вопрос.
з чего состоит компьютер
Основные части компьютера: материнская плата, процессор, оперативная память, запоминающее устройство, видеокарта.
Основой любого современного компьютера (системного блока) является материнская плата(главная плата, англ. motherboard, MB, mainboard, разг. – мамка, материнка, мать и др.) - плата, к которой подсоединяются основные компоненты компьютера: центральный процессор, оперативная память, видеокарта, жесткий диск, оптический привод и др. На ней же размещены USB и другие разъемы для подключения оборудования (см.рис.). Главная задача материнской платы – соединить все эти компоненты и заставить их работать как единое целое – компьютер. Материнскую плату невозможно не заметить, если открыть крышку системного блока.
Процессор (центральный процессор, CPU) – сердце компьютера (см. рис.). Он исполняет все команды пользователя и «руководит» остальным «железом». От его мощности зависит быстродействие компьютера и его возможности. На материнской плате процессор крепится в специальном разъёме, называемом разъёмом центрального процессора или сокетом (socket). Есть несколько видов сокетов, в каждый из которых можно установить только процессоры определенного типа (с таким-же разъёмом). Т.е., на материнскую плату с Socket 775 можно установить только процессоры Intel Pentium, Celeron, Core 2 Duo, Core 2 Quadro и др. с разъёмом 775. Для процессоров AMD (Athlon, Phenom и др.) понадобится материнская плата с сокетом AM3, и т.д.
Сверху установленного на материнской плате процессора крепится охлаждение. Чаще всего, оно являет собой небольшой радиатор с вентилятором (куллером) для рассеивания тепла (см.рис.). Без охлаждения процессор будет быстро перегреваться. При достижении им критической температуры компьютер выключается. Пока процессор не остынет, включить его снова не получится. Перегрев процессора возможен также при засорении радиатора охлаждения пылью. Для устранения проблемы обычно достаточно очистить его при помощи бытового пылесоса или другим способом. Для профилактики, «уборку» системного блока от пыли полезно производить периодически (раз в несколько месяцев).
Модули ОЗУ(оперативного запоминающего устройства, см.рис.) — составная часть компьютера, в которой временно хранятся данные, необходимые процессору для выполнения им операций. После завершения таких операций (например, закрытия программы) связанные с ними данные из оперативной памяти удаляются. При запуске новых задач (программ) в ОЗУ с жесткого диска подгружаются данные, необходимые процессору в этот момент. Скорость доступа к информации, находящейся в оперативной памяти, в сотни раз выше скорости доступа к жесткому диску. Это позволяет процессору оперировать нужной информацией, получая к ней практически мгновенный доступ.
Оперативная память бывает нескольких видов. На момент написания этой статьи, самым современным и быстрым ОЗУ был DDR III, хотя чуть более медленный DDR II по-прежнему не сдает свои позиции и уже несколько лет является самым распространенным.
На производительность компьютера влияет не только скорость (тип) ОЗУ, но и его объём. Если для выполнения определенных задач процессору будет недостаточно объёма оперативной памяти, для ее расширения он использует часть жесткого диска (так называемый файл подкачки, или своп-файл (swap). Учитывая, что скорость доступа к жесткому диску значительно ниже скорости доступа к ОЗУ, компьютер будет страшно «тормозить».
Каждый тип модулей ОЗУ имеет свой разъем. Поэтому на материнскую плату, рассчитанную на поддержку ОЗУ DDR II, модуль DDR III поставить нельзя никак (даже физически в слот он не войдет).
Жесткий диск (винчестер, см. рис.)– запоминающее устройство, на котором хранится вся информация, имеющаяся в компьютере. Чем больше объем винчестера, тем больше на нем можно хранить разного рода файлов. Современные жесткие диски присоединяются к материнской плате через интерфейс SATA (см.рис.). Винчестеры больших объемов могут перегреваться и нуждаются в охлаждении (как правило, небольшого куллера достаточно).
