Файл: Устройство персонального компьютера (Компоненты системного блока).pdf

Мощность – основная характеристика блока питания, определяет какие токи по указанным напряжениям он сможет обеспечить. Следовательно, чем выше мощность блока питания, тем более производительные комплектующие возможно использовать в системе и тем больше будет корпус самого блока питания.

КПД (Коэффициент полезного действия) – параметр, указывающий на то, какая часть потребляемой мощности может быть отдана в виде электрического тока компонентам компьютера. В характеристиках описано, какие максимальные токи могут соответствовать указанному напряжению. КПД обычного блока питания около 70%, но есть модели высокого класса, где значения могут достигать 95%.

Глава 3. Типы персональных компьютеров

За время своего существования персональный компьютер претерпел значительные изменения и разделился на несколько типов различающихся по внешнему виду, внутреннему устройству и функциональности. Например, в 80-х годах прошлого века были популярны системы All-in-One, которые совмещали в одном корпусе системный блок и клавиатуру, такие системы могли иметь встроенный или комплектный монитор или же подключались к телевизору. В главе, однако же будут рассмотрены основные типы современных ПК, их особенности и различия.

3.1 Настольный компьютер или Десктоп

Настольный компьютер (Desktop computer) – буквально компьютер, располагаемый на рабочем столе и предназначенный для использования дома или в офисе. Название вытекает из конструкции системного блока, которое подразумевает расположение на столе. Такому типу принадлежали самые первые персональные компьютера и схема актуальна до сих пор, однако она претерпела некоторые изменения. Если раньше системный блок располагался под ЭЛТ монитором и был достаточно крупным чтобы выполнять роль подставки, то для современного ЖК монитора такие размеры не годятся.

Рисунок 14 - Настольный компьютер

Компьютеры такого формата приняли вертикальное положение, переехали под рабочий стол и стали называться Mini-Tower, а настольная конфигурация стала называться slim-desktop. Такая конфигурация занимает гораздо меньше места, но накладывает ограничения на общую производительность такого компьютера. Малые габариты не позволяют разместить полноразмерные видеокарты, блок питания такой системы имеет ограниченную мощность и соответственно ограничивает общую мощность компьютера.

3.2 Tower

Tower (башня) или башенный системный блок вырос из настольного компьютера, переместившегося под стол. Так как под столом практически нет ограничений по размерам системного блока, они стали значительно крупнее, появились такие типоразмеры как Full-tower, Midi-tower и Mini-tower. Такие размеры позволяют разместить внутри компоненты любой производительности и установить систему питания достаточной мощности, организовать и обеспечить отвод тепла от самых энергоемких компонентов.

Рисунок 15 - Башенный (Tower) системный блок

Такой тип компьютера как правило используется для создания мощной вычислительной системы, станции по 3-D моделированию и работе с графикой или домашней игровой системы. Такая система предоставляет широкие возможности для ее последующей модернизации что позволяет поддерживать ее производительность на высоком уровне дольше чем это может позволить иная система.

3.3 Моноблок

Моноблок – это вариант исполнения персонального компьютера, который подразумевает размещение системного блока и монитора в едином корпусе. Основные идеи современного моноблока были заложены в компьютере Apple iMac G3, а именно персональный компьютер встроенный монитор. Пользователи положительно оценили такую компоновку персонального компьютера, так как она позволяла существенно экономить место на рабочем столе, так как размер моноблока был не более подключаемого к ПК монитора, что упрощало выбор подходящего для него рабочего места. В последующем такие компьютеры получили эволюционное развитие и другие компании также поддержали инициативу выпустив свои версии моноблоков.

Рисунок 16 - Моноблок Apple G3

Стоит упомянуть что моноблоки часто применяются в организации рабочих мест и на предприятиях с неблагоприятной окружающей средой. Такие компьютеры имеют сенсорные экраны, укреплённый корпус, обладают вибро, пыле и влагозащитой. Также в них встраиваются порты COM, LPT и др, для работы со специальным оборудованием.

