4. Состав аппаратного обеспечения персонального компьютера

4.1. Системный блок

Системный блок конструктивно состоит из набора определенных устройств, собранных в едином корпусе. В нем располагаются важнейшие устройства ПК:

- процессор и блоки памяти;

- жесткий магнитный диск (винчестер);

- дисководы для гибких магнитных дисков;

- материнская плата;

- блок питания;

- дополнительные устройства.

4.2. Устройства хранения информации

Такие устройства называют накопителями. В основе их работы лежат разные принципы. В основном, это магнитные или оптические устройства. Применяются накопители для хранения информации с целью последующего многократного использования.

Накопители бывают:

1) внешними, обладающими собственным корпусом и источником питания;

2) внутренними (встраиваются в корпус компьютера), а также со сменными и несменными носителями, с носителями разной формы (ленты, диски).

4.2.1. Накопители на лентах

Накопители на магнитных лентах называются стримерами. Стримеры используются, когда необходимо записать большие объемы информации при создании архивных копий. Современные стримеры используют специальные кассеты (картриджи) с магнитной лентой.

4.2.2. Накопители на дисках

Отличительной особенностью таких устройств является использование в качестве носителей информации круглых дисков разного диаметра, отличающихся размером (форм-фактором). Выпускаются носители с форм-фактором 1,8”, 2,5”, 3,5”.

В накопителях на гибких и жестких магнитных дисках в основу записи информации положено намагничивание ферромагнетиков в магнитном поле, хранение информации основывается на сохранении намагниченности, а считывание информации базируется на явлении электромагнитной индукции.

В процессе записи информации на гибкие и жесткие магнитные диски головка дисковода с сердечником из магнитомягкого материала (малая остаточная намагниченность) перемещается вдоль магнитного слоя магнитожесткого носителя (большая остаточная намагниченность). На магнитную головку поступают последовательности электрических импульсов (последовательности логических единиц и нулей), которые создают в головке магнитное поле. В результате последовательно намагничиваются (логическая единица) или не намагничиваются (логический нуль) элементы поверхности носителя.

При считывании информации при движении магнитной головки над поверхностью носителя намагниченные участки носителя вызывают в ней импульсы тока (явление электромагнитной индукции). Последовательности таких импульсов передаются по магистрали в оперативную память компьютера.

Накопители на жестких несъемных дисках.

Эти накопители называют винчестерами. Они представляют собой систему, состоящую из механического привода, головок чтения/записи, нескольких носителей и контроллера, обеспечивающего работу всего устройства и передачу данных. Емкость жесткого диска в настоящее время может достигать 150 Гбайт. Отметим, что производители компьютерной техники постоянно увеличивают емкость жесткого диска. Скорость записи и считывания до 133 Мбайт/с за счет быстрого вращения диска (до 7200 об./мин.).

Накопители на сменных дисках.

Приводы для floppy-дисков появились уже на первых персональных компьютерах. Форм-фактор этих дисков 5,25”. Емкость одного диска составляла 160 Кбайт. Следующим этапом было появление форм-фактора диска 3,5”. Емкость одного носителя 720 Кбайт, 1,44 Кбайт. Скорость записи и считывания всего около 50 Кбайт/с из-за медленного вращения диска (360 об./мин.).

Устройства CD-ROM (англ. read only memory – только чтение) используют в настоящее время носители емкостью до 650 Мбайт. Носитель представляет собой диск со светоотражающим слоем на одной стороне, на котором храниться информация. На диск нанесена дорожка-спираль от центра к краю диска, состоящая из отражающих и не отражающих свет точек. Считывание производится лазерным лучом. Скорость считывания информации определяется в сравнении со стандартом Audio CD – 150 Кбайт/с.

Накопители CD-R (англ. R – Recordable, записываемый) с возможностью записи позволяют однократно записывать информацию на диски диаметром 80 и 120 мм. Луч лазера прожигает пленку на поверхности диска, меняя его отражающую способность. Таким образом получается дорожка-спираль от центра к краю диска, состоящая из отражающих и не отражающих свет точек. Считывание производится лазерным лучом. Скорость считывания информации определяется в сравнении со стандартом Audio CD – 150 Кбайт/с. Перезапись на таких дисках невозможна. Такие диски читаются на любом приводе CD-ROM (устройстве для чтения CD-дисков).

Накопители CD-RW (англ. RW – ReWritable – перезаписываемый) позволяют делать многократную запись на диск. Здесь используется свойство рабочего слоя переходить под действием лазерного луча в кристаллическое или аморфное состояние. Эти состояния имеют разную отражательную способность. Такие диски могут не читаться на некоторых, особенно устаревших, приводах CD-ROM.

Накопитель DVD (англ. Digital Video Disk – цифровой видео диск) – цифровой универсальный диск. Предназначен для хранения компьютерной информации большого объема, а также видео и аудио высокого качества. Односторонние однослойные DVD имеют емкость 4,7 Гбайт, двухслойные – 8,5 Гбайт, двухсторонние однослойные вмещают 9,4 Гбайт, двухслойные – 17 Гбайт. Накопители DVD могут читать и CD-R, и CD-RW-диски.

Существуют также накопители DVD-RAM: односторонний однослойный содержит до 2,58 Гбайт данных, на двустороннем помещается – 5,2 Гбайт. Емкость одного такого носителя может составлять от 230 Мбайт до 2 Гбайт. RAID – устройство, состоящее из нескольких винчестеров и RAID-контроллера. Преимущество выражается в надежности хранения данных, высокой производительностью.

Flash-память – это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Карты Flash-памяти не имеют в своей конструкции движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных. Flash-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный плоский корпус. Информационная емкость карт Flash-памяти может достигать 1 Гбайт и более.