Будова системного блоку

24

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Системний блок

Системний блок - функціональний елемент, що захищає внутрішні елементи комп'ютера від зовнішнього впливу та механічних пошкоджень. Системний блок стаціонарного ПК - прямокутний каркас, в якому розміщено всі основні вузли комп'ютера: материнську плату, адаптери, блок живлення, накопичувач на жорсткому магнітному диску (вінчестер), динамік, дисковод для компакт-дисків або інші накопичувачі, органи керування. Серед органів керування, що, як правило, встановлюють на передній панелі можуть бути: вимикач електроживлення; кнопка загального скидання RESET; кнопка «сну», яка дає змогу знизити енергоспоживання, коли комп'ютер не використовується; індикатори живлення та режимів роботи.

Із тильного боку системного блока розташовано штепсельні рознімні з'єднання - порти для підключення шнурів живлення і кабелів зв'язку із зовнішніми (встановленими поза системним блоком) пристроями. В середині системного блока розміщено плати сполучення пристроїв із центральним процесором (ЦП) та іншими пристроями на материнській платі (адаптери, або контролери, і плати розширення).

Рисунок 1. Системний блок

За форм-фактором системні блоки поділяються на горизонтальні - їх називають tower та вертикальні - desktop (рис. 1.2). Форм-фактор - стандарт, що задає габаритні розміри технічного виробу, а також описує додаткові сукупності його технічних параметрів, наприклад форму, типи додаткових елементів розміщуваних в пристрої, їх положення та орієнтацію.

Рисунок. 2. Форм-фактор системного блоку: tower та desktop

ATX (від англ. Advanced Technology Extended) - форм-фактор персональних настільних комп'ютерів. Є домінуючим стандартом, починаючи з 2001 року. Стандарт ATX визначає наступні характеристики:

· геометричні розміри материнських плат;

· загальні вимоги по положенню роз'ємів і отворів на корпусі;

· форму і положення ряду роз'ємів (переважно харчування);

· геометричні розміри блоку живлення;

· положення блоку живлення в корпусі;

· електричні характеристики блоку живлення.

В системному блоці знаходяться такі пристрої:

1. материнська плата;

2. оперативна пам'ять;

3. процесор;

4. відео-карта;

5. мережева плата;

6. жорсткий диск (вінчестер);

7. DVD-ROM.

2. Блок живлення

В правому верхньому кутку системного блоку розташовується блок живлення (рис. 3). Він необхідний для перетворення мережевої напруги до заданих значень напруги живлення, її стабілізації та захисту від незначних перешкод з боку електричних мереж живлення. Також, він забезпечений вентилятором та бере участь в охолодженні системного блоку.

Основною властивістю блока живлення є його потужність (від 200-450 Вт і більше).

Рисунок. 3. Блок живлення

3. Материнська плата

Материнською платою (рис. 1.4) називають велику друковану плату одного із стандартних форматів, яка містить головні компоненти комп'ютерної системи: ЦП; оперативну пам'ять; кеш-пам'ять; комплект мікросхем логіки, що підтримують роботу плати, чіпсет (chipset); центральну магістраль, або шину; контролер шини і кілька рознімних з'єднань (слотів), які служать для підключення до материнської плати інших плат (контролерів, плат розширення та ін.). Частина слотів у початковій комплектації ПК залишається вільною. Кількість і тип рознімних з'єднань є однією з важливих характеристик системної плати, оскільки при модернізації комп'ютера вільних слотів може не вистачити.

Крім того, на материнській платі є мініатюрні перемички (jumpers) або перемикачі (switches), за допомогою яких відбувається налаштування плати. На системній платі розташовано також з'єднувачі, до яких за допомогою спеціальних кабелів (шлейфів) підключають додаткові пристрої.

