Файл: «Устройство персонального компьютера».pdf

Хотя различие между основной и вспомогательной памятью в целом полезно, организация памяти в компьютере образует иерархию уровней, от очень маленьких, быстрых и дорогих регистров в ЦП до небольшой быстрой кэш-памяти; большая DRAM; очень большие жесткие диски; и медленное и недорогое энергонезависимое хранилище резервных копий. Использование памяти современными компьютерными операционными системами охватывает эти уровни за счет виртуальной памяти, системы, которая обеспечивает программы с большими адресными пространствами (адресуемой памятью), которые могут превышать фактическую ОЗУ в компьютере. Виртуальная память дает каждой программе часть основной памяти и сохраняет остальную часть ее кода и данных на жестком диске, автоматически копируя блоки адресов в и из основной памяти по мере необходимости. Скорость современных жестких дисков в сочетании с одним и тем же локальным эталонным свойством, которое позволяет кэш-памяти работать хорошо, делает виртуальную память возможной.

3.3 Соединение и обмен данными между компонентами ПК

Для начала следует рассмотреть устройство материнской платы. Слот расширения, так же известный как как слот шины или порт расширения, слот расширения представляет собой соединение или порт внутри компьютера на материнской плате или на плате расширения. Он предоставляет точку установки для подключения аппаратной платы расширения. Например, если вы хотите установить новую видеокарту в компьютер, вы должны приобрести видеокарту расширения и установить ее в совместимый слот расширения. Рассмотрим основные слоты расширения:

• AGP - Видеокарта.
• AMR - модем, звуковая карта.
• CNR - модем, сетевая карта, звуковая карта.
• EISA - SCSI, сетевая карта, видеокарта.
• ISA - сетевая карта, звуковая карта, видеокарта.
• PCI - сетевая карта, SCSI, звуковая карта, видеокарта.
• PCI Express - видеокарта, модем, звуковая карта, сетевая карта.
• VESA - Видеокарта.

Так же необходимо отметить шины для соединения портов между периферийными устройствами и компьютером. Под соединением понимается связь между штекером или разъемом и портом или разъемом. Например, ваш монитор, мышь и клавиатура должны подключиться к компьютеру, прежде чем они будут работать.

Разъем P4 - это кабель питания 12 В, используемый с материнскими платами с процессором Intel Pentium 4 или более поздней версии. Сегодня этот разъем является стандартным разъемом питания и используется с материнскими платами Intel и AMD. Все эти провода присоединяются к четырехконтактному соединению на материнской плате.

Если говорить об электромагнитной катушке, то катушка представляет собой проводник, такой как медь, имеющий спиральную форму вокруг железного сердечника. Катушка создает индуктор или электромагнит для хранения магнитной энергии. Катушки часто используются для устранения скачков напряжения и провалов мощности.

Конденсатор представляет собой компонент, состоящий из двух или наборов из двух проводящих пластин с тонким изолятором между ними и завернутый в керамический и пластиковый контейнер. Когда конденсатор получает постоянный ток (постоянный ток), положительный заряд накапливается на пластине (или наборе пластин), в то время как отрицательный заряд накапливается на другой. Этот заряд, который измеряется в микрофарадах на компьютерном конденсаторе, остается в конденсаторе до его разрядки.

При обращении к процессору сокет ЦП или сокет процессора - это соединение, которое позволяет процессору компьютера подключаться к материнской плате. Например, Socket 370 является примером такого сокета. Хотя были компьютеры, которые использовали процессор слотов, большинство компьютеров сегодня и в прошлом использовали процессоры сокетов.

Альтернативно называемый PAC (контроллер PCI / AGP) и nb, северный мост представляет собой интегральную схему, отвечающую за связь между интерфейсом ЦП, AGP и памятью. В отличие от южного моста, северный мост напрямую связан с этими компонентами. Он служит «мостом» для чипа южного моста для связи с процессором, оперативной памятью и графическим контроллером. Сегодня северный мост представляет собой однокристальный чип, расположенный к северу от шины PCI, однако на ранних компьютерах могло быть до трех отдельных чипов, составляющих северный мост.

Слот памяти, гнездо памяти или слот памяти - это то, что позволяет ОЗУ (память компьютера) вставляться в компьютер. Большинство материнских плат имеют два-четыре слота памяти, которые определяют тип оперативной памяти, используемой с компьютером. Наиболее распространенными типами оперативной памяти являются SDRAM и DDR для настольных компьютеров и SODIMM для портативных компьютеров, каждый из которых имеет различные типы и скорости.

