Как устроен компьютер лекция

Обновлено: 01.07.2024

Термин персональный компьютер (ПК) введен компанией Apple в конце 1970-х годов. Слово "персональный" подразумевает его использование одним пользователем, однако на современных компьютерах могут работать не один, а нескольких человек (например, все члены вашей семьи).

Персональный компьютер (ПК) — устройство для поиска, сбора, хранения, преобразования и использования информации в цифровой форме

Компьютер работает с помощью программного обеспечения , состоящего из системных и прикладных программ. Главной системной программой является операционная система (в наших лекциях — Windows 7), которая управляет всеми устройствами ПК и организует диалог между человеком и ПК. Прикладные программы служат для решения различных задач пользователя (набор и редактирование текста, рисование на ПК, решение инженерных и бухгалтерских задач и так далее).

Стационарный компьютер (десктоп)

По степени мобильности компьютеры подразделяются на две группы: стационарные или настольные (десктоп) и мобильные (ноутбук, планшет, смартфон).

Десктоп (от англ. desktop — "поверхность стола") — компьютер, предназначенный для постоянного размещения на столе. Настольные компьютеры изначально имели блочную архитектуру и состояли из системного блока, монитора, клавиатуры, мыши и периферийных устройств (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Базовая конфигурация настольного ПК (без периферии)

Именно такие компьютеры установлены у большинства пользователей.

Ноутбук

Ноутбук отличается от стационарного компьютера тем, что все основные устройства (системный блок, дисплей, динамики и пр.) у него находятся в одном корпусе. Благодаря аккумулятору ноутбуком можно пользоваться в любом месте, в том числе там, где нет электричества (рис. 1.2).

Планшет , по сути, тот же ноутбук, но имеет виртуальную клавиатуру (планшеты оснащены сенсорным экраном), а экран планшетного ПК поворачивается на 180 градусов, что позволяет использовать его как электронную записную книжку. Коммуникатор (смартфон) — устройство, сочетающее в себе функции мобильного телефона и компьютера. Маловероятно, что основы работы на ПК вы будете изучать на планшете или коммуникаторе. Поэтому информация об этих видах ПК дается здесь лишь для справки.

Ноутбук или настольный компьютер: что выбрать?

Чтобы правильно выбрать компьютер для дома, необходимо в первую очередь определиться, для чего вы будете этот компьютер использовать. Если вы собираетесь набирать на ПК текст и работать в Интернете, то требования будут невысокими, а вот игровой компьютер потребует от вас значительно больше финансовых затрат. Самый простой вариант покупки ПК — отталкиваться от той суммы, которую вы готовы потратить, а в качестве консультанта пригласить знающего человека, которому вы доверяете. Если вы хотите сделать выбор самостоятельно, то следует иметь в виду, что к десктопному компьютеру можно подключить колонки, принтер, сканер и многое другое периферийное оборудование. Однако его не возьмешь с собой в дорогу. Поэтому данный тип компьютера подходит только для дома. Если вы часто бываете в разъездах, то лучше приобрести ноутбук (или нетбук). Давайте сравним характеристики настольного ПК и ноутбука:

Производительность. По этому параметру десктоп превосходит ноутбук, т. е. по соотношению "цена-производительность" он впереди.
Удобство работы. Один из плюсов десктопа — удобство работы. Гораздо удобнее работать за отдельной полногабаритной и эргономичной клавиатурой настольного ПК, чем за клавиатурой ноутбука со смещенными кнопками и без дополнительного цифрового блока. Также очевидна минимизация кнопок ноутбука и уменьшение расстояния между ними, что снижает удобство работы.
Апгрейд, т. е. возможность модернизации ПК. Современная аппаратура быстро морально устаревает. У ноутбуков вы можете увеличить только оперативную память и объем винчестера. Заменить процессор, монитор или видеоадаптер практически нереально.
Монитор десктопа и ноутбука. Сегодня большая диагональ для ноутбука встречается крайне редко. При этом качество изображения и цветопередача монитора ноутбука практически всегда не на высоте. В десктопном варианте монитор с большой диагональю не проблема, а цветовые параметры такого монитора будут существенно лучше, чем у ноутбука. Таким образом, десктопные мониторы всегда дешевле и качественнее, чем мониторы у ноутбуков.
Габариты и мобильность . Портативность и мобильность — единственные достоинства ноутбуков. Он справится с такими задачами, как работа в Интернете и офисных приложениях, а также просмотр фильмов. Из ноутбука невозможно сделать высокопроизводительное устройство под все задачи, и под компьютерные игры в частности.

