Внутренние устройства системного блока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение профессионального образования

«Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева»

Рузаевский институт машиностроения (филиал)

Отделение среднего профессионального образования

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

на тему «Внутренние устройства системного блока»

по дисциплине «Информатика»

Обучающийся: Машкин И.С.

Курс 1 группа М-11А

Руководитель

преподаватель, к.п.н., доцент В.Л.Крюкова

2021 год



Содержание

Введение

1. Корпус системного блока

1.1 Размеры корпуса системного блока

1.2 Роль корпуса в системном блоке

2. Состав системного блока

2.1 Материнская плата

2.2 Процессор

2.3 Планки оперативной памяти

2.4 Видеокарта

2.5 Жесткий диск

2.6 Дисководы

2.7 Блок питания

2.8 Прочие компоненты системного блока

3. Характеристики компонентов системного блока

4. Устройство системного блока

4.1 Установка процессора и системы охлаждения

4.2 Установка оперативной памяти

4.3 Установка оптического привода и жесткого диска

4.4 Установка материнской платы

4.5 Подключение кнопок передней панели корпуса

4.6 Подключение SATA кабелей

4.7 Установка и подключение блока питания

4.8 Установка видеокарты

Заключение

Список информационных источников



Введение

системный блок процессор диск

Системный блок представляет собой такую же важную вещь, как и телефон в современном мире. Системный блок - тело, с помощью которого мы можем работать с устройством - компьютер.

Это очень важная единица, не только для обычного человека, который работает с данной системой каждый день, но и для больших компаний, научных центров и множества других мест связанные с информационной работой. С помощью данного устройства люди научились создавать компьютеры, которые привели к их усовершенствованию и модернизации, чтобы они получали новые возможности. Компьютер или ноутбук может решать сложные для человека задачи, и заменяя для него некоторые жизненные действия, что помогает человеку облегчить свою жизнь.

В этой работе будет подробно рассмотрено устройство системного блока компьютера. Детально сформулировано его устройство, как устроен его внутренний «скелет», как будет происходить установка компонентов, которые в последствие будут влиять на работу компьютера. Рассмотрим виды корпуса системного блока и распределим его компоненты на определенные подгруппы, которые в будущем будут помогать нам определять направление деятельности данной детали.



1. Корпус системного блока

Корпус это железная коробка, которая нужна для удобства крепления внутренних компонентов системного блока. В ней есть специальные отверстия для крепления материнской платы, корзина для жестких дисков и cd/dvd дисководов, внешние отверстия с передней и с задней стороны для вывода внешних разъемов внутренних комплектующих системного блока.

Также есть много отверстий под кулеры/вентиляторы для обеспечения наилучшего охлаждения внутренних компонентов системного блока.

Сейчас в мире существуют различные виды корпуса для системного блока, зачастую они отличаются лишь видом и удобством. Но особо дорогих корпусах есть еще так называемая система "cable-management".

Что такое cable-management?

Cable-management - это система специальных пазов внутри корпуса для прокладки кабелей и проводов между внутренними компонентами системного блока. Все это нужно для того, чтобы растянувшиеся по всему корпусу провода не мешали входящим и выходящим потокам воздуха свободно циркулировать внутри корпуса системного блока. Проще говоря, для того чтобы множество различных проводов не мешали системе охлаждения компьютерных компонентов.

1.1 Размеры корпуса системного блока

Какие бывают размеры корпусов? Сами корпуса бывают трех основных размеров:

1. Mini Tower

2. Mid Tower

3. Full Tower

Проще говоря, маленькие, средние и большие. Размер корпуса выбирается в зависимости от выбираемой в данный корпус материнской платы и компонентов, так как они имеют разные размеры и форму.

1.2 Роль корпуса в системном блоке

Корпус не является обязательным элементом системного блока. Но проблемы такого компьютера без корпуса будут очевидны. Компьютер может спокойно работать и без корпуса. Однако без корпуса компьютер будет работать не так эффективно. Внутренние компоненты системного блока не будут должным образом охлаждаться, а проблема с пылью будет достаточно неприятная, так как компоненты системного блока будут покрываться ею еще быстрее, соответственно их качество работы будет ухудшаться с удвоенной скоростью.

