Из чего состоит компьютер? Устройство современного персонального компьютера и его основные составляющие

Введение

Современный мир настолько мобилен, что без компьютера совершенно не обойтись. Электронно-вычислительная машина появилась в различных сферах деятельности человека, поэтому для полноценной работы нужно грамотно подойти к выбору этого устройства.

Устройство персонального компьютера

Чтобы понять, из чего состоит компьютер, нужно взглянуть на стандартный набор устройств. Однако стоит различать несколько видов электронно-вычислительных машин:

• стационарные;
• мобильные;
• карманные.
  

Итак, основными компонентами архитектуры персонального компьютера являются процессор, внутренняя память, видеосистема, устройства ввода-вывода. Нужно напомнить, что эта характеристика касается стационарных машин. Если рассматривать конкретнее, можно выделить следующие компоненты:

• монитор (дисплей, экран);
• системный блок;
• клавиатура;
• манипуляторы:
  • мышь,
  • джойстик,
  • трекбол;
• устройства ввода-вывода:
  • сканер;
  • веб-камера;
  • планшет;
  • микрофон;
  • принтер;
  • акустическая система.

Конечно, монитор, клавиатура и манипуляторы входят в категорию устройств ввода-вывода, но их выделяют как основные части компьютера, потому как без них ни одна стационарная ЭВМ не обходится.

Системный блок

Чтобы понять из чего состоит системный блок компьютера, нужно уточнить, что он содержит всю электронную начинку компьютера:

• материнскую плату;
• дисководы;
• винчестеры;
• адаптеры и контроллеры;
• блок питания.

Также различают такие виды дисководов и винчестеров:

• накопители на флоппи-дисках;
• накопители на винчестерах (несъемных жестких дисках);
• накопители на съемных жестких дисках;
• накопители на оптических дисках;
• накопители на flash-дисках.

Что нужно, чтобы «создать» свой компьютер?

Если хочется самому «создать» свой компьютер, нужно знать, как собрать системный блок в первую очередь. Для начала нужно определить, к какому типу устройств будет относиться «созданная» машина: бюджетному варианту, производительному или передовому. К первой категории относится компьютер, который будет выполнять все задачи начинающего пользователя: просмотр видео, игры, работа в Интернете и офисных программах. Ко второму пункту можно отнести модели, которые способны выполнять те же задачи, но с большей производительностью. Естественно, такой ПК можно улучшать до поры до времени, так как основные компоненты устареют и будут заменены новыми. В третью категорию входят машины, которые отличаются особой мощностью. Минусом таких компьютеров является их высокая стоимость.

Материнская плата

Материнская плата является главным компонентом ЭВМ, т. к. к ней подключаются остальные составляющие компьютера. При выборе системной платы нужно проявить максимум внимания, так как от этого зависит производительность системы и возможность ее улучшения. Материнскую плату можно рассмотреть как «сборник» устройств, как то:

• процессор;
• память;
• математический процессор;
• слоты расширения;
• Chipset.

Обычно на этом компоненте компьютера можно встретить встроенные элементы, например, сетевую, звуковую и видеокарту. Такая ситуация не должна вызывать каких-либо опасений, потому что в любую минуту можно заменить интегрированное устройство внешним. Ведь при сборе ЭВМ нужно учитывать, из чего состоит компьютер, т. к. для каждого его типа нужны различные детали. В некоторых случаях использование интегрированных элементов неприемлемо. Производитель не может предусмотреть, что нужно одному пользователю в плане производительности, а что - другому. Поэтому материнские платы комплектуются специальными слотами расширения, благодаря которым появляется возможность совершенствования компьютера.

Процессор

Под процессором понимают главное устройство компьютера, которое управляет работой всех компонентов машины и обрабатывает всю поступающую информацию. Основными характеристиками и составляющими CPU являются:

• разрядность;
• кэш-память;
• частота системной шины.
  

Под разрядностью процессора подразумевают количество информации, которое может обработать CPU за один такт. Сегодня большинство компьютеров снабжены процессорами, обрабатывающими 64 бита, хотя встречаются экземпляры и 32-битные. Кэш-память – своеобразный буфер для временной сохранности данных, которые могут понадобиться в любой момент процессору. CPU осуществляет доступ к такой информации гораздо быстрее, чем к сведениям из внутренней памяти. Объединением процессора и оперативной памяти занимается системная шина. Современные CPU работают на частоте, которая превышает показатели этой платы. Разница между величиной частоты процессора и системной шины называется множителем. Чем больше множитель, тем больше возможность разогнать CPU.