Итак, для наших целей, т. е. для изучения основ работы на ПК, по параметру "цена-производительность" больше подходит именно настольный компьютер, а не ноутбук.

Из чего состоит компьютер?

Компьютерные программы не существуют обособленно — они неотрывно связаны с компьютерным "железом", которое, собственно, и обеспечивает их нормальную работу. Чтобы правильно, т. е. с наилучшим сочетанием компонентов, купить компьютер, надо представлять себе, из чего ПК состоит. Персональный компьютер состоит из следующих обязательных компонентов

системный блок (в комплекте с сетевым кабелем);
монитор (в комплекте с сетевым кабелем и информационным кабелем);
клавиатура;
манипулятор "мышь".

Все вышеперечисленное — это так называемая базовая комплектация компьютера. Кроме вышеперечисленного, к компьютеру могут подключаться дополнительные устройства, которые называют периферийными . К ним относятся принтер, сканер, цифровая фотокамера, звуковые колонки и т. д. — словом, необязательные устройства, которые в базовом варианте ПК могут и отсутствовать. О периферии мы поговорим в "Периферия" .

Системный блок

Системный блок создан по модульному принципу, позволяющему при желании изменить его состав, например, увеличить объем оперативной памяти, заменить видеокарту или увеличить емкость винчестера. В результате вы можете производить постепенное наращивание мощности персонального компьютера, его модернизацию, что на компьютерном сленге называется апгрейдом (upgrade).

которые выполняются процессором автоматически друг за другом в заданной последовательности).

2. Принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными).

3. Принцип адресности (основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек).

ЭВМ, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру

(архитектуру фон Неймана).

Архитектура ЭВМ – 1) это описание совокупности устройств и блоков ЭВМ, а также связей между ними; 2) это описание принципа действия ЭВМ.

Архитектура определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов ЭВМ:

оперативного ЗУ (запоминающего устройства);

Совокупность материальных компонент компьютера, в которых реализуются различные информационные процессы, называется аппаратным обеспечением, или оборудованием ПК.

Совокупность программ, под управлением которых работает компьютер, называется программным обеспечением (ПО).

Программное обеспечение ПК делится на следующие категории:

Операционная система (ОС) – совокупность программ, предназначенных для управления устройствами компьютера и процессами вычисления;

Системы программирования – к ним относятся различные языки программирования;

Прикладные программы – к этой категории относят все программное обеспечение, которое не входит в первые две категории (учебные программы, игры, текстовые редакторы, графические редакторы, электронные переводчики и словари, антивирусные программы и архиваторы и т.д.).

Основные характеристики модулей ЭВМ

Персональные компьютеры обычно состоят из следующих основных модулей: системный блок, монитор, клавиатура, мышка - компьютер в настольном исполнении, компьютер в компактном исполнении (notebook)

В системном блоке находятся все основные узлы компьютера:

электронные схемы (процессор, контроллеры устройств и т.д.);

Все эти компоненты жизненно важны для жизненно важны для компьютера, без них он не может работать. Поэтому данный блок и называется системным.

Оборудование, которое расположено вне системного блока, относится к внешним устройствам ввода-вывода. Это оборудование называют также периферийными устройствами. Однако к периферийным можно отнести и некоторые устройства внутри самого системного блока. В первую очередь, это все типы накопителей (о них вы также узнаете позже).

Адаптер – электронная схема, обеспечивающая связь (сопряжение) периферийных устройств ПК с центральными (системными). Адаптер управляет периферийным устройством, контролирует правильность его работы (тогда он называется – контроллер), обеспечивает интерфейс устройств ввода/вывода.

Основные характеристики процессора компьютера.

Процессор – основная микросхема компьютера, выполняющая обработку данных и управляющая работой всей системы.

Функции процессора:

обработка данных по заданной программе (выполнение над ними арифметических и логических операций) – функция АЛУ (арифметико-логического устройства);

программное управление работой устройств ЭВМ – функция УУ (устройства управления).