Видеокарта (видеоадаптер, графический адаптер, графический процессор, GPU) – часть компьютера, отвечающая за скорость обработки видеоинформации (см. рис.). Современные видеокарты подсоединяются к разъему PCI-Express материнской платы. Некоторые материнские платы имеют несколько разъёмов PCI-Express. Это позволяет одновременно использовать несколько видеокарт, что делает графическую подсистему компьютера более мощной.
Большинство материнских плат имеют интегрированный (встроенный) графический адаптер. Его возможностей вполне достаточно для офисной работы, т.е. обработки текста, просмотра страниц Интернета, видео, фотографий и даже игры в несложные игры (типа пасьянс «Косынка» или «Солитер»). Более мощная видеоподсистема нужна либо профессионалам, работающим с графикой, либо любителям поиграть в игрушки покруче.
Мощная видеокарта в компьютере любителя поиграть гораздо предпочтительней производительного центрального процессора. Процессор среднего уровня и хорошая видеокарта в играх оставят далеко позади самый современный процессор с интегрированным видеоадаптером. В то же время, для выполнения других задач (архивирование файлов, перекодирование видео, аудио, работа в Фотошопе и др.) мощный процессор нужней. Необходимо также учитывать, что слишком слабый процессор не даст возможности видеокарте раскрыть весь свой потенциал. Здесь важен баланс.
На материнской плате, как правило, имеются также встроенные сетевая и звуковая карты, разъемы для подсоединения оптического (для записи/чтения CD и DVD) и других приводов. Для расширения возможностей компьютера в разъёмы РCI (см. рис.) можно поставить несколько типов устройств (модемы, ТВ-тюнеры, Wi-Fi-адаптеры, звуковые карты, сетевые карты и др.).
Само собой, для работы всего вышеупомянутого «железа» нужен блок питания. Его мощность должна удовлетворять апетиты процессора, видеокарты и других «потребителей электричества».
Все вышеизложенное касается и серверов, на которых осуществляется хостинг (размещение) сайтов. Страницы всех сайтов Интернета, в том числе и эта, размещены на сервере. По своей структуре, сервер – это тот же компьютер, имеющий строение и принципы работы, аналогичные Вашему домашнему ПК. Разница заключается только в том, что серверы, предназначенные для хостинга сайтов, имеют значительно более высокую производительность и специальное программное обеспечение.
Вот, вкратце, и все. Эта информация даст возможность начинающим пользователям сложить начальное представление о том, из чего состоит компьютер, а также принципах его работы.
Если что-то не получается, вопросы пишите в гостевую книгу или на chaynikam@mail.ru. Отвечу обязательно.
Тактовая частота процессора
Наиболее известная характеристика процессоров – это тактовая частота. Частотой процессора определяется количество производимых вычислений в единицу времени и от неё напрямую зависит производительность процессора. Частота современных центральных процессоров колеблется от 1 до 4 ГГц, но не стоит смотреть только на тактовую частоту процессора, следует обращать внимание и на другие параметры. Безусловно частота процессора до сих пор является важным параметром, рекомендую почитать полную статью по данной характеристике.
Разрядность.
Один из параметров, который имеет важное значение для производительности процессора – это его разрядность. Разрядность процессора говорит о том, какое количество бит информации он примет и обработает через свои регистры за один такт. В 2002 году произошёл скачок в эволюционном развитии разрядности процессоров. Компания «AMD» выпустила на рынок процессоры с расширенной 64-битной «IA32 — AMD64» архитектурой вместо стандартной 32-битной.
Компания «Intel не заставила себя долго ждать», и на рынок была выпущена их новая разработка 64-битного процессора с обозначением – «EM64T».
Конечно, цифры поменялись, но суть сохранилась, то есть основные внутренние регистры процессора просто увеличили свою разрядность в 2 раза – было 32 бита, стало 64.