Можно представить компьютер без корпуса. Это будет выглядеть как большая плата, только вместо золотых и медных нанесений там будут провода, которые будут соединены с компонентами. Тут можно вспомнить cable-management, систему, которая предназначена для улучшения охлаждения. Получается, что корпус - «скелет» компьютера.



2. Состав системного блока

В составе системного блока лежат определенные компоненты. Каждый компонент отвечает за определенные отведенные задачи, которые он должен выполнять. Правильно соединенные компоненты образуют систему, которая позволяет нам работать с устройством системного блока.

Далее будут рассмотрены главные компоненты системного блока.

2.1 Материнская плата

Все компоненты компьютера связаны между собой одной самой большой печатной платой, её называют системной платой или материнской платой (в английском варианте motherboard или mainboard).

Одни компоненты устанавливаются сразу в разъемы, находящиеся на системной плате, другие компоненты подключаются к ней с помощью специальных проводов в соответствующие разъемы, а устанавливаются в специальные отсеки корпуса.

Основа каждого системного блока, если не сказать компьютера. Эта самая основная плата, к которой уже подключаются все остальные. Материнская плата отвечает за взаимодействие всех внутренних компонентов между собой.

Она регулирует частоты работы процессора и планок оперативной памяти. Регулирует скорость вращения кулеров, скорость передачи данных между жесткими дисками. Распределяет подачу тока между внутренними компонентами. Проверяет работоспособность всех подключенных к ней компонентов при включении компьютера с помощью BIOS.

Разъемы материнской платы

Кроме всего прочего, от материнской платы на внешнюю панель корпуса выходит больше всего разъемов. Все или почти все USB разъемы, PS/2 порты для подключения мыши и клавиатуры. Также может выводиться сетевое гнездо под конектор RJ45, если сетевая карта встроена в материнскую плату.

Иногда от материнской платы идут еще и видеоразъемы DVI или VGA. Происходит это в том случае, если видеокарта встроена в материнскую плату либо процессор имеет встроенный видеочип.

Материнская плата, в зависимости от характеристик, может иметь: ряд тонких настроек для разгона производительности системы, разное число слотов для установки оперативной памяти, поддержку двух и более видеокарт, возможность подключения монитора (при работе со встроенной графикой), разное число USB-разъёмов, различные габариты (зависит от стандарта системной платы).

2.2 Процессор

Можно сказать мозг компьютера. Отвечает за скорость выполнения различных расчетов. Например, за скорость кодировки видеофайлов, за скорость интерпретации и выполнения программного кода, за расчеты перемещения определенных объектов и так далее. Крепится процессор в специальном сокете на материнской плате.

Процессор состоит из ячеек, похожих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться, но и изменяться.

Внутренние ячейки процессора называются регистрами. Часть регистров являются командными, то есть такими, которые воспринимают данные как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Управляя засылкой данных в разные регистры, можно управлять обработкой данных. (На этом основано исполнение программ)

С остальными устройствами процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина. Адресная шина состоит из 32 параллельных проводников(32-разрядная). По ней передаются адреса ячеек оперативной памяти. К ней подключается процессор для копирования данных из ячейки ОП в один из своих регистров. Само копирование происходит по шине данных. В современных компьютерах она, как правило, 64-разрядная, т.е. одновременно на обработку поступает 8 байт. По командной шине передаются команды из той области ОП, в которой хранятся программы. В большинстве современных компьютеров командная шина 32-разрядная, но есть уже и 64-разрядные.