Ще один важливий елемент, який встановлюють на системній платі, - мікросхема BIOS (Basic Input-Output System, базова система введення-виведення). Вона є енергонезалежним постійним запам'ятовуючим пристроєм (ПЗП), в який записано програми, що реалізують функції введення-виведення, а також програму тестування комп'ютера в момент вмикання живлення (POST, Power On Self Test), програму налаштування параметрів BIOS і системної плати та інші спеціальні програми.

У роботі BIOS використовують відомості про апаратну конфігурацію комп'ютера, які зберігає ще одна мікросхема - CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor RAM). Це енергозалежна пам'ять, що постійно живиться від батарейки, яка також знаходиться на системній платі. Вона живить і схему годинника реального часу (real-time, clock, RTC).

На материнській платі розміщені роз'єми, за допомогою яких приєднуються різні пристрої:

· сокет - роз'єм центрального процесора;

· РСІ-Express або AGP - швидка шина для відео карти;

· слоти модулів ОЗП (DIMM слоти) - приєднуються модулі оперативної пам'яті відповідного типу;

· роз'єми для підключення блоку живлення;

· IDE слоти (SATA, ATA) призначення для підключення шлейфів, які з'єднують вінчестер, DVD ROM, дисковод з материнською платою;

· порти - призначені для під'єднання зовнішніх пристроїв (клавіатура, миша, принтер, сканер, колонки, навушники, мікрофон, flash - носії, web-камера).

Рисунок. 4. Материнська плата

4. Процесор

Процесор (мікропроцесор, МП) (рис. 1.5) - мікросхема, призначена для безпосереднього виконання дій з інформацією: арифметичних обчислень та логічної обробки.

Процесор складається з:

1. пристрою керування - керує послідовністю виконання команд і рухом (потоками) даних у комп'ютері;

2. арифметико-логічного пристрою (АЛП) - пристрій, що здійснює обчислювальні арифметичні і логічні операції;

3. регістрів процесора - швидкодоступна для процесора пам'ять.

Основними параметрами процесора є:

1. набір команд;

2. розрядність;

3. тактова частота.



Рисунок. 5. Процесор компанії Intel

Набір або система команд постійно вдосконалюється, з'являються нові команди, що замінюють серії найпримітивніших команд, - мікропрограми. На виконання нової команди потрібна менша кількість тактів, ніж на мікропрограму. Сучасні мікропроцесори можуть виконувати до кількох сотень команд (інструкцій).

Розрядність показує, скільки двійкових розрядів (бітів) інформації обробляється (або передається) за один такт, а також скільки двійкових розрядів може бути використано у процесорі для адресації оперативної пам'яті, передачі даних та ін.

Кількість пам'яті, що адресується, або адресний простір, залежить від числа ліній шини адреси процесора. Якщо цих ліній 20, то адресний простір становитиме 220 = 1 Мбайт; якщо ліній 24, то - 224 = 16 Мбайт, і т.д.

Тактова частота вказує, скільки елементарних операцій (тактів) процесор виконує за секунду, вимірюється в мегагерцях (1 МГц = 1 000 000 Гц). Вона є лише відносним показником продуктивності процесора. Через архітектурні відмінності процесорів у деяких з них за один такт виконується робота, на яку інші витрачають кілька тактів.

Важливими характеристиками сучасних процесорів, що впливають на їхню продуктивність, є ємність і швидкість функціонування вмонтованої кеш-пам'яті. Тактова частота процесора в кілька разів вища, ніж частота синхронізації системної шини, по якій відбувається обмін інформацією з відносно повільним оперативним запам'ятовуючим пристроєм (ОЗП). Без внутрішньої кеш-пам'яті (що має особливо високу швидкодію) процесор часто працював би вхолосту, чекаючи чергової інструкції з ОЗП або закінчення операції запису у пам'ять.

5. Оперативна пам'ять

Оперативна пам'ять (RAM-random access memory - пам'ять прямого доступу) - набір мікросхем, призначених для зберігання даних під час їх безпосереднього опрацювання (рис. 1.6). Оперативна пам'ять - це енергозалежна пам'ять, яка використовується під час роботи комп'ютера.

