5.2 Состав типового персонального компьютера

Персональный компьютер представляет собой компьютер с открытой архитектурой, ориентированный на неспециалиста в вычислительной технике.

Типовой персональный компьютер снаружи выглядит очень просто: системный блок, монитор, клавиатура и мышь.

Если же разобрать компьютер по компонентам, то перед нами окажется, как минимум, девять элементов:

• процессор с системой охлаждения;

• системная (материнская) плата;

• модуль оперативной памяти;

• жесткий диск;

• дисковод гибких дисков;

• дисковод лазерных дисков;

• корпус с блоком питания;

• монитор;

• клавиатура;

• мышь.

Этот комплект называют минимальной конфигурацией. Он содержит все необходимые и достаточные элементы. В нем нет отдельной видеокарты и звуковой карты. Подразумевается, что видеоядро и средства работы со звуком интегрированы на материнской плате.

Конфигурация компьютера с большей производительностью отличается наличием видеокарты в списке комплектующих изделий. Такую карту имеет смысл приобретать, если она однозначно превосходит по характеристикам графическое ядро, встроенное в чипсет системной платы. Таким образом, конфигурация продвинутого муль­тимедийного компьютера объединяет десять компонентов.

Список дополнительного оборудования, расширяющего функ­циональные возможности компьютера, может насчитывать сотни позиций. Для примера можно назвать некоторые популярные компоненты: звуковые карты, модемы, сетевые (в т.ч. беспроводные) адаптеры, струйные и лазерные принтеры, сканеры, телевизионные тюнеры, джойстики, графические планшеты, карты видеозахвата.

Коротко разберем функции отдельных компонентов в компью­терной системе. В скобках укажем их обозначения, обычно применяемые продавцами комплектующих в прайс-листах.

1. Процессор (центральный процессор, CPU) выполняет вычис­лительные операции, исполняя код программ. Процессор состоит из ядра, объединяющего арифметико-логические устройства и буферную двухуровневую память (кэш-память первого и второго уровня), а также блоков ввода-вывода. Системной шиной процессор соединен с чипсетом материн­ской платы. Процессоры классифицируют по архитектуре ядра, рабочей частоте, тактовой частоте системной шины, объему кэш-памяти первого и второго уровней. Эти пара­метры определяют производительность (вычислительную мощность) процессора. Наиболее распространены процессоры фирмы Intel – Pentium и Celeron, фирмы AMD – Athlon, Duron, Sempron.

Система охлаждения (вентилятор, Cooler) служит неотъем­лемым элементом современного процессора. Высокие рабо­чие частоты обусловливают высокую тепловую мощность, которую призвана рассеивать система охлаждения. Как правило, в настольных компьютерах используют воздуш­ные системы охлаждения, состоящие из радиатора, уста­навливаемого на корпусе процессора, и вентилятора для прокачки воздуха. Параметрами системы охлаждения являются тепловое сопротивление радиатора, производи­тельность и шумность.

2. Системная плата (материнская плата, Motherboard, MB) служит, образно говоря, стапелем для конфигурирования компьютера. Ее возможности практически на сто процен­тов определяют, какие интерфейсы будут доступны для под­соединения остальных компонентов, и во многом влияют на эффективность компьютерной системы в целом. Сердцем материнской платы является набор микросхем системной логики, обычно называемый чипсетом. Чипсет состоит из двух микросхем (иногда одной), поддерживающих различ­ные интерфейсы: процессора, памяти, видеокарты, жестких и других дисков, шин расширения и прочие. Важней­шим элементом материнской платы является базовая сис­тема ввода-вывода (BIOS), организующая тестирование компонентов и начальную загрузку минимально необходи­мых программ из постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) при включении компьютера. Основные параметры системной платы: форм-фактор, используемый чипсет, тип процессорного разъема, тип поддерживаемой оперативной памяти, функциональность (тип и количество поддержи­ваемых интерфейсов), число слотов расширения (шина PCI).

3. Модули оперативной памяти (память, ОЗУ, SIMM/DIMM) предназначены для временного (на период работы компью­тера) хранения команд и данных. Оперативную память классифицируют по типу организации ячеек, устройству микросхем, техническому исполнению модулей (поддержи­ваемому интерфейсу – SDRAM, DDR SDRAM, DDR2 SDRAM), объему и скорости работы (тактовой частоте системной шины). Модули памяти соединены с чипсетом материнской платы шиной памяти.

4. Монитор (Monitor) служит устройством отображения визу­альной информации. Пользователь получает представление о текущем состоянии компьютерной системы именно через монитор.

В настоящее время широкое распространение получили жидкокристаллические (ЖК) мониторы (на рисунке справа), до недавнего времени в основном использовались мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).

Параметры монитора (размер по диагонали в дюймах – 17, 19, 21 и выше; разре­шение – 1024 на 768, 1280 на 1024 пикселей и др.; поддерживаемые цвета – 2, 4, 16, 256 цветов, 16 бит (65536 цветов), 32 бит (более 4 млрд)) решающим образом влияют на удобство и эффективность работы с компьютером.

5. Жесткий диск (винчестер, HDD) является основным уст­ройством для долговременного хранения программ и данных. Загрузка полноценной версии операционной системы, скон­фигурированной пользователем, происходит с жесткого диска. Главными параметрами жесткого диска служат объем и скорость передачи данных. Жесткий диск соеди­нен с чипсетом специальной шиной (IDE, Serial ATA – SATA, SCSI).

6. Дисковод гибких дисков (FDD – Floppy Disk Drive) предназначен для считывания информации с магнитных дисков (дискет) форм-фактора 3,5 дюйма. В настоящее время дискеты используются не всегда повсеместно.

7. Дисковод лазерных дисков (CD-ROM, СD-RW, DVD-ROM, DVD±RW и др.) предназначен для считывания информации с лазерных компакт-дисков, как правило форм-фактора 5,25 дюйма. Дисковод соединен с чипсетом материнской платы такой же шиной, что и жест­кий диск - IDE. Современные BIOS системной платы поддержи­вают загрузку операционной системы (в минимальной кон­фигурации) с дисководов лазерных дисков. Основными параметрами таких дисководов считаются скорость передачи данных и шумность.

8. Корпус (Case) служит для монтажа компонентов компью­терной системы, их питания, обеспечения условий охлаж­дения, снижения уровня электромагнитных излучений. Неотъемлемой частью корпуса считается блок питания. Основные параметры корпуса: мощность блока питания, форм-фактор, размер. В настоящее время повсеместно используются корпуса форм-фактора ATX.

9. Клавиатура (Keyboard, KB) предназначена для ввода симво­лов, управления курсором и выполнения некоторых служеб­ных операций. Параметры клавиатуры: интерфейс связи с системной платой, раскладка и тип механизма клавиш.

10. Мышь (Mouse) является устройством управления актив­ными элементами графического интерфейса пользователя, присущего современным операционным системам. Пара­метрами мыши являются: тип механизма, интерфейс связи с компьютером, точность позиционирования, количество элементов управления (кнопок, колесиков, трекболов). В настоящее время распространены оптические мыши.

11. Видеокарта (Video Card, SVGA) выполняет обработку графи­ческих данных и передает результат на монитор через буфер кадра. Современные видеокарты имеют собственный графи­ческий процессор и локальную видеопамять для временного хранения обрабатываемых данных. До недавнего времени видеокарта была соединена с чипсетом системной платы специализированной шиной AGP, однако в последнее время производят видеокарты на основе шины PCI-express. Основные параметры видеокарты: используемый чип­сет, объем и тип локальной видеопамяти, интерфейс, под­держиваемые шины вывода.