На сегодняшний день все выпускаемые процессоры имеют 64-битную разрядность, но на них также можно запускать 32-разрядные программные продукты. Такая возможность сохранилась по той причине, что 64-разр. сделана как расширение и поэтому допускает запуск 32-разр. приложений.
32 и 64-разрядные процессоры имеют разную маркировку. У 32-р. маркировка «х86», где «86» означает поколение процессора. 64-разр. маркируются символами «х64, EM64T, AMD64».
Чтобы вы имели возможность использовать 64-разр. процессор во всю силу вам необходимо установить на компьютер 64-битную ОС, которая обозначается теми же символами «х64».
Что в итоге дает разрядность для обычного пользователя ПК 32 или 64. Если не лезть в дебри, то на компьютере, построенном на 32-р. x86 процессоре и на этом компьютере установлена 32-битная операционная система то объем доступной оперативной памяти будет ограничен 4 Гб. Ну а в 64-битной операционной системе установленной на 64-р. процессор – объем поддерживаемой оперативной памяти специально логически ограничен до 16 Тб.
В целом для обычного рядового пользователя, использование 64-битной операционной системы на ПК дает возможность использовать более 4 Гб оперативной памяти.
Вы можете узнать всю информацию о своём процессоре с помощью программных утилит. К ним относится, например «CPU-Z», которая анализирует архитектуру компьютера и выдаёт все данные о его основных компонентах.
2.Двоичная система счисления.Единицы измерения информации и объема памяти компьютера.
3.Виды памяти компьютера : внутренняя и внешняя. Назначение ПЗУ. Оперативная память : назначение и характеристики.
У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память.
Внутренняя память — это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении компьютера от сети информация из оперативной памяти исчезает.
Программа во время ее выполнения хранится во внутренней памяти компьютера.
Внешняя память — это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания.
На рисунуке показана схема устройства компьютера с учетом двух видов памяти. Стрелки указывают направления информационного обмена
Структура внутренней памяти компьютера
В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней памяти,который называется постоянным запоминающим устройством — ПЗУ. Это энергонезависимая память, информация из которой может только читаться.
Наименьший элемент памяти компьютера называется битом памяти.
В каждом бите памяти может храниться в данный момент одно из двух значений: нуль или единица. Использование двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой
Данные и программы в памяти компьютера хранятся в виде двоичного кода. Один символ двухсимвольного алфавита несет1 бит информации. В одном бите памяти содержится один бит информации
Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера — дискретность. Дискретные объекты составлены из отдельных частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. «Песчинками» компьютерной памяти являются биты.
Второе свойство внутренней памяти компьютера — адресуемость. Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества информации, равную восьми битам. Следовательно, в одном байте памяти хранится один байт информации.
Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля.Порядковый номер байта называется егоадресом.Принцип адресуемости означает, что: запись информации в память, а также чтение ее из памяти производится по адресам.
Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира — это байт, а номер квартиры — адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается процессор к внутренней памяти компьютера.
Носители и устройства внешней памяти
Устройства внешней памяти — это устройства чтения и записи информации на внешние носители. Информация на внешних носителях хранится в виде файлов.
Важнейшими устройствами внешней памяти на современных компьютерах являются накопители на магнитных дисках (НМД), или дисководы.
НМД действует аналогично магнитофону. На дорожки диска записывается все тот же двоичный код: намагниченный участок — единица, ненамагниченный — нуль. При чтении с диска эта запись превращается в нули и единицы в битах внутренней памяти.
К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка, которая может перемещаться по радиусу. Во время работы НМД диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации.
Другим видом внешних носителей являются оптические диски (другое их название — лазерные диски), На них используется не магнитный, а оптико-механический способ записи и чтения информации.
Сначала появились лазерные диски, на которые информация записывается только один раз. Стереть или перезаписать ее невозможно. Такие диски называются CD,что в переводе значит «компактный диск — только для чтения». Позже были изобретены перезаписываемые лазерные диски — CD-RW. На них, как и на магнитных носителях, хранимую информацию можно стирать и записывать заново.