Чим швидша оперативна пам'ять, тим краще. Швидкість пам'яті визначається частотою її шини, яка залежить від типу пам'яті. Сьогодні можна зустріти оперативну пам'ять наступних типів (розміщені за хронологією появи):

* SDR SDRAM (тактова частота шини 66 - 133 МГц);

* DDR SDRAM (100 - 267 МГц);

* DDR2 SDRAM (400 - 1066 МГц);

* DDR3 SDRAM (800 - 2400 МГц).

Принцип роботи пам'яті зазначених типів однаковий. Вони обробляють потік команд процесора як своєрідний конвеєр. Головною особливістю цього конвеєра є те, що при надходженні до запам'ятовуючого пристрою команди зчитування, дані на виході з'являються не відразу, а через який час (через деяку кількість тактів шини). Це час називається затримкою або таймінгами пам'яті (англ. - SDRAM latency) і чим він коротший, тим пам'ять продуктивніша.

Оперативна пам'ять будь-якого сучасного комп'ютера відноситься до типу DRAM або Dynamic random access memory. Це енергозалежна пам'ять з довільним доступом. Дана пам'ять має дві основні характеристики: вона дуже швидка і вона очищається при відключенні електроживлення. Саме тому при перезавантаженні всі не збережені дані втрачаються, а включення комп'ютера займає стільки часу. Всі потрібні дані потрібно зчитати з жорсткого диска і заново помістити в пам'ять.

У свою чергу пам'ять DRAM ділиться на велику кількість різних типів. У сучасних персональних комп'ютерах використовуються такі типи оперативної пам'яті DRAM: DDR SDRAM, DDR2 SDRAM і DDR3 SDRAM.

Всі ці три типи пам'яті з'являлися по черзі, кожна нова версія отримувала значні поліпшення в порівнянні з попередньою. Вони не сумісні одна з одною. Тому в комп'ютер оснащений роз'ємом для пам'яті DDR не можна підключити пам'ять DDR2, і так далі.

Щоб уникнути помилкової установки пам'яті в материнську плату, модулі пам'яті мають різну і не сумісну один з одним форму (рис. 6).

Рисунок 6. Види оперативної пам'яті

Основні характеристики оперативної пам'яті:

1. Тип. Безумовно, це головна характеристика оперативної пам'яті. Адже кожне нове покоління комп'ютерів змінює процесори, материнську плату, а значить - і оперативну пам'ять. В нових компютерах стандартом є тип DDR II. А останні моделі процесорів та материнських плат підтримують тип DDR III.

2. Об'єм. Чим більший об'єм оперативної пам'яті має комп'ютер, тим швидше він працює, тим більшу кількість різноманітних програм водночас ви можете використовувати.

3. Частота. Частота оперативної пам'яті вимірюється у мегагерцах (МГц). Чим більша частота модулів оперативної пам'яті, тим чіткіше та швидше працює комп'ютер.

6. Жорский диск

Жорсткий диск (англ. Hard Disk Drive, англ. HDD) (рис. 1.7) - енергонезалежна пам'ять, що зберігає абсолютно всю інформацію на комп'ютері.

Рисунок 7. Зовнішній вигляд жорсткого диску

Всередині корпуса жорского диску є одна або кілька плоских магнітних дисків, до яких підведено головки читання-запису. Ці головки тримаються на позиціонері, який нагадує важіль звукознімача у програвачі пластинок. Диски вінчестера закріплені на одній осі, яку обертає двигун (рис. 1.8). Швидкість обертання дисків дуже висока - до 7200-10000 обертів за хвилину у жорстких дисках стаціонарних комп'ютерів і 5400 обертів за хвилину у ноутбуках. Чим вища швидкість обертання дисків, тим більшою може бути швидкість читання-запису інформації.

