Файл: Устройство персонального компьютера.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.04.2023

Просмотров: 181

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Первый персональный компьютер, что это было и как это выглядело?

2 Материнская плата в ПК

2.1 Форм фактор материнской платы

2.2 Чипсет материнской платы

2.3 Чипсеты Intel

2.4. Чипсеты AMD

2.5 Шины материнской платы

2.5.1. Шина plug-and-play

2.5.2. Шины PCI и PCI Express

2.5.3. USB – интерфейс подключения

2.6. Интегрированные компоненты материнской платы

3. Центральный процессор

3.1. Разрядность процессора

3.2. Тактовая частота процессора

3.3 Количество ядер процессора

3.4. Коэффициент внутреннего множителя частоты

3.5 Кэш-память процессора

3.6 Разъём установки процессора (Socket)

3.7 Архитектура и технологический процесс

3.8 Энергопотребление и тепловыделение

3.9 Охлаждение для центрального процессора

4. Оперативная память

4.1. Частота памяти

4.2. Память с высокой частотой

4.3. Тайминги

4.4. Напряжение питания

4.5 Маркировка модулей памяти

4.6 Размещение чипов

4.7 Память с радиаторами

4.8 Память для ноутбуков

4.9 Режимы работы памяти

4.10 Производители модулей памяти

4.11 Увеличение памяти

5. Накопители памяти, устанавливаемые в компьютер

5.1. Применение HDD, SSD и SSHD дисков

5.2. Физические размеры дисков

5.3. Разъемы жестких дисков

5.4. Ревизии SATA

5.5 Интерфейс AHCI (Advanced Host Controller Interface)

5.6 Подключение накопителей путём mSATA

5.7 Объем жесткого диска (HDD) для компьютера

5.8 Объем жесткого диска (HDD) для ноутбука

5.9 Объем твердотельного накопителя (SSD)

5.10. Резервное копирование данных

5.11. Основные параметры дисков

5.12. Частота вращения шпинделя

5.13. Размер буфера памяти

5.14. Скорость линейного чтения

5.15. Скорость линейной записи

5.16. Время доступа

5.17. Производители жестких дисков (HDD, SSHD)

5.18. Производители твердотельных накопителей (SSD)

5.19. Тип памяти SSD

5.20 Скорость жестких дисков (HDD, SSHD)

