2. Принципи функціонування та технічні характеристики основних і додаткових пристроїв персонального комп’ютера.

Персональний комп’ютер типу ІВМ складається з окремих пристроїв, що поєднуються кабелями (зовнішніми або внутрішніми). Пристрої ПК поділяються на:

• системні і зовнішні,

• обов’язкові і необов’язкові.

Системні пристрої необхідні для функціонування комп’ютера і сховані від користувача: системна (материнська) плата, мікропроцесор, ВІОS (апаратна частина базової системи введення-виведення), оперативна пам'ять, контролери, адаптери і т.д.

Зовнішні пристрої – це такі пристрої комп’ютера, із якими безпосередньо працює користувач. Вони поділяються на обов’язкові (клавіатура, монітор (дисплей), дисковод) і додаткові (миша, модем, сканер, плотер).

Інакше можна сказати, що ПК включає базовий комплект, периферійні пристрої та інші технічні засоби, що орієнтують машину на універсальне й конкретне застосування. Структурна схема типового ПК представлена та малюнку 2.

Мал.2. Структурна схема ПК

Базовий комплект ПК складається з трьох основних частин:

• системного блоку,

• монітора,

• клавіатури.

Системний блок є основою комп’ютера. У певній мірі можна сказати, що він і є ПК. У ньому здійснюються всі обчислювальні операції. Він керує введенням-виведенням інформації, здійснює її обробку й збереження, а також керує всіма периферійними пристроями. Якщо розкрити корпус ПК, то ми побачимо, що у ньому міститься наступний мінімум пристроїв:

• материнська плата;

• оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП);

• адаптери (контролери) зовнішніх пристроїв;

• блок живлення;

• генератор тактової частоти;

• чипсет – комплект мікросхем логіки, що підтримують роботу плати центрального процесора.

На материнській платі знаходиться мікропроцесор, постійна й енергозалежна пам’ять, апаратна частина системи введення-виведення (BIOS), системна шина пам’яті та ін.

Мал.3. Основні компоненти системного блоку

Персональні комп’ютери в цілому характеризуються рівнем, про який дають уявлення визначені параметри їхніх пристроїв: тип мікропроцесора, обсяг оперативної пам’яті, обсяг жорсткого диска (вінчестера), склад і параметри функціонування системних і зовнішніх пристроїв.

Усіма блоками комп'ютера керує центральний процесор (ЦП). Він також виконує всі програми. Це компактний модуль (розміром близько 5 х 5 х 0,3 см), що вставляється в гніздо на материнській платі. Напівпровідниковий кристал сучасного процесора містить мільйони чи навіть мільярди транзисторів.

Центральний процесор — основний компонент комп'ютера, призначений для керування всіма його пристроями та виконання арифметичних і логічних операцій над даними.

Сьогодні серед виробників процесорів лідирують дві компанії — Intel Corporation та Advanced Micro Devices (AMD).

   

   

Можливості комп'ютера великою мірою залежать від характеристик процесора, насамперед від його продуктивності, яку зазвичай оцінюють за тактовою частотою та за кількістю ядер — головних обчислювальних модулів.

Тактова частота визначає, скільки елементарних операцій (тактів) процесор виконує за секунду, і вимірюється в мегагерцах (1 МГц = 10⁶ Гц) та гігагерцах (1 ГТц =10⁹ Гц).

Багатоядерний процесор може мати два чи більше обчислювальних ядер на одному процесорному кристалі або в одному корпусі. Сучасні багатоядерні процесори мають 2 або 4 ядра (планується випуск 8-ядерних зразків) з тактовою частотою кожного від 1,66 до 3,2 ГГц. На певних операціях двоядерний процесор забезпечує підвищення продуктивності майже на 80 %, позаяк дає змогу виконувати кілька завдань одночасно.

На материнській платі комп’ютера знаходяться пристрої, у яких зберігається інформація про склад і параметри устаткування. Вони ведуть облік часу і календар. Вони ж дають команду на завантаження інформації в оперативну пам’ять. Вміст цих пристроїв не губиться і при виключеному живленні. Апаратно вони виконані у вигляді спеціальних інтегральних схем: ПЗП (постійний запам’ятовуючий пристрій) і CMOS (енергозалежна пам’ять).

У ПЗП міститься спеціальний комплекс програм і функцій, що називається BIOS (базова система введення-виведення). BIOS починає працювати відразу при включенні живленні комп’ютера, робить тестування всього устаткування ПК і дає команду на завантаження операційної системи.

Прямий вплив на продуктивність комп’ютера має обсяг оперативного запам’ятовуючого пристрою або інакше оперативна пам'ять із довільною вибіркою RAM (Random Access Memory). Оперативний запам’ятовуючий пристрій (RAM) призначено для збереження даних і програм, що безпосередньо беруть участь у рішенні задач. В ОЗП розміщуються службові й робочі програми, вхідні дані, константи, проміжні результати обчислень. ОЗП має велику швидкодію і забезпечує роботу арифметико-логічного пристрою, що є складовою частиною мікропроцесора. Ця пам'ять називається оперативною тому, що інформація в ній зберігається тільки при включеному живленні.

Адаптери (контролери) зовнішніх пристроїв (карти розширення) – це апаратно-програмні пристрої для приєднання периферійних пристроїв.

Вся інформація, з якою працює користувач, звичайно, зберігається на жорсткому диску (вінчестері), що розміщується в середині системного блоку й кабелями приєднується до контролера дисків (розміщеному на материнській платі або на карті розширення). Вінчестер характеризується обсягом і швидкістю пошуку інформації. Обсяги вінчестерів коливаються до декількох Терабайт.