Современные моноблоки также имеют размеры мониторов аналогичной диагонали и при этом несут на борту всё аппаратное обеспечение. Однако малый внутренний объем всегда накладывает ограничение на общую производительность системы и инженерам приходится решать проблемы отведения избыточного тепла от компонентов и обеспечения приемлемой мощности системы питания. Но развитие технологий не стоит на месте, энергоэффективность микропроцессоров позволяет достигать впечатляющих результатов, новые системы охлаждения позволяют быстро и эффективно вывести избыточное тепло за пределы корпуса. Единственный недостаток моноблока по мощности сопоставимого с производительной системой в корпусе Tower – это цена. Индивидуальное проектирование системной платы, подсистемы питания и системы охлаждения существенно поднимают стоимость моноблока и если в системах низкой производительности стоимость будет выше на 20%, то в системах максимальной производительности разница может достигать 200%. И недостаток присущий всем мобильным системам – это ограниченная или отсутствующая возможность модернизации и повышенная сложность ремонта.

Рисунок 17 - Современное исполнение моноблока

В итоге мы имеем персональный компьютер, который занимает минимум места на рабочем столе, а с использованием беспроводных технологий, единственный провод, который мы подключаем – это провод питания. Этот тип персонального компьютера безусловно имеет своих поклонников как в домашнем использовании, так и профессиональной деятельностью.

3.4 Ноутбук

Ноутбук (notebook — блокнот) – переносной компьютер, объединяющий в едином корпусе все компоненты персонального компьютера, а именно: системный блок, монитор, клавиатура, устройство позиционирования (тачпад). Главной особенностью ноутбука является наличие батареи, что делает его портативным и позволяет работать в любом месте.

История создания ноутбука началась с идеи начальника исследовательской лаборатории фирмы Xerox Алана Кея в 1968 г. Он создал концепцию устройства для обучения, так называемый «персональный компьютер для детей всех возрастов». Эта концепция получила название Dynabook. В 1982 году по заказу NASA компания Grid Systems создала первый в мире ноутбук Grid Compass. В нем уже были воплощены основные идеи, заложенные Аланам Кеем и единственное отличие от современных ноутбуков заключается в отсутствии встроенной батареи. Этот ноутбук питался от 110/220 Вольт переменного тока и имел встроенный блок питания.

Рисунок 18 - первый ноутбук Grid Compass

Переносные компьютеры могут выполнять те же задачи, что возлагаются на настольный компьютер, хотя при равной стоимости производительность ноутбука будет значительно ниже. Аппаратная часть ноутбука полностью соответствует таковой в настольной компьютере, за некоторым исключением. В силу своей портативности, компоненты внутри корпуса миниатюризированы, имеют индивидуальный дизайн и сокращённое энергопотребление.

Преимущества ноутбука перед настольным компьютером существенны, как и его недостатки. Ниже будут перечислены основные из них.

Преимущества:

• Малые габариты и вес. Позволяет свободно перемещать ноутбук в пространстве, а также брать его с собой во время поездок, командировок или путешествий.
• Всё в одном. Ноутбук можно использовать как есть, без подключения дополнительных устройств, что разительным образом отличает его от настольного компьютера.
• Наличие батареи. Даёт возможность использовать ноутбук без подключения к электрической сети.
• Беспроводной модуль связи – обеспечивает подключение ноутбука к беспроводным сетям дома или в общественных местах, что позволяет продолжить работу в любом месте, где есть точка доступа.

Недостатки:

• Ограниченная максимальная производительность – недостаток, вытекающий из преимущества ноутбука, мобильности. Ограниченные размеры, возможности системы охлаждения и мощности системы питания не позволяют достигать вычислительных мощностей, покоряемых настольными компьютерами. Однако стоит заметить, что современные процессоры стали гораздо энергоэффективнее и уже не редкость встретить в ноутбуке настольное высокопроизводительное решение. С видеокартами дело обстоит не так хорошо, но в целом та же тенденция наблюдается и с ними.
• Производительность системы охлаждения – так же является недостатком свойственным мобильным системам. Малый внутренний объём, ограниченные размеры кулера и радиатора доставляют немало проблем при проектировании производительной системы. Однако инженеры, меняя геометрию как самого вентилятора, так и его лопастей, умело располагая входные и выходные воздушные отверстия добиваются существенного снижения температуры и без того горячих компонентов производительной системы.
• Возможности модернизации ноутбука сильно ограничены. Максимум что может сделать пользователь – это увеличить объём оперативной памяти и заменить жёсткий диск, но и это доступно не в каждом ноутбуке. Например, есть системы, где все компоненты распаяны на системной плате, что исключает замену комплектующих неспециалистом и доставляет немало проблем специалисту при поломке какого-то из них.