У каждого процессора есть свои характеристики. Такие как частота ядра, количество ядер, объем кеш памяти и прочее:

Основными характеристиками процессора являются разрядность, тактовая частота и кэш-память. Разрядность указывает, сколько бит информации процессор может обработать за один раз (один такт). Тактовая частота определяет количество тактов за секунду, например, для процессора выполняющего около 3 миллиардов тактов за секунду тактовая частота равна 3 ГГц/сек. Обмен данными внутри процессора происходит быстрее, чем с оперативной памятью. Для того, чтобы уменьшить число обращений к ОП, внутри процессора создают буферную область - кэш-память. Принимая данные из ОП, процессор одновременно записывает их в кэш-память. При последующем обращении процессор ищет данные в кэш-памяти. Чем больше кэш-память, тем быстрее работает компьютер.

Процессор устанавливается в специальный разъем на системной плате (английское название разъема - «Socket»). Процессорный разъем обычно находится в верхней части системной платы.

После установки процессора в разъем, поверх устанавливают систему охлаждения - кулер (алюминиевый радиатор с вентилятором).



2.3 Планки оперативной памяти

Как уже понятно из названия, эти планки отвечают за объем оперативной памяти компьютера. Чем планок больше и чем большего они объема, тем больше у компьютера оперативной памяти.

Оперативная память - массив ячеек, способных хранить данные. Память может быть динамической и статической. Ячейки динамической памяти можно представить в виде микроконденсаторов, накапливающих электрический заряд. Динамическая память является основной оперативной памятью компьютера. Ячейки статической памяти представляют собой триггеры - элементы, в которых хранится не заряд, а состояние (включен/выключен).

Основная характеристика планок оперативной памяти - диапазон частот, на которых они могут работать. Еще учитывается объем каждой планки оперативной памяти.

В компьютер рекомендуется всегда устанавливать планки оперативной памяти одинакового объема и от одного производителя, во избежание различных системных конфликтов. Устанавливаются планки в специальные слоты на материнской плате.

В корпусе есть несколько ячеек для данных планок. Зачастую рекомендуется устанавливать данные планки через ячейку, для лучшей работы каждой из них.

2.4 Видеокарта

Видеокарта - это неотъемлемая часть любого компьютера. Она отвечает за вывод на монитор пользователя изображения, за качество компьютерной графики и производительность 3D приложений в целом.

Совместно с монитором видеокарта образует видеосистему компьютера. Видеокарта (видеоадаптер) выполняет все операции, связанные с управлением экраном монитора и содержит видеопамять, в которой хранятся данные об изображении.

Существуют как внешние видеокарты, так и внутренние, встроенные в материнскую плату либо в процессор. Однако на большинстве домашних ПК видеокарта внешняя.

Современная внешняя видеокарта отличается от своих прародителей большим количеством кулеров и массивной радиаторной решеткой. Все это нужно для улучшения охлаждения карты и, как следствие, повышения ее производительности.

Основными параметрами видеокарты являются объем ее видеопамяти и диапазон частот, на которых видеокарта работает.

Чем сложнее изображение (HD видео, игра, графическая оболочка и редактор), тем больше памяти должна иметь графическая карта. Например, 4к. видео не будет нормально воспроизводиться на слабой видеокарте. Видео будет тормозить, из-за этого можно подумать, что виноват интернет.

2.5 Жесткий диск

Жёсткий диск - устройство для долговременного хранения больших объёмов данных и программ.

На самом деле, это не один диск, а группа дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью.

2.6 Дисководы

Они нужны для чтения и записи файлов на диск. Над поверхностью каждого диска располагается головка чтения-записи. При высоких скоростях вращения возникает аэродинамическая подушка между поверхностью диска и головкой. При изменении силы тока, протекающего через головку, меняется напряженность магнитного поля в зазоре, что вызывает изменение магнитного поля ферримагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись на диск. Чтение происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы наводят в головке ЭДС самоиндукции, возникают электромагнитные сигналы, которые усиливаются и передаются на обработку. Управление работой жёсткого диска осуществляется специальным устройством - контроллером жесткого диска. Функции контроллера частично вмонтированы в жёсткий диск, а частично находятся на микросхемах чипсета. Отдельные виды высокопроизводительных контроллеров поставляются на отдельной плате.