5.21. Как выбор будет оптимальным

6. Видеокарта

6.1. Интерфейсный разъем видеокарты

6.2. Видеопроцессор

6.3. Тип и частота видеопамяти

6.4. Сколько нужно видеопамяти

6.5 Техпроцесс изготовления видеочипа

6.6 Энергопотребление видеокарт

6.7 Как узнать характеристики видеокарты

6.8 Система охлаждения

6.9 Размеры видеокарт

6.10. Внешние разъемы видеокарты

6.11. Разъемы дополнительного питания

6.12. Установка нескольких видеокарт

6.13. Недостатки установки нескольких видеокарт

6.14. Видеокарты nVidia

6.15. Видеокарты AMD

7. Блок питания

7.1. Разъемы блока питания

7.2. Чем отличается хороший блок питания от плохого

7.3. Производители блоков питания

7.4. Мощность блока питания

7.5 Расчет мощности блока питания

7.6 Коррекция мощности

7.7 Сертификат 80 PLUS стандарты среди блоков питания

7.8 Размер вентилятора

7.9 Модульные блоки питания

8. Оптический привод

8.1. Типы оптических приводов

8.2. Маркировка оптических приводов

8.3. Типы поддерживаемых дисков

8.4. Скорость чтения/записи дисков

9. Компьютерные корпуса

9.1. Типы и размеры корпусов

9.1.1. Горизонтальные корпуса

9.1.2. Вертикальные корпуса 

9.2. Форм-фактор материнской платы

9.3. Длина видеокарты 

9.4. Система охлаждения

9.5 Разъемы передней панели

9.6 Внешние отсеки

9.7 Внутренние отсеки

9.8 Слоты для плат расширения 

9.9 Дизайн корпуса

9.10. Материал корпуса

Список литературы

Приложение

Заключение

5.15. Скорость линейной записи

Это вторичный после скорости чтения параметр, который обычно указывается с ним в паре. У жестких и гибридных дисков (HDD, SSHD) скорость записи обычно несколько ниже скорости чтения и не рассматривается при выборе диска, так как в основном ориентируются на скорость чтения. У SSD-дисков скорость записи может быть как меньше, так и равной скорости чтения. Параметры обычно указываются через слеш (например, 510/430), где большая цифра означает скорость чтения, меньшая – скорость записи. У хороших быстрых SSD она составляет около 550/530 МБ/с. Но в целом скорость записи значительно меньше влияет на скорость работы компьютера, чем скорость чтения. В качестве бюджетного варианта допускается чуть более низкая скорость, но не ниже 450/350 Мб/с.

5.16. Время доступа

Время доступа является вторым по важности параметром диска после скорости чтения/записи. Особенно сильно время доступа влияет на скорость чтения/копирования мелких файлов. Чем этот параметр ниже, тем лучше. Кроме того низкое время доступа косвенно говорит о более высоком качестве жесткого диска (HDD). Хорошим значением времени доступа для жесткого диска (HDD) является 13-15 миллисекунд. Плохим показателем считаются значения в пределах 16-20 миллисекунд. Что касается SSD-дисков, то время доступа у них в 100 раз меньше, чем у HDD-дисков, поэтому этот параметр нигде не указывается, и на него не обращают внимания. Гибридные диски (SSHD) за счет дополнительной встроенной флэш-памяти достигают более низкого времени доступа, чем у HDD, которое сравнимо с SSD. Но из-за ограниченного объема флэш-памяти, более низкое время доступа достигается только при обращении к наиболее часто используемым файлам, которые попали в эту флэш-память. Обычно это системные файлы, что обеспечивает более высокую скорость загрузки компьютера и высокую отзывчивость системы, но кардинально не влияет на работу больших программ и игр, так как они просто не поместятся в ограниченном объеме быстрой памяти SSHD диска.

5.17. Производители жестких дисков (HDD, SSHD)

Наиболее популярными производителями жестких дисков являются следующие:

  • Seagate  — производит сегодня одни из наиболее быстрых дисков, но они не считаются самыми надежными.
  • Hitachi — хорошо зарекомендовали себя как диски стабильно хорошего качества.
  • Western Digital (WD) — считаются наиболее надежными и имеют удобную классификацию по цвету.
  • WD Blue – бюджетные диски общего назначения
  • WD Green – тихие и экономичные (часто отключаются)
  • WD Black – быстрые и надежные
  • WD Red – для систем хранения данных (NAS)
  • WD Purple – для систем видеонаблюдения
  • WD Gold – для серверов
  • WD Re – для RAID-массивов
  • WD Se – для масштабируемых корпоративных систем

«Синие» – самые обычные диски, подходящие для недорогих офисных и мультимедийных ПК. «Черные» сочетают в себе высокую скорость и надежность, их рекомендуют использовать в мощных системах. Остальные предназначены для специфических задач. В общем если хотите подешевле и побыстрее, то выбирайте Seagate. Если дешево и надежно – Hitachi. Быстро и надежно – Western Digital из черной серии. Гибридные SSHD диски сейчас производит в основном Seagete, и они имеют неплохое качество.

5.18. Производители твердотельных накопителей (SSD)

Среди производителей SSD дисков хорошо зарекомендовали себя:

  • Samsung
  • Intel
  • Crucial
  • SanDisk
  • Plextor

Рекомендуется приобретать SSD диски максимально качественного бренда. Любой SSD указанных брендов будет отличного качества, разница в основном в скорости.

В качестве более бюджетных вариантов можно рассматривать:

  • WD
  • Corsair
  • GoodRAM
  • A-DATA (Premier Pro)
  • Kingston (HyperX)

Из SSD под брендом A-DATA рекомендуют серию Premier Pro, а диски Kingston хоть и очень популярные, но рекомендуемая другими пользователями марка HyperX.

