коробка, который расположен вверху сзади системного блока и имеет несколько кабелей питания всех элементов системного блока.

Блок питания

Материнская плата

Материнская плата является самой большой в системном блоке печатной платой, на которую устанавливаются все основные узлы компьютера (CPU, ОЗУ, видеокарта), также она имеет разъемы для подключения жесткого диска и дисководов, а также шлейфов портов USB и разъемы, выходящие на заднюю панель корпуса. Материнская плата выполняет согласование работы всех устройств компьютера.

Материнская плата

Процессор

Процессор представляет собой микросхему, предназначенную для выполнения основных вычислительных операций. Процессоры выпускаются двумя фирмами AMD и Intel. В зависимости от производителя процессора отличается и разъем (место его установки), поэтому при выборе материнской платы следует это не забывать. Вы просто не вставите процессор AMD в материнскую плату для процессоров Intel.

Процессор

Видеокарта

Видеокарта представляет собой отдельную печатную плату, установленную в разъем PCI Express материнской платы и предназначена для вывода изображения на экран монитора. Она обрабатывает полученную информацию и преобразует в аналоговый и цифровой видеосигнал, который через разъем по кабелю поступает на монитор. На видеокарте, как правило, установлен процессор (GPU) и оперативная видеопамять.

Видеокарта

Оперативная память

Оперативная память представляет собой одну или несколько небольших плат, установленных в специальные разъемы на материнской плате (DDR). Оперативная память обеспечивает временное хранение промежуточных данных при работе компьютера. Оперативная память характеризуется скоростью доступа и объемом памяти. На сегодняшний день наиболее быстрая память имеет стандарт DDR3.

Оперативная память

Жесткий диск

Жесткий диск является постоянным хранилищем данных, это могут быть как пользовательские данные, так и системные или временные. На жестком диске хранится операционная система, без которой нормальная работа компьютера будет невозможна. Также операционная система может использовать жесткий диск для сохранения содержимого оперативной памяти (например, в режиме гибернации). Представляет собой жесткий диск закрытый металлический параллелепипед, который через разъем (SATA) подключается к материнской плате.

Жесткий диск

Дисковод

Дисковод оптических дисков внешне напоминает жесткий диск, но имеет на передней панели выдвигающийся лоток для установки оптических дисков. Служит дисковод для чтения и записи оптических дисков.

На системной плате могут устанавливаться и другие дополнительные устройства, например модуль Wi-Fi или ТВ-тюнер.

Монитор

Монитор компьютера служит для графического представления информации, которая безусловно понятно пользователю ПК. В последнее время выпускаются исключительно жидкокристаллические дисплеи (ЖК). Мониторы могут быть оснащены цифровым и/или аналоговым видео разъемами (DVI, HDMI).

Клавиатура

Клавиатура является неотъемлемым устройством ввода любого компьютера. Клавиатура представляет собой группы клавиш для ввода символьной информации. Также многие современные клавиатуры оснащаются дополнительными клавишами, например, для управления медиаплеерами и различными программами.

Устройство системного блока, все детали и компоненты, которые в нём установлены, называют техническими характеристиками ПК. А также часто употребляется термин конфигурация и железо. От того какими техническими характеристиками обладает компьютер, зависит прежде всего эго работоспособность и возможность выполнять определённые задачи. От содержимого системного блока зависит, какими программами вы сможете пользоваться при использовании этого компьютера.

Технические характеристики, определяют стоимость компьютера. Поэтому, к примеру, если вы покупаете компьютер для работы с текстом, электронными таблицами, почтовыми клиентами, поиска информации в интернете, составления презентация, вам не стоит переплачивать за мощный компьютер с высокими техническими характеристиками.

А вот, если вы собираетесь заниматься видеомонтажом, обработкой графики, звукомонтажом, играть в современные игры, то стоит обратить внимание на производительную и мощную конфигурацию компьютера.

А теперь давайте разберёмся с компонентами системного блока и характеристиками, на которые стоит обратить внимание.