Носители, которые пользователь может извлекать из дисковода, называют сменными.
Наибольшей информационной емкостью из сменных носителей обладают лазерные диски типа DVD-ROM — видео-диски. Объем информации, хранящейся на них, может достигать десятков гигабайтов. На видеодисках записываются полноформатные видеофильмы, которые можно просматривать с помощью компьютера, как по телевизору
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — энергонезависимая память, используется для хранения массива неизменяемых данных.Микросхема пзу и система bios
В момент включения компьютера в его оперативной памяти нет ничего — ни данных, ни программ, поскольку оперативная память не может ничего хранить без подзарядки ячеек более сотых долей секунды, но процессору нужны команды, в том числе и в первый момент после включения.
Поэтому фазу после включения на адресной шине процессора выставляется стартовый адрес. Это происходит аппаратно, без участия программ (всегда одинаково). Процессор обращается по выставленному адресу за своей первой командой и далее начинает работать по программам.
Этот исходный адрес не может указывать на оперативную память, в которой пока ничего нет. Он указывает на другой тип памяти — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен. Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «зашитыми» — их записывают туда на этапе изготовления микросхемы.
Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS — BasicInputOutputSystem). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков. Программы, входящие в BIOS, позволяют нам наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.
Оперативная память
Оперативная память - это, в отечественной научной терминологии, "оперативное запоминающее устройство" или ОЗУ, а в западной - RAM, то есть "RandomAccessMemory" ("память с произвольным доступом"). ОЗУ представляет собой область временного хранения данных, при помощи которой обеспечивается функционирование программного обеспечения. Память состоит из ячеек, каждая из которых предназначена для хранения определенного объема данных, как правило, одного или четырех бит. Чипы памяти работают синхронно с системной шиной. Компьютерная оперативная память является динамической (отсюда - DRAM или Dynamic RAM) - для хранения данных в такой памяти требуется постоянная подача электрического тока, при отсутствии которого ячейки опустошаются. Пример энергонезависимой или постоянной памяти (ПЗУ или ROM - ReadOnlyMemory) памяти - флэш-память, в которой электричество используется лишь для записи и чтения, в то время как для самого хранения данных источник питания не нужен. Ячейки памяти в микросхемах представляют собой конденсаторы, которые заряжаются в случае необходимости записи логической единицы, и разряжаются при записи нуля. Опустошение памяти в случае отсутствия электроэнергии осуществляется именно за счет утечки токов из конденсаторов.
Важнейшая характеристика памяти, от которой зависит производительность - это пропускная способность, которая выражается как произведение частоты системной шины на объем данных, передаваемых за каждый такт.
4.Внешняя память. Жесткий диск, флэш-карты, оптические диски cd, dvd, характеристики. Имена накопителей памяти. Логические диски. Программы обслуживания жестких дисков(дефрагментация, оптимизация).
Внешняя память - это память, предназначенная для длительного хранения программ и данных. Целостность содержимого ВЗУ не зависит от того, включен или выключен компьютер
Дисковод (накопитель) - устройство записи/считывания информации. Накопители имеют собственное имя – буква латинского алфавита, за которой следует двоеточие. Для подключения к компьютеру одного или несколько дисководов и управления их работой нужен Дисковый контроллер
Носитель информации (носитель записи) – материальный объект, способный хранить информацию. Информация записывается на носитель посредством изменения физических, химических и механических свойств запоминающей среды
В состав внешней памяти входят: 1) накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД); 2) накопители на гибких магнитных дисках (НГМД); 3) накопители на магнитооптических компакт дисках; 4) накопители на оптических дисках (CD-ROM); 5) накопители на магнитной ленте и др.