Они уже постепенно отживают свой век, так как на смену малообъемным CD и DVD дисками приходят быстрые и объемные флешки и внешние жесткие диски, которые подключаются к системному блоку по средствам USB кабелей.

Дисковод не является обязательным элементом системного блока. Компьютер сможет вполне спокойно работать и без него. Но без дисковода не будет возможности работать с CD,DVD и Bluray дисками.

Основными параметрами любого дисковода являются скорость чтения записи с диска и скорость записи данных на диск.

2.7 Блок питания

Он нужен для того, чтобы правильно распределить электроэнергию от домашней сети между всеми компонентами системного блока.

Практически все провода, что есть в компьютере, идут из блока питания. Он обеспечивает каждое устройство в системном блоке электроэнергией, без которой ничего не будет работать. Процессор и оперативная память получают энергию уже от материнской платы. Кроме того, материнская плата регулирует подачу напряжения на процессор и оперативную память для увеличения либо уменьшения производительности. БП весит около килограмма.

Блок питания выдает: 3.3v, 5v и 12v. Для каждого устройства отдельный вольтаж. Так же, чтоб блок питания не перегревался, он оснащён радиатором и вентилятором охлаждения. Отсюда и издаться звук рабочего компьютера.

2.8 Прочие компоненты системного блока

Довольно часто во многих системных блоках встречаются дополнительные платы. Это могут быть внешние сетевые карты, звуковые карты, TV тюнеры, GPS маяки и прочее. Подключается все это дело к материнской плате с помощью PCI разъемов.

Такие «Прочие» компоненты для системного блока могут заменять некоторые приборы, которые нельзя так просто подключить к компьютеру.

На примере можно рассмотреть такую вещь, как «Звуковая карта».

Звуковая карта выполняет операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через колонки (наушники), подключаемые к выходу звуковой карты. Имеется также разъём для подключения микрофона. Основным параметром ЗК является разрядность, Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем лучше звучание.

С помощью видеокарты можно подключить, какой-либо музыкальный инструмент для изменения его звука, настройки и последующей записи.



3. Характеристики компонентов системного блока

Параметры компьютера напрямую зависят от характеристик компонентов, которые входят в состав системного блока.

В настоящее время хорошие компоненты для системного блока, стоят достаточно дорого.

В этой главе мы рассмотрим следующую таблицу характеристик нескольких компонентов.

Возьмём, для примера, следующие характеристики и расшифруем их:

[Intel Core i3 9100F, 4Ч3600 МГц, 8 ГБ DDR4, GeForce GTX 1650, SSD 512 ГБ, без ОС]

Аббревиатура	Расшифровка	Примечание
Intel Core i3 9100F	Процессор: производитель -- Intel линейка -- Core i3 номер в линейке -- 9100F.	-
4Ч3600 МГц	Параметры процессора: количество ядер -- 4, тактовая частота -- 3.6 ГГц.	-
8 ГБ DDR4	Оперативная память: объём -- 8 Гб, тип памяти -- DDR4.	Не указана тактовая частота
GeForce GTX 1650	Видеокарта: Графический процессор -- GeForce GTX 1650.	Не указан объем памяти видеокарты
SSD 512 ГБ	Твердотельный накопитель: объём SSD-диска -- 512 Гб.	Не указана скорость чтения/записи
Без ОС	Отсутствует операционная система.	Если операционная система предустановленна, то её цена включена в стоимость сборки.



4. Устройство системного блока

Данная глава будет объяснять, как правильно нужно собрать системный блок, чтобы все компоненты исправно работали, без определенного опыта.

Итак, для начала нам, конечно, нужно собрать все комплектующие, которые хотим поставить в систему. Для более безопасной работы, нам нужно убедиться что поверхность, на которой мы будем работать, не проводит электричество, для избегания проблем. Из инструментов нужна отвертка.