Оперативная память

Основным предназначением оперативной памяти является возможность временного сохранения сведений и поддержки выполняемого программного обеспечения. Другое название этого устройства – RAM (Random Access Memory). Итак, оперативная память также входит в список того, из чего состоит компьютер, причем эти компоненты должны быть в обязательном порядке. Сведения из RAM стираются при отключении питания или перезагрузке. Оперативная память относится к динамическому ОЗУ, называемому как DRAM. Сегодня наиболее популярна память DDR2, однако скоро ее нишу займет DDR3, отличающееся особенно большой пропускной способностью и низким энергопотреблением. Однако его недостатком можно назвать баснословную цену. Опытные пользователи рекомендуют приобретать материнскую плату с поддержкой DDR3, чтобы в будущем была возможность установить в слот данный вид памяти, хотя DDR2 не сильно отличается по производительности от своего потомка. Также стоит обратить внимание на количество слотов для оперативной памяти: их должно быть минимум 4. Такое расположение вещей позволит более целесообразно увеличивать показатель внутренней памяти. Сегодня для нормальной работы компьютера уже требуется 2 Гб, а в скором будущем может понадобиться все 4 Гб.

Жесткий диск

Жесткий диск, известный как HDD, винчестер и винт, – незаменимое устройство компьютера, которое необходимо для постоянного хранения многочисленных сведений. При отключении питания информация никуда не исчезнет. Жесткий диск относится и к электронным, и к механическим устройствам, которым свойственен износ некоторых деталей.

Для подключения HDD может потребоваться один из трех интерфейсов:

• IDE;
• SCSI;
• Serial ATA.
  

Все три разновидности используются до сих пор, хотя первые два вида были разработаны в далеком 1986 году. Если куплен новый жесткий диск и уже подключен к компьютеру, его нужно разбить на несколько логических разделов. Существует несколько программ, которые помогут справиться с поставленной задачей. В перечень их основных функций входят:

• создание нового диска;
• удаление раздела;
• изменение размерности;
• форматирование и т.д.

Видеокарта

Специальное устройство персонального компьютера, которое выводит изображение на монитор, называется видеокартой. Можно сказать, что она является самым главным компонентом. Другие названия видеокарты: видеоплата, видеоадаптер, графический адаптер.

Основными деталями устройства являются:

• видеопамять;
• видеопроцессор;
• цифро-аналоговый преобразователь;
• BIOS видеокарты.

Графические адаптеры разделяют на два вида:

• интегрированный;
• отдельный (внешний).
  

Первый тип встроен в материнскую плату. В случае поломки его нельзя заменить другой интегрированной деталью. Однако можно воспользоваться внешней видеокартой, которую также вставляют в специально отведенный слот на материнской плате.

К основным характеристикам графического адаптера относят:

• объем видеопамяти;
• частоту RAMDAC;
• тип видеопамяти;
• разрядность шины памяти;
• тактовую частоту видеопроцессора;
• разъемы.

Монитор

Для вывода графической и текстовой информации необходим монитор, известный как дисплей, экран. Различают два типа данного устройства: на жидких кристаллах; на электронно-лучевых трубках. Большую популярность в последнее время получает первый вид мониторов, потому как он компактный, менее опасный для зрения, выдает большую четкость изображения.

Основными характеристиками любого дисплея являются:

• диагональ;
• разрешение;
• размер зерна экрана;
• частота регенерации;
• формирование изображения;
• точность отображения цвета;
• угол обзора;
• вес;
• энергопотребление и излучение;
• интерфейс;
• сфера применения.

Кроме основных видов мониторов, различают и другие, использующиеся в повседневной жизни гораздо реже:

• плазменные экраны;
• органические светодиодные;
• вакуумные флюоресцирующие;
• дисплеи электростатической эмиссии;
• электролюминесцентные.