В общем случае под процессором понимают устройство, производящее набор операций над данными, представленными в цифровой форме (двоичным кодом). Применительно к вычислительной технике под процессором понимают центральное процессорное устройство (CPU), обладающее способностью выбирать, декодировать и выполнять команды, а также передавать и принимать информацию от других устройств. Проще говоря, процессор – это электронная схема, выполняющая обработку информации.

Производство современных персональных компьютеров начались тогда, когда процессор был выполнен в виде отдельной микросхемы.

Количество фирм, разрабатывающих и производящих процессоры для IBM-совместимых компьютеров, невелико. В настоящее время известны: Intel, Cyrix, AMD, NexGen, Texas Instrument.

Кроме процессоров, которые составляют основу IBM-совместимых персональных компьютеров, существует целый класс процессоров, составляющих параллельную платформу (среди самых известных – персональные компьютеры американской фирмы Apple, для которых используются процессоры типа Power PC, имеющие принципиально другую архитектуру, выпускаемые фирмой Motorola и др.). Производительность персональных компьютеров на основе процессоров Power PC значительно выше, чем у IBM-совместимых, поэтому, несмотря на значительную разницу в цене, для серьезных профессиональных приложений им отдают предпочтение.

Производительность CPU характеризуется следующими основными параметрами:

внутренней и внешней разрядностью обрабатываемые данных;

памятью, к которой может адресоваться CPU.

Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет за одну секунду (измеряется в МГц).

Степень интеграции микросхемы показывает, сколько транзисторов (самый простой элемент любой микросхемы) может поместиться на единице площади. Для процессора Pentium Intel эта величина составляет приблизительно 3 млн. на 3,5 кв.см, у Pentium Pro – 5 млн.

Внутренняя разрядность процессора определяет, какое количество битов он может обрабатывать одновременно при выполнении арифметических операций (в зависимости от поколения процессоров – от 8 до 32 битов). Внешняя разрядность процессора определяет сколько битов одновременно он может принимать или передавать во внешние устройства (от 16 до 64 и более в современных процессорах). Тактовая частота определяет быстродействие процессора.

Для процессора различают внутреннюю (собственную) тактовую частоту процессора (с таким быстродействием могут выполняться внутренние простейшие операции) и внешнюю (определяет скорость передачи данных по внешней шине). Количество адресов ОЗУ, доступное процессору, определяется разрядностью адресной шины.

С бурным развитием мультимедиа приложений перед разработчиками процессоров возникли проблемы увеличения скорости обработки огромных массивов данных, содержащих графическую, звуковую или видео информацию. В результате возникли дополнительно устанавливаемые специальные процессоры DSP а недавно появились разработанные на базе процессоров Pentium так называемые MMX-процессоры (первый из них – Pentium P55C). Желающие воспользоваться преимуществами новых ММX-процессоров должны позаботиться о приобретении нового программного обеспечения, ориентированного на работу с ними.

Организация и основные характеристики памяти компьютера.

Память компьютера предназначена для хранения информации (программ, данных и команд управления).

Выделяют три вида памяти компьютера: постоянное, оперативное и внешнее запоминающие устройства (ПЗУ, ОЗУ, ВЗУ).

Основные пользовательские характеристики:

емкость (объем) – количество байтов памяти;

быстродействие – время обращения к ячейкам памяти, определяемое временем считывания или временем записи информации. Измеряется в наносекундах (10 -10 с);

разрядность – количество линий ввода-вывода, которые имеют микросхемы оперативной и постоянной памяти или внешние накопители.

Во многих ПК ПЗУ(ROM) реализуется отдельной микросхемой, в которую при изготовлении ПК помещаются основные команды ввода/вывода, осуществляющие начальное взаимодействие аппаратного и программного обеспечения ПК.

Этот вид памяти доступен лишь для чтения хранящейся в ней информации.

После выключения питания компьютера информация в ПЗУ сохраняется, то есть ПЗУ – энергоНЕзависимое устройство.

ОЗУ (RAM) неотъемлемая часть любого ПК. Это быстродействующее ЗУ сравнительно небольшого (по сравнению с ВЗУ) объёма, реализованное в виде электронной схемы.

ОЗУ доступно как для чтения, так и для записи информации. Именно в ОЗУ хранится выполняемая ПК в текущий момент программа и необходимые для неё данные.