Материнская плата (Motherboard)

Материнская (системная, основная) плата – является основой платой системного блока в компьютере, определяя вместе с процессором архитектуру и производительность ПК.

Наверное, вас интересует, почему «материнская»? Это сленговое слово, оно определяет аналогию как дети привязаны к матери, так и все устройства подсоединены к материнской плате, она управляет единой синхронизированной работой всех подсистем.

Несмотря на большое разнообразие в дизайне и исполнении, все материнские платы имеют схожие черты. Так, на любой из них обязательно устанавливаются следующие компоненты: процессор и сопроцессор; память ROM, RAM и SRAM; схемы ввода/вывода; схемы интерфейсов и шин, кварцевый генератор, схемы управления напряжением.

Главным набором микросхем в современных материнских платах является чипсет , который управляет работой всех остальных контроллеров и компонентов, согласуя их работу во времени. Именно чипсет определяет кокой процессор, будет установлен и какая, память будет использоваться, от этого будет зависеть производительность.

Ведущими производителями процессоров (Intel и AMD ) определено два основных направления в создании материнских плат. Обусловлено это тем, что процессоры Intel и AMD устанавливаются в разные разъёмы (Socket) на материнской плате. Поэтому при выборе материнской платы, вы должны знать, для каких процессоров она предназначена.

Вообще о технических характеристиках материнских плат можно говорить много, но важно разобраться с основами. И поэтому сейчас стоит рассмотреть ещё одну возможность, интеграцию.

То есть речь идёт об объединении нескольких устройств в одной системной плате. И вы уже наверняка слышали понятие «интегрированная» звуковая или видеокарта. Это значить, что материнская плата уже сочетает в себе эти устройства. Большинство продвинутых пользователей и геймеров решительно выступают против интеграции, так как отдельные устройства производительнее интегрированных. Но для бюджетных компьютеров это идеальное решение. Последнее время стало нормой использовать интегрированное видео и звук, сетевые и модемные контроллеры.

От материнской платы, на заднюю панель системного блока, выходят разъёмы для подключения внешних устройств.

Процессор (центральное процессорное устройство - ЦПУ «CPU»)

Центральный процессор – это главная часть аппаратного обеспечения компьютера или «мозг компьютера». Чаще говорят — микропроцессор или просто процессор .

Именно процессор отвечает за выполнение программного кода (инструкции) для выполнения арифметических, логических и системных операций ввода/вывода.

Этот термин используется в компьютерной индустрии, с начала 1960 годов. Форма, дизайн и реализация процессоров сильно изменились начиная с самых ранних примеров, но их фундаментальная работа остаётся такой же.

Стандартизация и миниатюризация процессоров привели к глубокому проникновению основанных на них цифровых устройств в повседневную жизнь человека. Современные процессоры можно найти не только в таких высокотехнологичных устройствах, как компьютеры, но и в автомобилях, калькуляторах, мобильных телефонах и даже в детских игрушках.

Чаще всего они представлены микроконтроллерами, где помимо вычислительного устройства на кристалле расположены дополнительные компоненты (память программ и данных, интерфейсы, порты ввода/вывода, таймеры и др.).

Современные процессоры, как правило, меньше, чем 4х4 сантиметра, с сотнями контактов.

Упрощенно можно сказать, что типичными компонентами процессора являются арифметическо — логический блок (ALU), который выполняет арифметические и логические операции, и блок управления (CU), который извлекает инструкции из памяти, декодирует и выполняет их, призывая к работе ALU, когда это необходимо.

Производительность или скорость процессора зависит от тактовой частоты (как правило, обозначают в МГц) и количества выполненных инструкций за такт (IPC), которые в совокупности являются количеством выполненных инструкций в секунду (IPS).

Чем выше скорость работы процессора, тем выше быстродействие компьютера. Процессор имеет специальные ячейки, которые называются регистрами. Именно в регистрах помещаются команды, которые выполняются процессором, а также данные, которыми оперируют команды. Работа процессора состоит в выборе из памяти, в определённой последовательности, команд и данных, и их выполнение. На этом и базируется выполнение программ.