После получения всех рекомендаций, можно приступать к работе. Этапы работы были разделены на подпункт:

4.1 Установка процессора и системного охлаждения

Установка процессора

Итак, для установки процессора нам нужно найти на материнской плате разъем для него (Soket), он прямоугольной формы.

Разъем на системной плате может быть двух типов. Это зависит от имеющего у нас производителя процессора (Intel, AMD).

Пред установкой процессора необходимо снять крышку, которая охватывает разъем под процессор. Данную крышку держит небольшой рычажок, нам нужно легким движением опустить его и отодвинуть немного в сторону. После освобождения рычажка, поднимаем его, за ним поднимется и крышка.

Установка самого процессора должна проходить без дополнительных усилий. Процессор нужно вставить правильной стороной, для этого на одной стороне у процессора есть выемки (у Intel - круглые, у AMD - треугольные). После успешного помещения процессора на его место закрываем и фиксируем крышку.

Установка системы охлаждения

Как правило, существует несколько видов установки системы охлаждения. Обычно в комплекте идет инструкция по её установке, поэтому стоит сначала полностью изучить её.

В этом подпункте будут рассмотрены самые распространенные виды крепления радиатора:

1. Если использовать систему охлаждения, которая шла с процессором в комплекте (Intel). В этом варианте нет ничего сложного. Около крепления процессора есть четыре отверстия, на каждом углу по одному. Вставляем радиатор в эти отверстия и крепим с помощью специальных ножек на самом радиаторе.

2. Если использовать систему охлаждения для процессора AMD. В этом варианте штатная система крепление радиатора. Она осуществляется с помощью закрепления двух болтов находящие по бокам от крепления процессора.

3. Если вы приобрели другую систему охлаждения. В этом варианте для крепления нужно воспользоваться специальной рамкой, которая прикрепляется с обратной стороны системной платы. Необходимо приложить данную рамку таким образом, чтобы отверстия на ней и на системной плате совпадали. После этого нужно вставить в эти отверстия винты, и прикрутить уже с другой стороны на них другие винты. (они находятся в комплекте с радиатором).

После рассмотрения всех вариантов остается заключительная часть. Для того, чтобы закрепить радиатор для охлаждения процессора, нам нужно нанести на него термопасту. Для этого нам нужно выдавить на процессор капельку и ровным слоем нанести ее на процессор (Важно, чтобы термопаста не стекала с процессора). После чего можно ставить систему охлаждения.

Закрепляем радиатор с помощью специальной прижимной рамки и фиксируем его гайками.

Осталось лишь подключить вентилятор к системной плате для его работы. Разъем для питания вентилятора, обычно, находится около самого процессора и подписан: «CPU FAN».

4.2 Установка оперативной памяти

Ячейки оперативной памяти находятся недалеко от процессора. Они обычно двух цветов, по четыре штуки, то есть две синие и две черные. Для лучшей производительности системы нам нужно устанавливать планки в один банк, то есть в один цвет.

4.3 Установка оптического привода и жесткого диска

В передней части корпуса есть несколько отсеков с разной шириной, они нужны нам для установки DVD привода.

DVD привод. Его нужно разместить в самом верхнем отсеке. После установки привода нам нужно установить кардридеры (они нужны для чтения карт памяти), они устанавливаются так же, как и привод. В нижней части есть отсек для установки жесткого диска.

4.4 Установка материнской платы

Нужно положить корпус системного блока правой боковой стенкой вниз. Далее нужно установить специальную планку системной платы, она служит для безопасного подключение проводов к данной плате. Системную плату нужно расположить так, чтобы отверстия подходили к вырезам. Далее нужно вставить планку в прямоугольный вырез, до щелчка. Далее остается только закрепить системную плату с помощью специальных латунных столбиков.



4.5 Подключение кнопок передней панели корпуса

От передней панели корпуса идут провода, эти провода нужно подключить к системной плате. Они подписаны, так что подключить их не составит труда.