ОЗУ работает под непосредственным управлением микропроцессора, все данные для которого поступают только из ОЗУ.

ОЗУ обеспечивает хранение информации лишь в течение сеанса работы с ПК — после выключения компьютера из сети данные, хранимые в ОЗУ, теряются безвозвратно, то есть ОЗУ — энергозависимое устройство.

Ёмкость ОЗУ современных моделей ПК колеблется от 640 Кбайт (IBM PC XT) до 128 Мбайт.

Для ускорения вычислений информация из наиболее часто используемых участков ОЗУ помещается в сверхбыстродействующие микросхемы памяти — кэш-память. Отсутствие кэш-памяти может существенно (на 20-30%) снизить общую производительность компьютера.

В настоящее время используется кэш-память от 64 до 512 Кбайт.

Размещение информации в памяти называется записью, а получение информации из памяти – чтением или считыванием.

Функции памяти:

приём информации от других устройств;

запоминание информации;

передача информации по запросу в другие устройства машины.

Центральный процессор имеет доступ то к данным, находящимся в оперативной памяти (физическое устройство памяти называется ОЗУ – оперативное запоминающее устройство или RAM – Random Access Memory). Работа компьютера с пользовательскими программами начинается после того как данные будут считаны из внешней памяти в ОЗУ. ОЗУ работает синхронно с центральным процессором и имеет малое время доступа. Оперативная память сохраняет данные только при включенном питании. Отключение питания приводит к необратимой потере данных, поэтому пользователю, работающему с большими массивами данных в течение длительного времени, рекомендуют периодически сохранять промежуточные результаты на внешнем носителе. По способу реализации оперативная память делится на динамическую и статическую. Динамическая память напоминает дырявое ведро, в котором, если регулярно не доливать, скоро не останется воды.

Регулярный долив применительно к динамической памяти, называется регенерацией и производится раз в несколько миллисекунд, что несколько снижает быстродействие системы. Однако эти недостатки искупаются простотой исполнения, а также большой емкостью микросхем динамической памяти. Статическая память при включенном питании надежно хранит записанные данные, имеет малое время доступа, потребляет мизерный ток, но емкость ее микросхем ограничена.

Основными характеристиками ОЗУ являются: количество ячеек памяти (адреса) и время доступа к информации, определяемое интервалом времени, в течение которого информация записывается в память или считывается из нее.

Основой ОЗУ являются микросхемы памяти (chips), которые объединяются в блоки (банки) различной конфигурации. При комплектации банков различными микросхемами необходимо следить, чтобы время доступа у них не различалось больше, чем на 10 нс.

Для нормального функционирования системы большое значение имеет согласование быстродействия центрального процессора и ОЗУ.

Оперативная память бывает: SIMM (Single In-Line Memory Module) и DIMM (Dual In-Line Memory Module).

В системную плату модули SIMM необходимо было вставлять только попарно, а DIMM можно выбрать по одному, что связано с разрядностью внешней шины данных процессоров Pentium. Такой способ установки предоставляет больше возможностей для варьирования объема оперативной памяти.

Шиной в электротехнике называется толстый медный провод, предназначенный для передачи больших токов. В компьютерной технике словом «шина» обозначают устройство для связи между собой нескольких узлов компьютера. Связь и обмен информацией всех узлов компьютера организуется с помощью системной шины. Системная шина называется также магистралью.

Системная шина связывает, в первую очередь, МП со всеми узлами компьютера. Кроме этого, через системную шину-магистраль узлы связываются между собой. Магистраль включает в себя следующие три шины:

Шина управления, которая служит для управления со стороны МП всеми системами и процессами, происходящими в компьютере.

Шина адреса (адресная шина), с помощью которой осуществляется выбор нужной ячейки памяти, а также портов ввода-вывода.

Шина данных, по которой информация передается от МП к какому-либо устройству либо, наоборот, от устройства к МП.

Каждая шина – это набор электрических соединений-проводов. Адресная шина, например для МП Intel 8088 состоит из 20 параллельных проводов – по одному для каждого бита. То есть адресная шина для этого МП является 20-разрядной.

Дисковая память – наиболее распространенный тип долговременной памяти, отличающийся высоким быстродействием и удобством использования. Для дисковой памяти характерно использование метода прямого доступа к памяти.