Рисунок 8. Будова жорсткого диску

Основні характеристики жорсткого диску:

1. Об'єм внутрішнього кешу. Кеш - це пам'ять-посередник між комп'ютером і жорстким диском. В неї він записує інформацію, яку потрібно записати на жорский диск і ту інформацію, яку він щойно прочитав. Чим більший об'єм кеш-пам'яті у жорсткого диску, тим швидше він працює.

2. Об'єм (ємність). Від об'єму самого жорсткого диску залежить, скільки інформації можна на нього записати. Сучасні жорсткі диски мають об'єм від 20 Гб (Гігабайт) до 2 Тб (Терабайт).

3. Інтерфейс - набір, що складається з ліній зв'язку, сигналів, що посилають по цих лініях, технічних засобів, що підтримують ці лінії, і правил обміну. Сучасні накопичувачі можуть використати інтерфейси ATA (рис. 1.9.б), (EIDE), Serial ATA, SCSI, SATA (рис. 1.9.а), SATA II, SAS, FireWire, USB, SDIO і Fibre Channel.

Рисунок. 9. Інтерфейси з'єднання жорсткого диску із материнською платою

4. Фірма-виробник. Найкращими фірмами-виробниками жорских дисків є наступні фірми: Hitachi, Western Digital (WD), Samsung, Hewlett-Packard(HP).

системний плата мережевий процесор

7. Відеокарта

Відеокарта (графічна карта, графічний адаптер, графічний прискорювач) - пристрій, призначений для обробки, генерації зображень з подальшим їх виведенням на екран периферійного пристрою (рис. 1.10).

Рисунок 10. Зовнішній вигляд відеокарти

Сучасні відеокарти мають складну будову. Загалом відеокарта складається з наступних частин:

1. графічний процесор;

2. відеоконтролер;

3. відео-ПЗП;

4. відео-ОП;

5. RAMDAC та TMDS;

6. конектор;

7. система охолодження.

Сучасні відеокарти не обмежуються лише звичайним виведенням зображень, вони мають вбудований графічний мікропроцесор, котрий може проводити додаткову обробку, звільняючи від цих задач центральний процесор. Наприклад, усі сучасні відеокарти, що застосовують відеопроцесори AMD/ATi і NVIDIA підтримують OpenGL на апаратному рівні. Останнім часом, разом зі зростанням обчислювальних потужностей графічних процесорів має місце тенденція використовувати обчислювальні можливості графічного процесору для вирішення неграфічних задач.

Основні характеристики відеокарти:

1. Бітність шини. Бітність шини прямопропорційно впливає на продуктивність відеокартки. Чим вища бітність шини, тим краще. Високобітні відеокартки коштують дорожче, але дуже гарно справляються з своїми задачами.

2. Об'єм пам'яті. Чим біль більший об'єм пам'яті має відеокартка, тим краще вона буде виконувати свої функції у потужних трьохвимірних іграх.

3. Інтерфейс. На даний момент часу проблем не існує. Майже всі сучасні материнські плати обладнані слотом PCI Express і відеокартки на його основі вже не такі дорогі, як колись.

8. Оптичний привод

Оптичний привод - пристрій, призначений для зчитування та запису інформації на оптичні носії (диски). Механічна частина приводу, керована його мікросхемою, забезпечує обертання в ньому диска і зчитування з нього даних за допомогою лазера і системи лінз. В залежності від типів використовуваних носіїв, бувають приводи для зчитування / запису CD, DVD і Blu-Ray.