5.19. Тип памяти SSD

SSD диски могут быть построены на памяти разного типа:

  • 3D NAND – быстрая и долговечная
  • MLC – хороший ресурс
  • V-NAND – средний ресурс
  • TLC – низкий ресурс

Рекомендуется приобретать SSD с памятью типа 3D NAND или MLC. В бюджетные SSD часто устанавливается память TLC, которая имеет более ограниченный ресурс.

5.20 Скорость жестких дисков (HDD, SSHD)

Все необходимые нам параметры SSD-дисков, такие как объем, скорость и производитель указываются в информации об изделии на сайте или коробке с продуктом. Параметры HDD-дисков можно узнать по номеру модели или партии на сайтах производителей, но на самом деле это довольно сложно, так как эти каталоги огромны, имеют массу непонятных параметров, которые у каждого производителя называются по-своему.

5.21. Как выбор будет оптимальным

Итак, какой же диск или конфигурацию дисков выбрать для компьютера в зависимости от его назначения. Наиболее оптимальными будут следующие конфигурации:


  • офисный ПК – HDD (320-500 Гб)
  • мультимедийный ПК начального уровня – HDD (1 Тб)
  • мультимедийный ПК среднего уровня – SSD (120-128 Гб) + HDD (1 Тб) или SSHD (1 Тб)
  • игровой ПК начального уровня – HDD (1 Тб)
  • игровой ПК среднего уровня – SSHD (1 Тб)
  • игровой ПК высокого уровня – SSD (240-512 Гб) + HDD (1-2 Тб)
  • профессиональный ПК – SSD (480-1024 Гб) + HDD/SSHD (2-4 Тб)

6. Видеокарта

Видеокарта – это устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора. Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в специальный разъём для видеокарт на материнской плате, но бывает и интегрированной. Видеокарты имеют встроенный графический процессор (GP), который производит обработку информации, не нагружая центральный процессор компьютера.

6.1. Интерфейсный разъем видеокарты

Интерфейсный разъем предназначен для соединения видеокарты с материнской платой. Все современные видеокарты имеют разъем PCI Express (PCI-E x16). Материнские платы так же имеют одноименный разъем PCI Express (PCI-E x16). В настоящее время в продаже можно встретить видеокарты с разными версиями этого разъема: 2.0, 2.1 и 3.0. Они отличаются только пропускной способностью (скоростью) шины, соединяющей видеокарту с материнской платой. Каждому классу видеокарты соответствует своя версия PCI-E, которая с запасом покрывает потребности конкретной видеокарты. Все они полностью совместимы и устанавливаются на любую современную материнскую плату. Поэтому, в большинстве случаев, на это можно не обращать никакого внимания. Очень старые видеокарты имели разъем AGP, и их сейчас можно найти только на барахолке. Такие видеокарты нельзя рассматривать для улучшения быстродействия старых компьютеров, так как максимум с чем они справятся это игры до 2006 года выпуска. Видеокарту с AGP разъемом целесообразно приобретать только взамен вышедшей из строя на старом компьютере с мощным процессором и достаточным количеством оперативной памяти.

6.2. Видеопроцессор

Каждая видеокарта имеет свой видеопроцессор (или видеочип). Видеочипы имеют различное количество универсальных процессоров (шейдерных блоков) и частоту. От этих характеристик кардинально зависит производительность видеокарты. Самые слабые игровые видеокарты nVidia имеют 400-500 шейдерных блоков с частотой около 900-1100 МГц и они плохо подходят для современных игр. Игровые видеокарты начального класса имеют 600-800 шейдерных блоков с частотой 1300-1500 МГц и это вариант минимум на сегодня. Видеокарты среднего класса имеют порядка 1200-1500 шейдерных блоков, высокого класса 1600-1900 и их частота составляет уже 1500-1700 МГц. Самые мощные пред лучшие и лучшие видеокарты имеют 2500-3500 шейдерных блоков с частотой 1500-1700 МГц.


6.3. Тип и частота видеопамяти

Современные игровые видеокарты оснащаются преимущественно памятью GDDR5. У старых слабых видеокарт можно встретить более медленную память GDDR3, и они хуже подходят для игр. Лучшие видеокарты nVidia оснащаются еще более быстрой памятью GDDR5X, а видеокарты AMD – памятью HBM.