PWR_SW - Кнопка включения компьютера

PST - Кнопка перезагрузки

H.D.DLED - Индикация активности жесткого диска

SPEAKER - Встроенный динамик корпуса, для звукового системного предупреждения

PLED - Лампочки питания

Так же есть еще два кабеля, которые нужно подключить для функционирования USB кабелей и аудио разъемов с передней части корпуса. На системной плате все разъемы под эти кабели находятся в один ряд с самого края.

4.6 Подключение SATA кабелей

Данный кабель нужен для подключения жесткого диска и дисковода к системной плате.

Один конец кабеля с угловой формой вставляется в разъем устройства, а другой в системную плату.

4.7 Установка и подключение блока питания

Место для закрепления блока питания находится в верхней задней части корпуса системного блока. Большой прямоугольный вырез. Нам нужно зафиксировать его винтами в четырех отверстиях.

После закрепления блока питания, его нужно подключить ко всем оставшимся компонентам. Самый большой кабель отвечает за подачу питания в материнскую плату. Так же подключаем к системной плате второй 8-ми контактный кабель для дополнительной мощности процессора. И завершительным моментом осталось лишь подключить кабели питания SATA, для жесткого диска.

4.8 Установка видеокарты

Для установки видеокарты в современное время используют PCI.Express.x.16 разъем.

Для подключения видеокарты нужно открутить заглушки, которые не позволяют вставить ее и аккуратным движением, без применения силы вставляем ее в слот, после видеокарту нужно зафиксировать. Подключаем видеокарту к разъему, который находится ближе всего к радиатору (если таких разъемов несколько). Из блока питания нам нужно подключить в видеокарту 6-ти и 8-ми контактные разъемы.

Осталось только обратно поставить крышку компьютера. На этом его сборка полностью завершена!



Заключение

В этой работе было подробно рассмотрено устройство системного блока компьютера. Детально сформулировано его устройство, как устроен его внутренний «скелет», как будет происходить установка компонентов, которые в последствие будут влиять на работу компьютера. Рассмотрены виды корпуса системного блока и распределены его компоненты на определенные подгруппы, которые в будущем будут помогать нам определять направление деятельности данной детали.



Список информационных источников

1. Колисниченко Д.Н. - Компьютер. Большой Самоучитель По Ремонту, Сборке и Модернизации: Учебное пособие / -АСТ, ПРАЙМ-ЕВРОЗНАК, 2008. 256 с.: ил.

2. Донцов Д. Сборка компьютера. Легкий старт: Учебное пособие / - «Питер», 2006. 144 с.: ил.

1. Название сайта «Commix.ru»: https://commix.ru/basis/podklyuchenie-komplektuyushhix.html

2. Название сайта «IT уроки»: http://it-uroki.ru/uroki/vnutrennee-ustrojstvo-kompyutera.html

3. Название сайта «PD Project»: https://pdproject.net/zhelezo/vnutrennee-ustrojstvo-sistemnogo-bloka

4. Название сайта «Блог в помощь»: https://webhalpme.ru/ustrojstvo-kompjutera/#%D0%91%D0%9F_-_%D0%91%D0%BB%D0%BE%D0%BA_%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F

5. Название сайта «Железо»: https://www.sites.google.com/site/fubarfail/sistemnyj-blok/vnutrennie-ustrojstva-sistemnogo-bloka

6. Название сайта «Онлайн справочник пользователя ПК»: https://2hpc.ru/%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B0/

7. Название сайта Яндекс Дзен. Статья: «Какие типы компьютеров существуют и в чем особенности выбора»: https://zen.yandex.ru/media/id/5e2f8bdfbfad3200aeb601e2/kakie-tipy-kompiuterov-suscestvuiut-i-v-chem-osobennosti-vybora-608599933b735b52f8811f15

8. Название сайта Яндекс Дзен. Статья: «Как собрать компьютер самому. Первое знакомство»: https://zen.yandex.ru/media/id/5e2f8bdfbfad3200aeb601e2/kak-sobrat-kompiuter-samomu-pervoe-znakomstvo-60859059874e5a0225367a65

Размещено на Allbest.ru

...