Распределение памяти также сильно влияет на производительность процессора.

Производительность компьютеров повышается за счёт использования многоядерных процессоров, который, по сути, это объединение двух или более отдельных процессоров (называется сердечники ) в одну интегральную схему. В идеале, двухъядерный процессор будет почти вдвое мощнее одноядерных процессоров.

На практике, однако, производительность гораздо меньше, всего около 50%, из-за несовершенства программного обеспечения и алгоритмов реализации взаимодействия между аппаратным и программным обеспечением.

Совет: не стоит переплачивать за новинки, через полгода они будут стоить на 10-20% дешевле!

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) ещё называют оперативной памятью, «оперативкой», виртуальной памятью. На самом деле все эти термины относятся к одному и тому же техническому устройству (микросхеме), располагающемуся в специальном разъёме на материнской плате.

Оперативная память — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции. То есть пока компьютер включён, хранятся и данные в оперативной памяти. Но стоит выключить питание компьютера или может произойти сбой электропитания и данные, записанные в ОЗУ, теряются.

Таким образом, оперативная память содержит данные операционной системы и запущенных на выполнение программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.

Вот поэтому объем оперативной памяти также влияет на быстродействие компьютера. Ведь если у компьютера недостаточный объем оперативной памяти, но при этом мощный современный процессор, вы не сможете насладиться быстрой работой вашего ПК.

ОЗУ большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти (DRAM), содержащие полупроводниковые ЗУ, организованные по принципу устройств с произвольным доступом. Память динамического типа дешевле, чем статического, и её плотность выше, что позволяет на том же пространстве кремниевой подложки размещать больше ячеек памяти, но при этом её быстродействие ниже. Статическая (SRAM), наоборот, более быстрая память, но она и дороже. В связи с этим массовую оперативную память строят на модулях динамической памяти, а память статического типа используется для построения кэш-памяти внутри микропроцессора.

Жёсткий диск (HDD)

Жёсткий диск — Hard Disk Drive — энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. А также на компьютерном сленге это устройство называется «винчестер ». Устройство также относится к компьютерной памяти, но в отличие от оперативной памяти, жёсткий диск главным образом служит для хранения всей информации на вашем компьютере. Информация на данном устройстве хранится и после отключения питания компьютера.

Информация в жёстком диске записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома — магнитные диски. Обычно используется одна или несколько пластин на одной оси.

Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Основные характеристики классификации жёстких дисков:

Интерфейс (interface ) – это линия связи диска и материнской платы, то есть технические разъёмы для подключения. Современные серийно выпускаемые внутренние жёсткие диски могут использовать интерфейсы ATA (он же IDE и PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO и Fibre Channel.

Ёмкость (capacity ) — количество данных, которые могут храниться накопителем. С момента создания первых жёстких дисков, в результате непрерывного совершенствования технологии, записи данных их максимально возможная ёмкость непрерывно увеличивается.

Физический размер (форм-фактор; dimension ) — почти все накопители 2001-2008 годов 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 . Также получили распространение форматы 1,8, 1,3, 1 и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей в форм-факторах 8 и 5,25 дюймов.

Время произвольного доступа (random access time ) — среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Диапазон этого параметра - от 2,5 до 16 мс. Как правило, минимальным временем обладают диски для серверов (например, у Hitachi Ultrastar 15K147 - это 3,7 мс), самым большим из актуальных - диски для портативных устройств (Seagate Momentus 5400.3 - 12,5 мс). Для сравнения, у SSD-накопителей этот параметр меньше 1 мс.

Скорость вращения шпинделя (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, 5900, 7200 и 10000 (персональные компьютеры), 10000 и 15000 об/мин (серверы и высокопроизводительные рабочие станции).

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

Количество операций ввода-вывода в секунду (IOPS ) — 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.

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

Скорость передачи данных (TransferRate ) 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 дисках он обычно варьируется от 8 до 128 Мб.