Клавиатура

Для ввода текстовой информации и контроля компьютера необходима клавиатура. В стационарной ЭВМ она выступает в качестве отдельного блока, оснащенного основным и дополнительным модулем. Клавиатура входит в перечень устройств, которые определяют, из чего состоит компьютер. Без клавиатуры работать можно, но крайне неудобно. В ноутбуках данное устройство встроено в корпус. Современное устройство имеет 105 клавиш. Если кнопок больше, значит, они предназначены для управления мультимедиа-контентом.

Клавиатура подключается к компьютеру одним из трех методов:

• посредством стандартного разъема PS/2;
• через USB-порт;
• беспроводным способом.
  

Некоторые устройства оснащаются встроенным тачпадом, подобным манипулятору, используемому в ноутбуке. Кроме того, можно присмотреться к клавиатуре, форма которой отличается от классической. Эргономичное устройство разделено на две части, где руки располагаются под определенным углом друг к другу.

Мышь

Для удобного управления курсором обычно используют манипулятор "мышь". Классифицируют данное устройство по следующим признакам: по числу кнопок; по способу подключения; по способу действия. По первому атрибуту мыши делятся на двух- и трехкнопочные. По второму – на устройства, подключаемые с помощью кабеля или беспроводным методом. По третьему они бывают оптические и механические. Особую популярность в последнее время завоевали оптические экземпляры, оснащенные снизу микрокамерой. Она необходима для фиксации положения мыши, чтобы в дальнейшем сигнал был обработан CPU. Оптические модели характеризуются высокой точностью, отсутствием необходимости в периодической чистке и наличии коврика.

Принтер

Если необходимо распечатать информацию на бумажный носитель, тогда без принтеров не обойтись. Это внешние устройства, подключаемые к компьютеру посредством кабеля. Как правило, подключаются они через USB-порт. Различают монохромные (черно-белые) и цветные устройства. Кроме того, принтеры бывают матричные, струйные, лазерные. Первый тип сегодня используется крайне редко из-за своих многочисленных и весомых недостатков - высокой стоимости, низкого качества печати, высокого шума, низкой скорости печати. Струйные принтеры наносят краску через сопла (специальные отверстия), и под воздействием электротока чернила закрепляются на бумаге. К недостаткам данного вида относят низкую скорость работы, а также тот факт, что при засыхании чернил в матрице необходимо заменять всю деталь. Лазерные принтеры печатают посредством тонера, фиксируемого термической обработкой. Недостаток всего один у такого устройства: относительная дороговизна.

Сканер

Устройство, необходимое для оцифровывания информации посредством анализа изображения, называется сканером. Эргономичной моделью для работы является планшетный экземпляр. Подразумевается, что на стекло планшета будет помещен объект. Его нужно расположить сканируемой стороной вниз. Объект защищает специальная крышка. Под стеклом планшета есть механизм, разработанный из набора зеркал и линеек. В процессе работы платформа передвигается и передает на экран полноценное изображение. Сканер способен оцифровывать фотографии, текст, фотопленку, штрих-коды и т.д.

Данное устройство обладает следующими характеристиками:

• аппаратным разрешением;
• оптическим разрешением;
• разрядностью цвета;
• типом оптической системы;
• способом подключения к компьютеру.

Как выбрать компьютер

При выборе ЭВМ необходимо определить, какие задачи она должна выполнять. Возможно три варианта того, для каких целей осуществляется подбор компьютера:

• просмотр почты, фильма; прослушивание музыки; общение в Интернете;
• игры; просмотр почты, фильма; прослушивание музыки; общение в Интернете;
• работа в мощных программах; просмотр видео высокой четкости.

В каждой из трех ситуациях ЭВМ будет подобрана специальным образом. Так, для первого случая необходимо выбирать компьютеры, не отличающиеся особой производительностью, со средними характеристиками. Во второй ситуации нужно учитывать тип игры. Именно это определяет, насколько мощной должна быть машина. В третьем случае понадобится мощный процессор, большой объем оперативной памяти, производительная видеокарта. При выборе любого компьютера нужно помнить, что машина должна быть сбалансирована. Это означает, что все комплектующие должны быть примерно равными по производительности. В противном случае компьютер будет функционировать некорректно и нерационально.

Заключение

Сегодня практически в каждом доме есть компьютер. Его роль сложно переоценить, ведь количество сфер, в которых применяют ЭВМ, постоянно растет. Поэтому возникает необходимость изучить его главные составляющие, чтобы понимать принцип работы технологического достижения человечества.