Кэш-память – используется для производительности современных ПК, имеет меньший объем чем ОЗУ (16-256 Кб), но обладает более высоким быстродействием. Кэш является отдельным устройством памяти, размещенным на материнской плате.

В третьем уроке мы узнали для чего нужны процессор, оперативная память и жесткий диск. В четвертом уроке мы увидели компьютер снаружи и узнали для чего нужны различные кнопки и разъёмы. Сегодня мы откроем крышку системного блока и познакомимся со всеми внутренними компонентами.

Внутреннее устройство компьютера

Когда говорят о внутреннем устройстве компьютера, обычно имеют в виду те компоненты, которые находятся внутри его корпуса. У настольного компьютера корпус – это системный блок, у ноутбуков и нетбуков – это нижняя из раскрываемых половинок (напомню, что разновидностям компьютерной техники у нас был посвящен второй IT-урок).

Компоненты системного блока

Для начала возьмем не слишком новый, но и не слишком старый системный блок, в котором установлены все основные компоненты. А потом сравним с более недорогим вариантом с меньшим количеством дополнительных комплектующих.

Итак, посмотрим на фотографию системного блока автора сайта IT-уроки.

Что мы увидим, если снять крышку системного блока компьютера

Первое, что бросается в глаза – много всяких печатных плат, «коробочек» и проводов. Все платы и устройства в отдельном корпусе – это компоненты, выполняющие различные задачи. С помощью проводов компоненты обмениваются информацией и получают электрическое питание.

Разберемся со всеми компонентами по очереди.

1. Системная плата

Все компоненты компьютера связаны между собой одной самой большой печатной платой (которую сразу можно узнать на фотографии по размерам), её называют системной платой или материнской платой (в английском варианте motherboard или mainboard).

Системная плата (компонент системного блока)

Одни компоненты устанавливаются сразу в разъемы, находящиеся на системной плате, другие компоненты подключаются к ней с помощью специальных проводов в соответствующие разъемы, а устанавливаются в специальные отсеки корпуса.

Более подробно о системной плате можно будет узнать из последующих IT-уроков, но уже на более высоком уровне знаний.

2. Блок питания

Чтобы все компоненты могли выполнять свою задачу, их нужно запитать электрической энергией. Для снабжения этой энергией используется компьютерный блок питания (по-английски power supply unit или PSU), от которого тянутся провода по всему системному блоку.

Блок питания компьютера

Большинство устройств имеют специальный разъем для подключения питания, но некоторые получают электрическую энергию через системную плату (которая в этом случае будет посредником между блоком питания и устройством).

3. Центральный процессор

С процессором мы уже знакомились в третьем IT-уроке, напомню, что задача процессора – обрабатывать информацию.

Процессор (англ. central processing unit и CPU) устанавливается в специальный разъем на системной плате (английское название разъема – «Socket»). Процессорный разъем обычно находится в верхней части системной платы.

После установки процессора в разъем, поверх устанавливают систему охлаждения – кулер (алюминиевый радиатор с вентилятором).

Кулер, под которым находится центральный процессор

На фотографии мы видим кулер, под которым и находится центральный процессор.

4. Оперативная память

С оперативной памятью мы тоже познакомились в третьем уроке.

Оперативная память (ОЗУ, Random Access Memory, RAM), как и процессор, устанавливается в специальные разъемы на системной плате.

Оперативная память (компонент системного блока)

Оперативная память выполнена в виде небольшой печатной платы с установленными на неё микросхемами памяти, всю эту конструкцию называют «модулем памяти». Из-за специфичной формы платы, её называют «планкой».

На фотографии видно, что разъемов четыре, а модуля оперативной памяти два и установлены они в разъемы одного цвета для повышения скорости работы (подробнее о таком режиме в последующих IT-уроках на более «продвинутых» уровнях).

5. Видеокарта

Видеокарта (видеоадаптер, графический адаптер, графическая карта, графическая плата, video card, video adapter, display card, graphics card и т.д.) предназначена для обработки графических объектов, которые выводятся в виде/форме изображения на экране монитора.