Сейчас широкое распространение получили внешние жёсткие диски с USB интерфейсом. Их ещё называют «внешними жёсткими дисками», основное назначение хранение и перенос информации.

На смену современным жёстким дискам приходит твердотельный накопитель (SSD , solid-state drive ) - компьютерное немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти и управляющего контроллера.

Видеокарта

Видеокарта (также видеоадаптер , графический адаптер , графическая плата , графическая карта , графический ускоритель , 3D-карта ) - электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.

Первые мониторы, построенные на электронно-лучевых трубках, работали по телевизионному принципу сканирования экрана электронным лучом, и для отображения требовался видеосигнал, генерируемый видеокартой.

В настоящее время, однако, эта базовая функция, оставаясь нужной и востребованной, ушла в тень, перестав определять уровень возможностей формирования изображения - качество видеосигнала (чёткость изображения) очень мало связано с ценой и техническим уровнем современной видеокарты.

В первую очередь, сейчас под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором - графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера.

Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi) осуществляют рендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные возможности графического процессора для решения неграфических задач.

Обычно видеокарта выполнена в виде печатной платы (плата расширения) и вставляется в разъём расширения, универсальный либо специализированный (AGP , PCI Express ) на материнской плате.

Также широко распространены и встроенные (интегрированные) в материнскую плату видеокарты - как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ, в этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой.

Блок питания

Компьютерный блок питания (power supply unit, PSU - блок питания, БП) — вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений.

А также блок питания играет роль защитного барьера от незначительных помех входного напряжения. А имеющийся вентилятор в корпусе блока питания участвует в охлаждении компонентов компьютера.

Оптический привод

Оптический привод - устройство, имеющее механическую составляющую, управляемую электронной схемой и предназначенное для считывания и (в большинстве современных моделей) записи информации с оптических носителей информации в виде пластикового диска с отверстием в центре (компакт-диск, DVD и т. д.). Процесс считывания/записи информации с диска осуществляется при помощи лазера.

Наиболее широкое распространение получили следующие приводы:

CD-ROM — самый простой вид cd-привода, предназначенный только для чтения cd-дисков.

CD-RW — такой же, как и предыдущий, но способен записывать только на CD-R/RW-диски.

DVD-ROM — предназначение его состоит только в чтении DVD-дисков.

DVD-RW/CD-RW — тот же DVD-ROM , но способный записывать на CD-R/RW, DVD- R /RW -диски (комбо-привод).

DVD-RW DL — в отличие от предыдущего типа DVD RW , способен также записывать на двухслойные оптические DVD-носители, отличающиеся от обычных большей ёмкостью.

BD-RE — привод, способный читать/записывать на диски формата Blu-Ray . Это усовершенствованная технология оптических носителей, в основе которой лежит использование лазера с длиной волны 405 нм (синий спектр излучения). Уменьшение длины волны лазера позволило сузить ширину дорожки в два раза по сравнению с DVD-диском и увеличить плотность записи данных. Уменьшение толщины защитного слоя в шесть раз повысило надёжность операций чтения/записи на нескольких записываемых слоях.

Современные приводы CD-ROM достигли высоких скоростей считывания информации с лазерного компакт-диска благодаря внедрению технологии CAV (Constant Angular Velocity - постоянная угловая скорость).

В этом режиме частота оборотов диска остаётся постоянной, соответственно на периферийных участках данные считываются с большей скоростью (4-7,8 Мбайт/с), чем на внутренних участках (2-3,5 Мбайт/с). Средняя скорость считывания при этом гораздо ближе к минимальным значениям, поскольку запись на диске начинается с внутренних областей.

Сам по себе, оптический привод может быть в виде составляющей конструкции в составе более сложного оборудования (например, бытового DVD-проигрывателя) либо выпускаться в виде независимого устройства со стандартным интерфейсом подключения (PATA, SATA, USB ), как для установки в компьютер.

PCI разъёмы

PCI (Peripheral component interconnect , дословно — взаимосвязь периферийных компонентов) — шина ввода/вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.