Сокращенно от супер ввода / вывода или суп I/O, SIO - это интегральная схема на материнской плате компьютера, которая обрабатывает медленные и менее заметные устройства ввода / вывода, показанные ниже. Когда супер вход / выход был впервые представлен в конце 1980-х, он был найден на плате расширения. Позже этот чип был встроен в материнскую плату и обменивался данными по шине ISA. Поскольку ISA больше не использовался с компьютерами, SIO связывался по шине PCI. Сегодня super I/O связывается через южный мост и все еще используется с компьютерами для поддержки старых устаревших устройств.

Разъем типа ATX является заменой более старых разъемов типа P8 и P9 AT. Это один из самых больших разъемов внутри компьютера. Он подключает источник питания к материнской плате в стиле ATX.

Сокращенно от последовательного подключения AT, SATA 1.0 был впервые выпущен в августе 2001 года и является заменой параллельного интерфейса ATA, используемого в IBM-совместимых компьютерах. SerialATA способен обеспечить производительность 1,5 Гбит / с (приблизительно 187 Мбит / с) для каждого диска в массиве дисков. Этот кабель помогает значительно упростить прокладку кабелей и обеспечивает лучшую циркуляцию воздуха в компьютере по сравнению с более ранними ленточными кабелями, использовавшимися с приводами ATA.

«Батарейка для биоса», называемая RTC (часы реального времени), NVRAM (энергонезависимая RAM) или CMOS RAM, CMOS является сокращением от комплементарного металлооксидного полупроводника. CMOS - это встроенный полупроводниковый чип с питанием от батареи внутри компьютеров, в котором хранится информация. Эта информация варьируется от системного времени и даты до системных аппаратных настроек вашего компьютера.

RAID представляет собой набор жестких дисков, подключенных и настроенных таким образом, чтобы помочь защитить или повысить производительность дискового хранилища компьютера. RAID обычно используется на серверах и высокопроизводительных компьютерах. Картина Drobo является хорошим примером устройства, использующего технологию RAID. RAID использует несколько методов, используемых в RAID, как описано ниже.

Кабели системной панели представляют собой два проводных кабеля, которые имеют цветовую кодировку, чтобы помочь определить, где они подключаются к разъему системной панели материнской платы. Черный или белый провод - это заземление, а цветной - питание. Кабели, цвета и соединения различаются в зависимости от корпуса компьютера и материнской платы, однако обычно они включают кабели, указанные ниже.

Южный мост - это микросхема на материнской плате, отвечающая за контроллер жесткого диска, контроллер ввода-вывода и встроенное оборудование. Интегрированное аппаратное обеспечение может включать звуковую карту и видеокарту на материнской плате, USB, PCI, ISA, IDE, BIOS и Ethernet.

Асинхронный порт на компьютере, используемый для подключения последовательного устройства к компьютеру и способный передавать по одному биту за раз. Последовательные порты обычно идентифицируются на IBM-совместимых компьютерах как COM (коммуникационные) порты. Например, мышь может подключаться к COM1, а модем - к COM2.

3.3 Основные характеристики компьютера

Начинать рассматривать характеристики компьютера необходимо с процессора. для процессора основными параметрами можно назвать: тактовую частоту, архитектуру, производительность, количество ядер, используемый техпроцесс, энергопотребление, объем кэшей.

Тактовая частота – вообще для большинства людей не связанных с производством компьютерной техники, это просто некая статичная цифра, которая в некоторых случаях может указать на производительность, чем больше тем быстрее, но чем выше этот параметр, тем, как правило, выше тепловыделение (что в свою очередь может стать проблемой, но только в случае если тепла очень много выделяется), и стоит отметить, что в "голом" виде этот параметр мало что показывает, более важна архитектура, количество ядер и т.д., именно по этому для процессоров введен параметр производительности.

Производительность – некоторый параметр обозначающий конечную производительность центрального процессора, встретить можно разве что в Интернете, консультанты зачастую просто не знают этот параметр, хотя он более точно показывает на сколько мощный процессор. Измеряется во флоп(FLOP), ввиду большого значения чаще можно увидеть производительность в террафлопc, хотя эта мера производительности является далеко не идеальной.