Видеокарта (видеоадаптер, графический адаптер)

На фотографии видно, что в данном случае видеокарта выполнена в виде печатной платы (карты расширения), вставленной в специальный разъем на системной плате (слот расширения). Так как эта видеокарта сильно греется, то в нижней части можно видеть большую систему охлаждения (да-да, это тоже кулер).

Мы впервые на IT-уроках столкнулись с понятиями «карта расширения» и «слот расширения», поэтому сразу зададим определение, от которого будем отталкиваться в дальнейшем.

Карта расширения – устройство в виде печатной платы с универсальным разъемом для установки на системную плату (например, видеокарта, сетевая карта, звуковая карта).

Карты расширения устанавливаются дополнительно к основным компонентам для того, чтобы расширить возможности компьютера, они могут иметь различное назначение (обработка графики, звука или соединение с компьютерной сетью и т.д.).

Пример карты расширения (более простой видеоадаптер)

С новыми определениями разобрались, движемся дальше.

6. Сетевая карта

Сетевая карта (сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, network adapter, LAN adapter) предназначена для подключения компьютера к компьютерной сети.

Сетевая карта (компонент системного блока)

В данном случае сетевая карта также выполнена в виде карты расширения (печатной платы), которая устанавливается в разъем на системной плате.

7. Звуковая карта

Звуковая карта (аудиокарта, звуковой адаптер, sound card) обрабатывает звук и выводит его на акустические системы (колонки) или наушники.

Звуковая карта (компонент системного блока)

Как и два предыдущих устройства, звуковая карта – это печатная плата, вставленная в разъем на системной плате. Правда, данный звуковой адаптер не обычный, он состоит из двух печатных плат, но это исключение из правил.

8. Жесткий диск

На жестком диске хранятся все программы и данные компьютера (подробнее об этом в третьем IT-уроке).

Жесткий диск в отличие от предыдущих компонентов, не устанавливается на системную плату, а крепится в специальном отсеке корпуса системного блока (посмотрите на фотографию).

Жесткий диск (он же винчестер)

В такие отсеки можно установить несколько жестких дисков и увеличить объем внутренней памяти компьютера.

9. Оптический привод

Оптический привод (DVD-привод, optical disc drive или ODD) нужен для чтения и записи DVD и CD дисков. Как и жесткий диск, оптический привод устанавливается в специальный отсек системного блока.

Оптический привод (компонент системного блока)

Этот отсек находится в передней верхней части корпуса, он более широкий, чем для жесткого диска, так как размеры DVD-привода заметно больше.

Компоненты системного блока (вариант 2)

Итак, мы рассмотрели все основные компоненты системного блока. А теперь посмотрим, как может отличаться внутреннее устройство компьютера на примере менее дорогого варианта ПК.

Внутреннее устройство недорогого компьютера

На фотографии видны те же компоненты, но не видно карт расширения (видеокарты, сетевой и звуковой карты). Как же этот компьютер будет работать без этих комплектующих? На самом деле эти компоненты есть, но их не видно на первый взгляд.

Встроенные компоненты

Дело в том, что некоторые компоненты могут быть выполнены не в виде карт расширения, а могут быть встроенными (интегрированными) в системную плату или центральный процессор.

В данном случае, на системной плате установлены дополнительные микросхемы, которые выполняют функции сетевого и звукового адаптера. Видеоадаптер встроен (интегрирован) в главную микросхему системной платы.

Видеоадаптер, сетевой и звуковой адаптер, встроенные в системную плату

На фотографии цифрой 1 отмечен видео адаптер, цифрой 2 – сетевой адаптер, а цифрой 3 – звуковой адаптер.

При этом на системной плате остались слоты расширения (цифра 4) для установки более функциональных компонентов (если встроенные вас, по каким либо причинам, не устраивают).

Компоненты ноутбуков

В принципе, можно было бы сделать отдельный урок по внутреннему устройству ноутбуков и нетбуков. Но, по сути, там находятся те же компоненты, что и в настольном компьютере, только эти компоненты меньшего размера и крепятся по-другому.

Производительность компьютера

Каждая из перечисленных в этом IT-уроке комплектующих выполняет свою задачу, но, наверное, интересно знать, какие компоненты больше всего влияют на скорость работы вашего компьютера?

Так как большую часть вычислений выполняет центральный процессор, то он больше всего и влияет на производительность компьютера.