Иначе говоря, в эти разъёмы можно подключить дополнительные устройства. Например, дополнительную сетевую карту , модем , звуковую карту , ТВ-тюнер , модуль Wi-Fi и т. д.

В настоящее время интерфейс PCI постепенно вытесняется интерфейсами PCI Express , HyperTransport и USB . На современные материнские платы устанавливается лишь один, редко два PCI-разъёма, вместо 5-6, устанавливавшихся ранее. На некоторые современные материнские платы (в основном High-End-класса или форм-фактора mATX) PCI-разъём не устанавливается вовсе.

Это основные устройства в системном блоке, без которых работа компьютера невозможна. Именно они отвечают за производительность и быстродействие, от них зависит цена и пригодность компьютера к различным задачам.

Что скрывает за собой корпус системного блока?

В стандартной комплектации компьютера необходимо, чтобы присутствовали следующие компоненты:

  • материнская плата
  • процессор
  • ОЗУ (оперативное запоминающие устройство) или оперативная память
  • жёсткий диск (винчестер)
  • блок питания
  • видеокарта, звуковая карта
  • дисковод CD-ROM или дисковод CD-RW (для компакт-дисков)
  • при необходимости – дисковод FDD (для гибких дисков).

В этой статье мы поговорим о материнской плате, процессоре, оперативной памяти, жестком диске.

О блоке питания, видеокарте, звуковой карте и дисководах читайте .

Материнская (системная) плата

Имеет второе имя: системная плата. Часто её называют просто «мамой», потому что она обеспечивает связь между всеми непохожими друг на друга элементами системного блока.

Именно к материнской плате подключаются процессор, жесткий диск, дисководы, видеокарта, монитор, клавиатура, мышь, принтер, модем, прочее.

Для этого на плате располагаются разъемы (или слоты), одни из которых имеют выход наружу, а другие нет. На задней стенке системного блока можно увидеть разъемы, которые выходят из компьютера и предназначены для подключения внешних устройств (клавиатуры, мыши, принтера, монитора и др.)

А вот те разъемы на материнской плате, что снаружи нам не видны, используются для “втыкания” в них основных деталей, которые отвечают за быстродействие компьютера в целом. Наиважнейшим элементом, который крепится к плате, является процессор .

Это мозг компьютера. Его основные характеристики – разрядность и тактовая частота, чем выше эти показатели, тем мощнее процессор. От частоты работы процессора (количество операций в секунду) зависит скорость работы компьютера. Частота измеряется в герцах.

Вентилятор (кулер)

Для того чтобы у процессора «мозги не закипели» от усердной работы, сверху прямо на него устанавливают вентилятор . Вентилятор очень старается охладить процессор и от того, увы, иногда начинает жужжать. Вентилятор еще называют кулер : от англ. «cool», что следует понимать не в смысле «круто», а как охлаждать или прохлада.

В старых компьютерах вентиляторов вообще не было, в них не было необходимости. Однако с увеличением мощности компьютеров некоторые элементы, потребляя электрический ток, стали перегреваться и выходить из строя. Возникла потребность в их охлаждении, так в системных блоках появились вентиляторы. Сейчас кулеры могут быть установлены внутри блока питания, на процессоре, на видеокарте. Дополнительный кулер может быть установлен на системном блоке, для охлаждения всего блока.

Оперативная память (ОЗУ)

Кроме процессора на материнской плате находится еще оперативное запоминающее устройство (сокращенно ОЗУ ).

ОЗУ по английски – это Random Access Memory или сокращенно RAM.Такая память называется оперативной .

Она нужна для того, чтобы хранить в себе информацию, с которой компьютер работает в данный момент времени. То есть она существует для того, что бы постоянно не “рыться” в огромном массиве данных на жестком диске, а работать лишь с определенным объемом, тем самым сокращая время выполнения заданных операций.

Чем память больше, тем быстрее работает компьютер. Кроме того, ОЗУ отвечает за то, какое количество программ может выполняться одновременно.