НГМД - накопители на гибких магнитных дисках
- Предназначены для хранения небольших объемов информации
- Следует оберегать от сильных магнитных полей и нагревания
- Это носители произвольного (прямого) доступа к информации
- Используются для переноса данных с одного компьютера на другой
- Для работы с информации носитель должен быть отформатирован, т.е. должна быть произведена магнитная разметка диска на дорожки и секторы
- Скорость обмена информации зависит от скорости вращения дисковода. Для обращения к диску, вставленному в дисковод, присваивается имя А:
- Объём ГМД сравнительно небольшой (3,5 дюйма - 1,44 Мбайт)
- Рекомендуется делать копии содержимого ГМД
Диски называются гибкими потому, что их рабочая поверхность изготовлена из эластичного материала и помещена в твердый защитный конверт. Для доступа к магнитной поверхности диска в защитном конверте имеется закрытое шторкой окно. Поверхность диска покрыта специальным магнитным слоем (1- намагниченный участок, 0 – не намагниченный). Информация записывается с двух сторон диска на дорожки в виде концентрических окружностей. Дорожки разбиваются на секторы. Современные дискетки имеют программную разметку. На каждом секторе выделяется участок для его идентификации, а на остальное место записываются данные. Дисковод снабжен двумя двигателями. Один обеспечивает вращение внутри защитного конверта. Второй перемещает головку записи/чтения вдоль радиуса поверхности диска. В защитном конверте имеется специальное окно защиты записи. С помощью бегунка это окно открывают и дискета становится доступна только на чтение, а на запись доступа не будет. Это предохраняет информацию на диске от изменения и удаления.
НЖМД - накопители на жестких магнитных дисках
- Предназначены для хранения той информации, которая наиболее часто используется в работе - программ операционной системы, компиляторов, сервисных программ, прикладных программ пользователя, текстовых документов, файлов базы данных
- Следует оберегать от ударов при установке и резких перемещений в пространстве
- Это носители с произвольным доступом к информации
- Для хранения информации разбивается на дорожки и секторы
- Скорость обмена информации значительно выше ГД
- Объём ЖД измеряется от Мбайт до сотен Гбайт
НЖМД встроены в дисковод и являются несъемными. Они представляют собой несколько алюминиевых дисков с магнитным покрытием, заключенных в единый корпус с электродвигателем, магнитными головками и устройством позиционирования. К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка, которая перемещается по радиусу диска с внешней стороны к центру. Во время работы дисковода диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации. Благодаря хорошей защищенности от пыли, влаги и других внешних воздействий достигают высокой плотности записи, в отличии от дискет.
Для обращения к НЖМД используется имя, задаваемое прописной латинской буквой, начиная с С: , но с помощью специальной системной программы можно разбить свой физический ЖД на несколько логических дисков, каждому из которых дается соответствующее имя.
Накопители на жестких магнитных дисках часто называют винчестер.
Оптические (лазерные) CD и DVD диски
- Предназначены для хранения любого вида информации
- Информацию на CD записывается с помощью лазерного луча
- Следует оберегать от царапин и загрязнения поверхности
- Это носители прямого (произвольного) доступа к информации
- Объем (ёмкость) CD составляет сотни Мбайт; DVD -более 1Гбайта
- Более долговечны и надежны, чем магнитные диски
CD – CompactDisk. Изготовляют из органических материалов с напылением на поверхность тонкого алюминиевого слоя. Лазерный диск имеет одну дорожку в виде спирали. Информация записывается отдельными секторами мощным лазерным лучом, выжигающим на поверхности диска углубления, и представляет собой чередование впадин и выпуклостей. При считывании информации выступы отражают свет слабого лазерного луча и воспринимаются как «1», впадины поглощают луч и, воспринимаются как «0». Это бесконтактный способ считывания информации. Срок хранения 50-100лет
DVD – DigitalVideoDisk. Имеет те же размеры, что и CD. Объем - Гбайт. Может быть односторонним или двухсторонним, а на каждой стороне может быть 1 или 2 рабочих слоя.
Накопители на магнитных лентах (НМЛ)
- Используют для резервного (относительно медленного) копирования и хранения больших объемов информации (архивы)
- Устройство для записи и считывания магнитных лент называется стример
- Это устройство последовательного доступа к информации
Логический диск.