Оперативная память нужна процессору для того, чтобы подавать данные и программы для выполнения расчетов. Поэтому объем памяти тоже заметно влияет на производительность всего компьютера.

Если компьютер нужен для игр или работы с трехмерной графикой, то большое значение имеет скорость работы видеоадаптера.

Но если компьютер используется для работы в Интернете, а также с текстовыми документами, фотографиями, просмотра фильмов и прослушивания музыки, то можно обойтись и самым медленным (но современным) видеоадаптером, в том числе и встроенным в системную плату или процессор.

Видео-дополнение

В качестве закрепления новой информации очень любопытное видео, в котором простым языком описано назначение компонентов компьютера. К сожалению комментарии на английском, но есть перевод субтитрами (пользуйтесь паузой, чтобы успеть прочитать).

Заключение

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

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

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

Код ОГЭ: 1.4.1. Основные компоненты компьютера и их функции.

Компьютер — это электронное устройство для программной обработки информации.

Архитектура компьютера описывает его организацию и принципы функционирования его структурных элементов. Она включает в себя основные устройства компьютера и структуру связей между ними. Состав ПК еще называют конфигурацией.

Базовая конфигурация — минимальный состав компьютера, достаточный для начала работы с компьютером. В базовую конфигурацию обычно входят системный блок, монитор (дисплей) и клавиатура.

Системный (базовый) блок — это основной узел компьютерной системы; он содержит наиболее важные компоненты, осуществляющие обработку данных. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, — внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода, обмена и длительного хранения данных, называют периферийными.

Монитор (дисплей) компьютера предназначен для отображения информации, передаваемой в виде сигналов от видеоконтроллера (видеокарты).

Клавиатура — клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации в виде алфавитно-цифровых символьных данных.

Системный блок содержит материнскую плату, накопители на магнитных и лазерных дисках, блок питания с вентилятором. В системном блоке также могут быть установлены звуковая карта, видеокарта и др.

Материнская (системная) плата — это сложная многослойная печатная плата, на которой располагаются все необходимые компоненты для работы компьютера. Она обеспечивает обмен информацией между устройствами с помощью различных шин. На ней расположены разъемы (слоты) для подключения разных устройств: процессора, модулей памяти, адаптеров и контроллеров, соединенных системной шиной. Материнская плата осуществляет основные функции по объединению этих компонентов компьютера в согласованно работающее устройство.

Процессор (центральный процессор, ЦП) выполняет все действия по обработке информации и управляет работой компьютера. Производительность процессора зависит от его частоты и разрядности. Тактовая частота — количество операций, которые процессор производит за секунду. Она измеряется в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц): 1 МГц означает выполнение 10 6 (миллион) операций за секунду, 1 ГГц — 10 9 (миллиард) операций за секунду. Разрядность — длина двоичного кода, который процессор может обработать или передать целиком одновременно. Современные ПК обычно оснащены 32– или 64–разрядными процессорами; существуют процессоры с разрядностью 128 бит. Современные процессоры — многоядерные, они содержат несколько (до 32) процессорных ядер в одном корпусе. Однако частота процессора намного важнее количества ядер. Так что одноядерный процессор с 3,6 ГГц лучше 4 ядерного процессора с 1,5 ГГц.

Основная память компьютера состоит из оперативной памяти (ОП, ОЗУ, оперативного запоминающего устройства) и постоянной памяти (ПП, ПЗУ, постоянного запоминающего устройства). Оперативная память — это набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен (после его выключения содержимое ОЗУ теряется). В ней сохраняются команды и промежуточные результаты, с которыми компьютер работает в данный момент. Постоянная память — это микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе когда компьютер выключен. Она сохраняет постоянную информацию, которая записывается лишь один раз в заводских условиях и не может быть изменена пользователем. Самой важной характеристикой памяти является ее объем. Современным программам, например, требуется оперативная память объемом 128, 256 Мбайт и больше.

Обмен данными между отдельными элементами компьютера осуществляется через системную шину (магистраль). Шина — это кабель, состоящий из множества проводников. Обычно шина управляется специальной программой — драйвером.

Внешние устройства (клавиатура, монитор, дисководы, мышь и др.) подсоединяются к системной шине через адаптеры и контроллеры, которые обеспечивают функционирование этих устройств.