Для оперативной памяти на материнской плате выделено несколько разъемов, поэтому со временем, когда ее начнет не хватать, можно вставить дополнительную. В сумме с первоначальной памятью они будут составлять хороший дуэт.

Жесткий диск (винчестер)

При выключении компьютера вся информация из оперативной памяти удаляется. Однако все, что Вам нужно сохранить, всегда сохраняется на жесткий диск (HDD – сокращение от англ. Hard Disk Drive). Нужно только не забывать о сохранении своей работы!

Жесткий диск чаще называют, он же «винт», он же «винч». Располагается внутри системного блока. Это волшебный диск, на который записывается все, что нам нужно.

При выключении компьютера вся информация, которая была записана на винчестер, остается. Если хотите, можете проверить. Главное, иметь такую полезную привычку во время работы за компьютером, как периодически сохранять свою работу на винчестере. Как говорится «на Бога надейся, но сам не плошай».

Кстати, а Вы знаете, откуда такое название у жесткого диска – «винчестер»? В 1973 году фирма IBM создала первую модель жесткого диска, который имел 30 дорожек и 30 секторов. Поэтому инженеры – разработчики диска, общаясь между собой, использовали краткое название «30-30». Это случайно совпало с «Winchester 30/30» – маркировкой патрона одноименной фирмы, который имел калибр 0,30 дюйма, то есть 7,62 миллиметра, и стандартный заряд в 30 гран (около 2-х граммов) бездымного пороха. Как винтовка без патрона не выстрелит, так и компьютер без жесткого диска работать не будет.

Внешний винчестер

С 1973 г. жесткий диск так и называют – «винчестер».

Кроме винчестера, который расположен внутри системного блока в обязательном порядке, можно при необходимости еще подключить так называемый «внешний винчестер» или «внешний жесткий диск ».

Его можно подключать к нескольким компьютерам и переносить с места на место. Особенно он актуален для ноутбуков, где ресурсы встроенного жесткого диска обычно невелики.

Внешний жесткий диск также часто используется для архивации и резервного копирования информации на компьютере.

Обычный домашний компьютер состоит из нескольких основных устройств: системного блока, монитора, клавиатуры, мышки и аудио колонок. Для расширения функциональных возможностей к нему могут подключаться дополнительные внешние и внутренние устройства: принтер, сканер, модем, web-камера. Среди всех компонентов самой главной и дорогостоящей частью компьютера является системный блок. Если быть точнее — все то, что находится внутри него. По сути, системный блок это и есть компьютер, тогда как все остальные устройства являются средствами ввода и вывода информации. У многих новичков возникают сложности в понимании его устройства. Поэтому попробуем разобраться с данным вопросом хотя бы на самом базовом уровне.

Начнем с небольшого обзора внешней тыльной стороны типового системного блока, где и происходит подключение всех необходимых для работы ПК устройств.

Для подключения клавиатуры и мыши используются PS/2 порты.

Но могут использоваться и USB порты, если клавиатура и мышь имеют соответствующий разъем.

Два многоштырьковых разъема относятся к видеокарте. В один из них и подключается монитор. Как правило, существуют следующие типы таких разъемов:

D-Sub (VGA) . Долгое время являлся стандартным разъемом для подключения обычных мониторов. Находится практически на всех видеокартах, за исключением последних моделей, где применяются более современные интерфейсы. Используется в материнских платах с интегрированным видео.

DVI-I – усовершенствованный разъем для подключения аналоговых и более современных цифровых мониторов. Находится рядом с традиционным VGA интерфейсом. В случае, если видеокарта оснащена двумя разъемами DVI-I, то в комплекте обычно поставляется переходник с DVI-I на VGA.

Для подключения микрофона, наушников и колонок в компьютерных звуковых картах используются разноцветные miniJack разъемы (от 3 до 6 штук).

Их цвета уже давно стандартизированы:

— красный разъем служит для микрофона,
— зеленый для аудио колонок или наушников,
— синий (линейный вход) для подключения и записи звука с другого внешнего устройства или инструмента.
— желтый для сабвуфера.
— черный для боковых колонок систем типа 5.1.
— серый для задних колонок систем типа 5.1.