Рисунок 11. Зовнішній вигляд оптичного приводу

Типи оптичних носіїв:

1. CD-ROM (англ. compact disc read-only memory) - різновид компакт-дисків з даними, доступними тільки для читання. Спочатку такий тип дисків використовувався лише для зберігання музики, але згодом він був доопрацьований для зберігання і інших цифрових даних. Диски CD-ROM - популярний засіб для розповсюдження програмного забезпечення, відеоігор, мультимедійних програм та даних. Деякі CD містять одразу як комп'ютерні дані (програмне забезпечення), доступне для використання лише на комп'ютері, так і відео - і аудіо дані, тексти та зображення, які можна відтворювати в CD-програвачі. Такі диски називаються удосконаленими (англ. Enhanced CD). Ємність пам'яті такого диску становить 650-879Мб.

2. DVD (англ. Digital Versatile Disc - цифровий багатоцільовий диск) - носій інформації у вигляді диска, зовні схожий з компакт-диском, однак має можливість зберігати більше інформації за рахунок використання лазера з меншою довжиною хвилі, ніж для звичайних компакт-дисків. Був розроблений у 1995 році компаніями Philips, Sony, Toshiba, та Panasonic. Ємність пам'яті таких дисків становить:

- 4,7 ГБ (односторонній, одношаровий - звичайний);

- 8,5 - 8,7 ГБ (односторонній, двошаровий);

- 9,4 ГБ (двосторонній, одношаровий);

- 17.08 ГБ (двосторонній, двошаровий - рідкість).

3. Blu-ray Disc або скорочено BD (від англ. blue ray - блакитний промінь) - це чергове покоління формату оптичних дисків, що використовується для зберігання відео високої чіткості (з роздільною здатністю 1920х1080 точок (пікселів)) і даних з підвищеною щільністю.

9. Мережева карта

Мережева карта - це пристрій (комп'ютерна плата), який підключається безпосередньо до материнської плати і служить для підключення кабелю локальної мережі із виходом у Інтернет до комп'ютера.

Мережеві карти бувають декількох видів:

1. Мережева карта ISA (рис. 12.а).

2. Мережева карта комбінована (BNC + rJ45), шина ISA (рис. 12.б). Одночасне використання двох роз'ємів неприпустимо. Якщо мережева карта призначена для шини даних ISA, то вставляти треба в будь-який вільний роз'єм ISА. Якщо мережева карта призначена для шини даних PCI, то вставляти потрібно в будь-який вільний роз'єм PCI.

а) б)

Рисунок 12. Мережева карта: а) ISA б) BNC + rJ45

За конструктивною реалізацією мережеві плати поділяються на:

· внутрішні - окремі плати, вставляються в ISA, PCI або PCI-E слот;

· зовнішні, що підключаються через USB або PCM CIA інтерфейс, переважно використовуються в ноутбуках;

· вбудовані в материнську плату.

Функції мережевого адаптера:

· підготовка даних, що надходять від комп'ютера, до передачі з мережевого кабелю;

· передача даних іншого комп'ютера;

· управління потоком даних між комп'ютером і середовищем передачі;

· прийом даних з кабелю і переведення у форму, зрозумілу центральному процесору комп'ютера.



Список використаних джерел

1. Буров Е.С. Комп'ютерні мережі. - Л.:Бак, 2003. - 584 с.

2. Дибкова Л.М. Інформатика та комп'ютерна техніка: Посібник для студентів вищих навчальних закладів. - К.: «Академвидав», 2002. - 320 с. С. 14-19.

3. О.І. Пушкаря. - К.: Видавничий центр «Академія», 2002. - 704 с. С. 12-37, 44-50.

4. В.В. Браткевич та ін. Інформатика: Комп'ютерна техніка. Комп'ютерні технології: Підручник для студентів вищих навчальних закладів/ За ред. О.І. Пушкаря. - К.: Видавничий центр «Академія», 2002. - 704 с. С. 12-37, 44-50

5. Клименко О.Ф., Головко Н.Р., Шарапов О.Д. Інформатика та комп'ютерна техніка: Навч.-метод. посібник/ За заг. ред. О.Д. Шарапова. - К.: КНЕУ, 2002. - 534 с. С. 8-15.

Размещено на Allbest.ru

...