Рисунок 19 - Современный ноутбук

Ноутбук является выбором пользователей, для которых важна мобильность и возможность работать на полноценном персональном компьютере в любом месте и в любое время.

3.5 Планшетный ПК

Планшетный компьютер (фр. planchette — дощечка) – определение для мобильных устройств, в которых аппаратное обеспечение и экран объединены в едином корпусе. Управление и ввод данных осуществляется посредством сенсорного дисплея, также на корпусе располагаются системные клавиши для быстрого использования некоторых функций.

Прародителем первый планшетных ПК можно считать программно/аппаратную платформу Microsoft Tablet PC разработанную компанией Microsoft. Платформа могла быть как клавиатурной или бесклавиатурной, поддерживала голосовой и перьевой ввод и работала под управлением операционной системы Microsoft Windows Tablet PC Edition. Хоть такая платформа и не совсем походила на современные, она уже закладывала основные черты данного направления проектирования компьютерной техники. Моментом давшим этой концепции второе дыхание можно считать презентацию Apple iPad проведенную в 2010 году, это устройство фактически оформило понятие планшета в современном его виде и дало толчок к их эволюционному развитию.

Рисунок 20 - Планшетный ПК

Основными особенностями современного планшетного ПК является его мобильность и универсальность. Диагонали экрана, устанавливаемого в планшет, могут находится в промежутке от 7 до 12 дюймов, размер самого планшета при этом лишь немногим больше. Вес такого компьютера как правило до 500 грамм и он может поместиться в небольшом портфеле или папке с документами, а в некоторых случаях даже в карман. Стоит заметить, что планшетный ПК даже в современном своем воплощении всё ещё не является полноценной заменой ноутбука, хотя программную и аппаратную часть упорно развивают в этом направлении. Аппаратное обеспечение только в общих чертах соответствует настольному компьютеру, однако её архитектура радикально отличается, что делает невозможным использование операционных систем и приложений, поставляемых для настольных ПК и ноутбуков, хотя есть и исключения. Некоторые производители стоят планшеты на базе мобильных процессоров, разработанных для ноутбуков, что позволяет, хоть и с ограниченной производительностью, сделать планшет заменой даже не настольного ПК, а ноутбука.

Преимущества планшетного ПК соответствуют таковым у ноутбука при этом планшет ещё меньше. Немаловажен и тот факт, что зарядные устройства соответствуют таковым у смартфона, что позволяет найти зарядное устройство практически в любом месте или у коллег на работе, а наличие носимых аккумуляторных батарей (Powerbank) ещё больше повышают и без того высокую автономность планшетов.

Недостатки планшета являются продолжением его достоинств.

• Производительность по сравнению с ноутбуками значительно меньше, а отсутствие активной системы охлаждения и ограничения размера батареи делают и вовсе невозможным ее сильно нарастить.
• Компактный корпус исключает модернизация и серьёзно затрудняет ремонт, а иногда и вовсе делает его невозможным.
• Ограничения программного и аппаратного обеспечения ограничивают возможности использования ряда приложений, а зачастую и полностью исключают её. Хотя как было замечено ранее работы в этом направлении ведутся и часть приложений хотя бы частично заменяют решения для настольных ПК.

Планшетные ПК очень популярны в современной среде. Невысокая стоимость делает эти устройство доступными практически каждому, а такие возможности как просмотр фильмов, чтение интернет страниц, игры или работа с почтой и документами делают этот инструмент удобным, универсальным, а в некоторых случаях незаменимым.