Разъем LAN предназначен для подключения кабеля локальной сети, с помощью которого также осуществляется выход в Интернет.

Для возможности подключать периферийные устройства существуют специально выведенные разъемы и порты.

USB порт . На сегодняшний день практически все внешние устройства подключаются через этот интерфейс. Соответственно, чем больше таких разъемов, тем большее количество можно одновременно подключить.

Наряду с USB распространены скоростные FireWire порты, осуществляющие более быструю скорость передачи данных. К таким разъемам обычно подключаются внешние жесткие диски, цифровые видео и фото камеры. На рисунке ниже, FireWire порт расположен рядом с двумя USB портами и выделен красным цветом.

Лицевая сторона системного блока:

На передней панели системного блока находятся две главные кнопки:

Большая кнопка Power – включение / выключение компьютера.

И значительно меньшая по размеру кнопка Reset — перезапуск компьютера. Используется, когда компьютер полностью завис и не реагирует на команды.

Индикаторы . Обычно их два. Один показывает состояние компьютера: включен он или нет. Второй отображает работу жесткого диска.

Также, на передней панели находятся устройства, работающие со сменными носителями информации:

Картриде р

— устройство для считывания информации с карт памяти различных форматов. В частности, смарт-карт и флеш-карт (в старых моделях системных блоков вместо кардридера можно обнаружить маленький дисковод для работы с магнитными дисками емкостью 1,44 Мб, которые на сегодняшний день уже не актуальны)

DVD/CD привод

— устройство для чтения DVD и компакт-дисков.

Для подключения периферийных устройств на передней панели большинства корпусов вынесены дополнительные USB, FireWire порты и, возможно, наличие двух аудио разъемов для наушников и микрофона.

Разобравшись с внешним устройством системного блока, перейдем к изучению его внутренних составляющих, которые по большому счету и определяют возможности компьютера. Открыв боковую дверцу, наряду с вышеописанными устройствами, вы увидите и те, что до этого были скрыты от глаз:

Рассмотрим поэлементно, что находится внутри:

Материнская (системная) плата.

Главная плата, к которой подсоединяются остальные компоненты компьютера. Без нее работать ничего не будет, т.к. именно она обеспечивает связь между всеми устройствами – отсюда и название. На материнской плате, как правило, уже встроены сетевая и звуковая карты, а также находятся USB и FireWire разъемы для подключения внешних устройств к системному блоку. Если посмотреть на плату сбоку, можно увидеть все знакомые нам разъемы, которые мы рассматривали в самом начале.

Также по всему периметру платы находится большое количество других специальных разъемов в виде слотов. Они предназначены для подключения плат расширения.

Рассмотрим некоторые из них:

Разъемы — «слоты» PCI — Долгое время являлись стандартом для подключения видео, звуковых и сетевых карт; TV-тюнера; Wi-Fi-адаптера. Однако со временем появились более новые и быстрые шины PCI-Express . На сегодняшний день материнские платы поддерживают оба этих интерфейса.

Для жестких дисков и DVD/CD приводов предназначены разъемы SATA и IDE (ATA) .

В настоящее время интерфейсконтроллеровATA (IDE) полностью вытесняется своим последователем и более скоростным усовершенствованным типом разъемов SATA .

Их легко отличить по виду, как на самом устройстве, так и на материнской плате. Несмотря на новый стандарт (SATA), материнские платы все еще оснащаются старым интерфейсом ATA (IDE). Но вероятно со временем их поддержка прекратится полностью ввиду неактуальности.

Специальные соединительные шлейфы для этих разъемов также классифицируются по двум типам:

Помимо соединительного шлейфа, при подключении жесткого диска и дисковода используется дополнительный кабель с разноцветными проводами, выполняющий роль питания.

На рисунке ниже показано подключение шлейфов к жесткому диску на примере двух типов разъемов.

