1.2. История появления персонального компьютера

История создания первых компьютеров уходит к сороковым годам прошлого века. Первые компьютеры представляли собой громоздкие сооружения, занимавшие целые помещения. Они работали исключительно на дорогостоящих электронных лампах. Отсюда и их название – ламповые компьютеры. Использовались они в основном в военных целях. А после окончания войны – в государственных учреждениях. Лишь немногие крупные фирмы в то время имели к ним доступ. Значительно уменьшить габариты помогло изобретение транзисторов в 1948 году.

история создания компьютеровВ 1965 году была выпущена первая модель одного из самых распространенных компьютеров того времени PDP-8. Он пользовался довольно большой коммерческой популярностью. Размером был примерно с холодильник. К тому моменту изобретение интегральных схем позволило еще уменьшить размеры компьютерной техники.

В 1971 был выпущен первый четырехбитный микропроцессор Intel-4004. Этот процессор считается первым в истории доступным однокристальным микропроцессором. Сегодня эти микросхемы высоко ценятся среди коллекционеров. Цена может доходить до пятисот долларов.

В 1973 году на свет появился первый восьмибитный микропроцессор Intel-8008. Архитектурно он был похож на Intel-4004.

В 1975 году Генри Эдвард Робертс создает первый микрокомпьютер «Альтаир» на базе процессора Intel-8008. Первым языком программирования для «Альтаир» «Altair BASIC» - интерпретатор языка «Бейсик». Именно в это время компьютеры завоевывать сферы общественной жизни.

Появляются первые крупные компании, специализирующиеся на выпуски компьютерной техники и программного обеспечения для нее. Разрабатываются первые программы призванные облегчить жизнь и увеличить производительность труда.

В 1981 году – корпорацией IBM был создан первый персональный компьютер, который стал родоначальником всех современных компьютеров. Это была модель IBM PC 5150. Фирма IBM, была основана в 1911 году, а ее компьютеры по сей день пользуются огромным спросом и являются одними из самых надежных в мире.

Сегодняшнею жизнь вряд ли можно представить без персонального компьютера. Распечатать тест или фотографии, обменяться полезной информацией на большом расстоянии, обработать и систематизировать огромное количество данных – все это стало возможным благодаря использованию персональных компьютеров. Мы пользуемся ими даже без крайней необходимости.

Глава II. Основные компоненты конфигурации персонального компьютера

2.1. Системный блок

Системный блок – корпус, в котором находятся основные функциональные компоненты персонального компьютера. Корпуса обычно созданы из деталей на основе стали, алюминия и пластика, также иногда используются такие материалы, как дерево или органическое стекло.

Рис. 2.1. Устройство системного блока

Содержимое системного блока в значительной степени зависит от вычислительной системы в целом, её задач, целей и форм-фактора. В случае рационального использования, системный блок в большей степени соответствует потребностям вычислительной системы. В зависимости от вычислительной системы, в системном блоке могут находиться различные компоненты аппаратного обеспечения:

• вычислительный блок в виде системной (материнской) платы с установленным на ней процессором, ОЗУ;

• в материнскую плату могут быть установлены карты расширения (видеокарта, звуковая карта, сетевая плата) в случае крупного размера имеющие специальные средства крепления внутри шасси;

• также в шасси могут быть установлены блок(и) питания.

Кроме того, в конструкции шасси предусмотрены стандартизированные отсеки (англ.)русск. для периферийных устройств, заполняемые в частности накопителями — жёстким диском(дисками), SSD, оптическим приводом, кардридером и т. п.

Фронтальная панель корпуса компьютера может быть оборудована кнопками включения и перезагрузки, индикаторами питания и накопителей, гнёздами для подключения наушников и микрофона, интерфейсами передачи данных (USB, FireWire).

В системном блоке размещаются:

• блок питания - устройство, преобразующее переменное напряжение электросети в постоянное напряжение различной полярности и величины, необходимое для питания системной платы и внутренних устройств. Блок питания содержит вентилятор, создающий циркулирующие потоки воздуха для охлаждения системного блока.

• системная плата (материнская плата);

• магистраль (системная шина);

• процессор;

• звуковая карта;

• видеокарта (графическая карта);

• накопители на жёстких магнитных дисках;

• накопители на гибких магнитных дисках;

• оптические, магнитооптические и пр. накопители;

• накопитель CD-ROM, DVD-ROM.