Устройства внешней памяти называются накопителями. Они предназначены для длительного сохранения информации. К ним относятся накопители на жестких, гибких и оптических дисках, флеш–память и др. Накопитель на жестких магнитных дисках (НЖМД, HDD — Hard Disk Drive, он же «винчестер») — основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ практически всех современных компьютеров. Одна из основных характеристик жесткого диска — емкость (количество данных, которые могут храниться накопителем; для современных устройств достигает нескольких терабайт). Гибкие магнитные диски были вытеснены компакт–дисками (оптическими дисками) и DVD, а затем — флеш-памятью (твердотельными носителями данных), которые имеют значительно большую емкость и надежность. В настоящее время существуют не только внутренние, но и внешние дисководы, имеющие удобное подключение к настольному ПК, ноутбуку, нетбуку.

Звуковая карта (звуковая плата) — это плата, которая позволяет работать на компьютере со звуком.

Видеокарта (графическая плата, видеоадаптер) — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.

Периферийные устройства

Периферийные устройства — устройства для ввода или вывода информации: принтеры, клавиатуры, мыши, сканеры и т. д. Подсоединение их к компьютеру производится через специальные разъемы — порты ввода/вывода. По способу передачи информации различают последовательные (информация передается последовательно) и параллельные (несколько битов информации передается одновременно) порты. В настоящее время они вытесняются шиной USB и беспроводными технологиями передачи информации.

Устройства ввода информации

Клавиатура. Сегодня существует огромное количество различных клавиатур: мультимедийные и веб–клавиатуры, эргономичные и игровые, беспроводные и гибкие, виртуальные лазерные и др. По методу подключения к системному блоку различают проводные (все чаще подключаемые с помощью USB) и беспроводные клавиатуры.

Мышь — устройство управления манипуляторного типа. По сути, это датчик координат, определяющих положение указателя на экране. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора. Комбинация монитора и мыши обеспечивает наиболее современный тип интерфейса пользователя — графический. С помощью мыши пользователь изменяет свойства графических объектов и приводит в действие элементы управления компьютером.

Существуют мыши мало распространенного механического (шарикового) типа и современные — оптического типа, а также беспроводные мыши. В шариковой мыши ее движение передается в компьютер благодаря встроенному металлическому шарику, покрытому резиной, который вращается при перемещении мыши. В оптической — датчик улавливает свет, излучаемый встроенным диодом и отражаемый от поверхности стола. В лазерных мышах вместо диода установлен лазер, благодаря чему свет почти не рассеивается и достигается большая точность. Беспроводные мыши используют радиосвязь или инфракрасный порт.

Трекбол — встроенный в клавиатуру или мышь шарик, вращение которого вызывает перемещение курсора (по сути, это «перевернутая» шариковая мышь).

Сенсорная панель (тачпад) — сенсорная пластина, реагирующая на движение пальца пользователя по поверхности. Удар пальцем по поверхности тачпада воспринимается как нажатие кнопки.

Трекпойнт — специальная гибкая клавиша на клавиатуре, прогиб которой в нужном направлении перемещает курсор на экране дисплея.

Графический планшет — используется для рисования, а также для ввода рукописного текста с помощью специальной ручки.

Джойстик — рукоять с кнопкой. При вращении рукояти перемещается курсор на экране.

Сканер — устройство для переноса печатного текста и графических изображений (схем, рисунков, графиков, фотографий и др.) с бумаги в компьютер. Считывающая головка сканера равномерно движется над изображением, а специальное устройство преобразует его в цифровые коды.

Цифровая фотокамера — устройство для ввода фотоснимков в память компьютера.

Звуковая карта и микрофон — устройство для ввода звуковой информации.

Устройства вывода информации

Монитор. Основным компонентом мониторов обычно является матрица жидкокристаллических (ЖК) элементов, реже — электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Перспективными моделями считаются плазменные, проекционные и OLED–мониторы (в основе которых — органические светоизлучающие диоды).

Монитор подключается к компьютеру через устройство сопряжения — видеоадаптер. Основные параметры мониторов:

Плоттер (графопостроитель) — устройство печати сложных графических изображений — чертежей, схем, графиков, карт, диаграмм;

Акустические колонки и наушники — устройство для прослушивания звука.