Процессор (CPU)

Процессор - мозг и сердце любого компьютера. Управляет системой, выполняя логические и арифметические операции. От его мощности зависит быстродействие компьютера. Основными характеристиками процессора являются: разрядность, тактовая частота и количество ядер. Чем выше эти показатели, тем мощнее процессор. Среди производителей на сегодняшний день существуют два лидера: Intel и AMD.

Для закрепления процессора на материнской плате существует специальный разъем — сокет.

В зависимости от модели платы разъемы сокетов могут отличаться, из-за чего не каждый тип процессора к ним подойдет. Поэтому, при покупке нового процессора, необходимо убедится, что разъемы процессора и сокета на материнской плате совпадают.

Т.к. в процессе работы процессор сильно греется, на нем крепится система охлаждения . Как правило, это небольшой радиатор с вентилятором (кулером) для рассеивания тепла.

При засорении радиатора пылью возможен перегрев процессора. Чтобы этого не допустить, желательно раз в несколько месяцев производить профилактическую очистку.

Оперативная память (ОЗУ, RAM)

Оперативная память используется процессором для кратковременного хранения информации во время выполнения им различных операций. Чем больше программ одновременно открыто и обрабатывается процессором, тем больше оперативной памяти им используется. Говоря проще, когда запущена какая-либо программа, процессор один раз обрабатывает некоторую информацию, а потом отдает ее в память и если ему вновь понадобится эта информация — он не будет ее по новой вычислять, а просто возьмет из памяти. После закрытия программ или выключения компьютера, все данные из оперативной памяти исчезают. Исходя из этого очевидно, что после процессора на производительность компьютера влияет объем установленной оперативной памяти.

В результате развития и усовершенствований ОЗУ имеет несколько типов: DDR, DDR2, DDR3 (на момент написания статьи планируется выпуск в массовое производство DDR4). Естественно, чем выше цифра-приставка, тем производительнее является память.

Каждый из этих типов имеет свой разъем для подключения. А каждая материнская плата рассчитана на поддержку только одного из этих типов. Следует быть внимательным к этому моменту, т.к. если ваша материнская плата, к примеру поддерживает оперативную память DDR2, то купив планку памяти DDR3 вы просто не сможете ее установить. На рисунке ниже показаны отличия в расположениях зазоров у разъемов разных типов ОЗУ.

Для установки оперативной памяти на материнской плате находятся специальные слоты с двумя защелками по бокам.


Жесткий диск (Винчестер,HDD)

Необходим для хранения данных на компьютере: программ, аудио, видео, фотографий и т.д. Чем больше объем жесткого диска, тем больше на нем может храниться различного рода файлов и установленных программ. По типу разъемов соединения с материнской платой внутренние винчестеры делятся на ATA (IDE) и SATA (подробнее об этих разъемах с примерами соединений упоминалось выше).

Видеокарта

Устройство отвечающее за скорость обработки видеоинформации и вывода сигнала на монитор.

Материнская плата может иметь интегрированный (встроенный) видеоадаптер. Но возможности такого варианта ограничены и подходят для несложных задач: работать с документами, смотреть видео, просматривать страницы в интернете.
Если вы профессионально работаете с графикой или планируете играть в игры с хорошей графикой, то для этого необходима мощная видеокарта в виде отдельной платы. Такая видеокарта оснащена собственным процессором и оперативной памятью. Для ее подключения к материнской плате используется PCI-Express разъем.

Блок питания

То без чего компьютер не сможет включиться. Питает электричеством материнскую плату со всеми подключенными к ней компонентами, а также жесткий диск, DVD привод и систему охлаждения. Мощность блока питания необходимо рассчитывать исходя из количества устройств и их потребления электричества.

В завершение

Вот и все, что касается базового представления о строении системного блока. Конечно, при замене / улучшении (апгрейде) компонентов компьютера необходимо учитывать больше факторов и характеристик, которые не были затронуты в данной статье. Однако, данная заметка даст возможность начинающим пользователям разобраться с внутренностями компьютера.