Для удобства работы жесткий диск разбивают на логические диски, которые являются виртуальными и их нельзя, что называется, потрогать руками. Если на одном компьютере работают несколько пользователей, то удобно сделать так, чтобы у каждого из них был свой логический диск для хранения своей информации. Каждый диск на компьютере (как физический, так и логический) в обязательном порядке должен иметь свое имя. Дискам принято давать имена заглавными латинскими буквами, после которых обязательно присутствует двоеточие – A:, B:, C:, D:, E: и так до конца алфавита. Не могу вспомнить случая, когда использовалась хотя бы половина латинского алфавита для обозначения имен дисков. Первые две буквы (A: и B:) зарезервированы для обозначения дискет (гибких дисков), а имя первого жесткого диска обычно бывает C: Если есть один дисковод для работы с дискетами и один жесткий диск, то их имена будут не A: и B:, а A: и C:, так как имя B: принадлежит гибкому диску. Сейчас на компьютере может уже и не быть дисководов для работы с дискетами, однако имена A: и B: все равно не используются для других целей. Как уже упоминалось, жесткий диск может быть разбит на несколько частей, каждой из которых присваивается свое логическое имя. Например, жесткий диск C: объёмом 30 Гигабайт можно разбить на логические диски C: объёмом 20 Гигабайт и D: объёмом 10 Гигабайт или на C:, D: и E: различной емкости. Обычно жесткий диск с помощью специальных программ разбивают так, чтобы на одном логическом диске можно было хранить операционную систему (на диске C:), а на другом (на диске D:) – данные пользователя. Тогда, например, при сбое пропадет только информация на диске C:, а бесценная информация пользователя сохранится на диске D:. Для имен CD и DVD дисков используют буквы латинского алфавита, которые следуют сразу за теми, что были не использованы для логических имен жесткого диска. При подсоединении к компьютеру, например, флешки она будет обозначаться первой незанятой буквой латинского алфавита.
Зачем нужна дефрагментация жестких дисков?
При записи на новый жесткий диск файлы записываются последовательно расположенными кусочками(кластерами). Спустя некоторое время – после копирования, переноса, удаления папок и файлов и т.п. – эти самые кусочки оказываются разбросанными по жесткому диску, образуя, так называемые, дырки.
Сами файлы не повреждаются, просто их части записаны оказываются далеко друг от друга, в разных ячейках жесткого диска и в итоге, в процессе считывания файла головкой жесткого диска, ей приходится искать его фрагменты по всей поверхности, что замедляет работу.
В процессе дефрагментации происходит сбор и перенос на близкое расстояние друг от друга разбросанных по жесткому диску кусочков файлов. Помимо этого, все данные перемещаются в начало жесткого диска, а свободное место располагается в его конце, что так же ускоряет доступ к данным.
Теперь собственно о ускорении работы компьютера: существует три способа оптимизации.
Способ 1. Переустановка Windows и программ.
Если все сделать правильно, то после переустановки Windows и всех программ мы получим компьютер словно «с иголочки» — быстрый, резво откликающийся на действия пользователя. К сожалению, переустанавливать Windows каждый раз, когда что-то идет не так, не выход, так как правильная установка Windows и программ требует много времени.
Способ 2. Покупка новых комплектующих.
В самом деле — если поставить процессор побыстрее, добавить больше оперативной памяти — возможно, компьютер начнет работать пошустрее. На самом деле это тоже не выход, потому что апгрейд компьютера — дорогое удовольствие, да и максимальной отдачи без оптимизации Windows мы не получим.
Способ 3. Оптимизация Windows и программ.
Наиболее эффективный выход — устранение причин медленной работы компьютера, поддержание его быстрой работы сейчас и в будущем.Именно про такую оптимизацию рассказано далее.
Оптимизировать нужно не только операционную систему, но и программы, так как мы работаем с программами, а Windows — всего лишь посредник.