Видеопамять может иметь разную частоту, которая для современных игровых видеокарт должна быть не ниже 5000 МГц. Видеокарты среднего класса оснащаются видеопамятью с частотой 7000-8000 МГц, ну а у топовых она может достигать 11000 МГц.

Так же видеопамять характеризуется шириной шины передачи данных. Игровые видеокарты имеют шину памяти от 128 до 384 бит. Обратите внимание на то, что игровая видеокарта даже начального класса не должна иметь шину памяти менее 128 бит. Для среднего класса этот показатель составляет 192 бита, для высокого 256 бит и выше.

Лучшие видеокарты AMD оснащаются памятью HBM с шиной 4096 бит, но с пониженной до 1000 МГц частотой, что в итоге дает достаточно высокую пропускную способность памяти.

В принципе вы можете вообще не обращать внимание на тип, битность и частоту памяти, вам достаточно знать только ее пропускную способность (ПС), по которой легко ориентироваться:

  • 80-112 Гб/с – низкая ПС
  • 224-256 Гб/с – средняя ПС
  • 320-512 Гб/с – высокая ПС

Низкая пропускная способность памяти ограничивает возможности графического процессора (упирается в память). Высокая пропускная способность является избыточной. Оптимальными по соотношению цена/производительность являются видеокарты со средней пропускной способностью видеопамяти.

6.4. Сколько нужно видеопамяти

Современные игры требуют 3-4 Гб и более видеопамяти. Так что оптимально, чтобы видеокарта оснащалась 4 Гб и более  видеопамяти. Есть, конечно, неплохие модели и с меньшим объемом. Например, младшая версия GTX 1060 оснащается 3 Гб видеопамяти, и она будет более производительной, чем GTX 1050 Ti с 4 Гб, так как значительно мощнее по процессору. Мощные игровые видеокарты оснащаются 8 Гб и более видеопамяти, чего будет с запасом достаточно для современных игр, а для мониторов с высоким разрешением 4K/UHD (3840×2160 и выше) является обязательным.


6.5 Техпроцесс изготовления видеочипа

Техпроцессом называется технология, по которой производятся видеочипы. Чем современнее оборудование и технология производства, тем техпроцесс тоньше. От техпроцесса, по которому изготовлен видеочип, сильно зависит энергопотребление и тепловыделение видеокарты. Чем техпроцесс тоньше, тем видеокарта экономичнее и холоднее.

Современные видеочипы изготавливаются по технологическому процессу от 14 до 28 нанометров (нм). Чем меньше это значение, тем лучше. Тут все просто, если две видеокарты имеют примерно одинаковую производительность и стоимость, то предпочтение следует отдать той у которой техпроцесс тоньше. Обычно это будет более современная модель.

6.6 Энергопотребление видеокарт

Чем мощнее видеокарта, тем больше она потребляет энергии и больше греется. Соответственно нужен будет более мощный и дорогой блок питания и хорошая вентиляция в корпусе компьютера. Современные видеокарты начального класса потребляют порядка 75 Вт, среднего класса 120 Вт, высокого класса 150 Вт, пред лучшие 180 Вт, лучшие 250 Вт. Высокое энергопотребление чаще приводит к проблемам в системе питания и перегревам.

6.7 Как узнать характеристики видеокарты

Такие характеристики видеокарты как объем и тип видеопамяти, разрядность шины обычно указываются в прайсах продавцов. Все параметры той или иной видеокарты, такие как количество шейдерных блоков и их частота можно узнать на сайтах производителей.

6.8 Система охлаждения

Существует пассивная и активная система охлаждения видеокарт. Пассивная система охлаждения состоит только из радиатора и не имеет вентиляторов. Такую систему охлаждения устанавливают на некоторые видеокарты, и она требует продуманной вентиляции внутри корпуса компьютера. Иначе видеокарта перегревается и быстро выходит из строя.

Активная система охлаждения имеет как радиатор, так и один или несколько вентиляторов, которые его обдувают. Системы охлаждения видеокарт среднего и высокого класса часто имеют тепловые трубки, которые значительно улучшают отвод тепла. Такая система охлаждения достаточно эффективна и хорошо справляется со своими задачами.