В верхнем левом углу системного блока находится блок питания, который представляет собой, по сути, выпрямитель и набор трансформаторов.

Рис. 2.2. Блок питания

Самая большая плата в системном блоке, расположенная вдоль боковой стенки, – это материнская плата. Она обеспечивает подключение и взаимодействие всех подсистем компьютера. К специальным разъёмам на материнской плате подключаются процессор, оперативная память, накопители и карты расширения. На материнскую плату производителем устанавливаются дополнительные устройства – контроллеры, отвечающие за выполнение каких-либо расширенных функций, не относящихся к обеспечению минимальной работоспособности компьютера. Это могут быть звуковой, сетевой контроллеры, дополнительные контроллеры для накопителей и т.п. Основные устройства компьютера (процессор, ОЗУ и др.) размещены на материнской плате.

Рис. 2.3. Материнская плата

Металлический радиатор с вентилятором, расположенный рядом с блоком питания, – это система охлаждения процессора, называемая кулером. Кулер устанавливается для того, чтобы обеспечить нормальный температурный режим работы процессора, поскольку перегрев приведёт к его повреждению. На сегодняшний день существует великое множество разновидностей кулеров, от простейших до монструозных конструкций.

Под кулером находится центральный процессор, который производит все расчеты, анализирует информацию и выдает результаты своей работы пользователю. Процессор устанавливается в специальный разъём – сокет (socket).

Рис. 2.4. Подключение процессора в разъём сокет

Микропроцессор (или процессор) — центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

Его главные характеристики — это разрядность (чем она выше, тем выше производительность компьютера) и тактовая частота. Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) процессор выполняет за одну секунду.

На материнской плате можно найти длинные тонкие одинаковые разъёмы, предназначенные для установки оперативной памяти. В эти разъёмы, называемые слотами DIMM, вставляются модули оперативной памяти, минимум один. В оперативной памяти хранятся данные и команды, которые в ближайшее время могут понадобиться для вычислений процессору или ожидают передачи другим подсистемам компьютера (видеокарте, жёсткому диску и т.п.). Оперативная память передаёт информацию на порядки быстрее, чем накопители (жёсткие диски или оптические накопители), и нужна для обеспечения непрерывности вычислений без задержек на получение данных. Без оперативной памяти современный компьютер также неработоспособен (ранние модели персональных компьютеров могли содержать чипы оперативной памяти прямо на материнской плате).

Рис. 2.5. Слоты с модулем оперативной памяти

В специальный разъём на материнской плате устанавливается видеокарта – устройство, предназначенное для обработки и вывода на устройство отображения (например, монитор) графической информации (интерфейса операционной системы и программ, видео и так далее). Существуют материнские платы, в состав которых уже входит несложный видеоадаптер. В таком случае внешняя видеокарта не требуется, если не нужна высокая производительность компьютера в обработке графики.

Рис. 2.6. Видео карта подключённая к материнской плате

Звуковая, видео и сетевая карты могут быть как встроенными в материнскую плату, так и внешними. Внешние платы всегда можно заменить, тогда как, если из строя выйдет встроенная видеокарта, придется менять всю материнскую плату. В специальные разъёмы на материнской плате могут устанавливаться дополнительные платы, называемые платами расширения. В них могут устанавливаться звуковой контроллер, сетевой адаптер, модем, ТВ-тюнер и многое другое.

Рис. 2.7. Слоты расширения материнской платы

Также в системном блоке располагается место для жёстких дисков и CD/DWD- приводов. Жесткий диск (альтернативное название - винчестер, HDD) - это устройство, отвечающее за хранение всех программ в компьютере. Это постоянная память персонального компьютера, которая хранит всю необходимую информацию даже после выключения.

Рис. 2.8. Жёсткий диск

Оптические накопители предназначены для считывания и записи оптических дисков стандартов CD, DVD. Кроме того, в ближайшее время ожидается популяризация накопителей стандартов Blu-ray и HD-DVD, отличающихся высокой ёмкостью.

Рис.2.9. Дисковод оптических дисков

Таким образом, системный блок физически представляет собой шасси, которое наполнено аппаратным обеспечением для создания компьютера. Основными его компонентами являются блок питания, системная плата, микропроцессор, ОЗУ, жёсткий диск, CD/DWD-привод и прочие устройства подключённые к слотам расширения материнской платы.