Количество ядер – на данный момент, большинство процессоров являются многоядерными, от 2 до 6 ядер в процессоре, а со временем их будет только больше. Но одно лишь количество ядер не обуславливает повышение производительности ЦПУ, например, 2-х ядерные процессоры Intel успешно соперничают и могут обгонять в производительности 4-х или даже 6-ти ядерные процессоры AMD.

Используемый техпроцесс – фактически это цифра показывает размеры элемента процессора (транзистора), польза от этой информации такова, при снижении техпроцесса увеличивается конечная производительность процессора (т.к. банально транзисторов больше), а так же, как правило, снижается энергопотребление и соответственно тепловыделение. Ну и конечно чем меньше тех процесс, тем процессор новее.

Энергопотребление – параметр процессора, показывающий как энергопотребление (в Ваттах) так и тепловыделение, оба эти параметра важны! Энергопотребление нужно знать, чтобы рассчитать необходимую мощность для блока питания, как правило, это 60-100Вт, для настольных систем, для ноутбуков параметр ниже, но лучше уж проконсультироваться у продавца, чем самому считать. Тепловыделение необходимо больше для производителей систем охлаждения, вам же если понадобиться купить новую систему охлаждения, можно просто поинтересоваться подходит ли она для данного процессора.

Объем кэшей – вообще это важный параметр, но не редко он даже продавцам не о чем не говорит, фактически это внутренняя память процессора, вас она не должна беспокить. Вообще существует несколько видов кэша, кэш 1-го уровня (Level 1 Cache), а также 2-го уровня и 3-го (в будущем наверняка будет больше), сокращенно пишутся L1 Cache, и соответственно L2, L3.

Основными характеристиками материнской платы, можно назвать: слот процессора, модели северного и южного моста, тип памяти и скорость памяти, встроенная видеокарта (если имеется), различные доп. Характеристики и возможности.

Слот процессора – место, куда устанавливают процессор. За годы развития процессоров их набралось достаточно много, но большинство из них уже даже не найти, правда и искать незачем.

Северный и Южный мосты – это называют набором системной логики, набор микросхем обуславливающие всю работу материнской платы. Например, северный мост, обеспечивает работу узлов требующих наибольшую скорость и наибольший приоритет, таких как, процессор, видеокарта, память. Южный мост обеспечивает работу дополнительным слотам, если они используются, жесткого диска, дополнительной функциональности, например, сети, звука, USB и т.д., работу манипуляторов, принтеров.

Оперативная память – она же ОЗУ (RAM), она же опертивка. Служит для временного хранения данных, с которыми работает центральный процессор. Наверняка некоторые задаются вопросом «зачем?», ведь есть жесткий диск, есть память в процессоре. Ответ прост, необходимость хранить все больше и больше оперативных данных растет постоянно и память процессора(кэш) для этого очень мала, что касаемо жесткого диска, на нем храниться часть данных, но только часть, скорость работы оперативной памяти значительно быстрее чем скорость работы с жестким диском, потому ОЗУ и используется.

Тип памяти – по мере развития технологий и компьютерной техники появляются все больше типов памяти, точнее более новые вымещают с рынка старые. На данный момент распространены DDR3, хотя пока что и DDR2 присутствуют. О семействе DDR можно почитать тут. Вообще это тип самих чипов памяти, но встреченное в названиях, допустим, процессора или материнской платы, обозначает совместимость с данным процессором или материнской платой. Как правило, каждый тип памяти, отличающиеся, имеют различные виды контактов, это делается не только из «нужды» так же и для того, чтобы нельзя было допустим память DDR вставить в разъем для DDR3.

Скорость – скорость памяти измеряется в МГц, в информации о материнской плате можно встретить указания типа, DDR3-1333, число 1333 как раз и показывает скорость памяти, данный параметр указывают, чтобы не ошибиться в выборе памяти. Если вы, например, купите память со скоростью большей чем указано в информации о процессоре или материнской плате, пользы от этой завышенной скорости не будет никакой, а вот цена будет выше. Зачастую можно увидеть в информации о памяти запись типа, PC12800, это спецификация памяти, но я к сожалению не сильно в ней разбираюсь, потому что не сильно интересно, ту проще спросить какая скорость в МГц, хотя ее обычно пишут.