Какие характеристики важны в компьютере. Технические характеристики персонального компьютера
Основными характеристиками конкретного компьютера являются:
быстродействие;
емкость оперативной памяти;
емкость жесткого магнитного диска (ЖМД) – винчестера и др.
(Термин «винчестер» возник в 1973г. Из жаргонного названия первой модели жесткого диска емкостью 16 Кбайт, имеющего 30 дорожек и 30 секторов – это совпало с калибром 30/30 охотничьего ружья «Винчестер».)
Важными характеристиками компьютера являются:
тип видиосистемы – монитора и видеоадаптера. На качество изображения мониторов влияют минимальный размер зерна, частота регенерации. Вредное воздействие на здоровье человека может оказать монитор, особенно старых конструкций. Однако следует соблюдать гигиенические нормы даже при работе с современным LCD монитором. Для специальных целей применяются сенсорные мониторы, которые реагируют на прикосновения пальцами.
тип принтера (матричный, струйный, лазерный; черно-белый или цветной);
аппаратная и программная совместимость с другими ПК;
совместимость программного обеспечения сверху вниз (каждый новый процессор «понимает» все команды своих предшественников;
открытая архитектура – возможность дополнения имеющихся аппаратных средств новыми компонентами без замены старых.
В состав мультимедиа-компьютера обязательно входит CD-ROM дисковод и звуковая плата.
Рассмотрим основные характеристики ПК подробно.
1. Быстродействие компьютера можно оценить, зная тактовую частоту и разрядность микропроцессора .
Тактовая частота определяется частотой генератора тактовых импульсов. Она равна количеству тактов в секунду и измеряется в мегагерцах (МГц). Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в секунду. Процессоры ПК могут иметь частоты 266, 400, 700, 1000 МГц и более. Процессоры Pentium IV выпускаются с тактовой частотой более 2 МГц.
Разрядность – это количество битов, которое воспринимается микропроцессором как единое целое (или максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым может выполняться одна машинная операция) – 4, 8, 16, 32, 64, т.е. целая степень числа 2. Чем больше разрядность, тем больше производительность (скорость работы) компьютера.
2. Емкость оперативной памяти – измеряется в мегабайтах. При оперативной памяти менее 8 мегабайт, многие современные прикладные программы либо совсем не работают, либо работают очень медленно.
3. Емкость жесткого диска. Жесткий диск – это кружок из немагнитного материала (алюминий, стекло, керамика), на одну или обе поверхности нанесены тончайший магнитный слой. Запись и чтение информации осуществляется блоком магнитных головок . На диске имеется система не делимых сегментов информации – кластеров , входящих в магнитную дорожку – окружность . Совокупность таких дорожек с одним диаметром окружности на нескольких дисках образует цилиндр. Блок головок считывания/записи быстро устанавливается на нужный цилиндр, а переключением головок быстро выбирается нужная дорожка. Накопитель может содержать несколько сцепленных жестких дисков, постоянно вращающихся со скоростью до 10000 оборотов в минуту. Жесткие диски имеют следующие параметры:
диаметр диска в дюймах (5,25, 3,5, 2,5, 1,8 и т.д.);
число цилиндров;
число головок;
полная емкость диска (30- 500 Гбайт и более);
время доступа (от 0,3 – до 0,5 мс);
скорость передачи информации (25-30 Мбайт/с и выше).
Компьютеры - это наша жизнь. Сейчас сложно представить себе человека, который не использует это чудо современной техники. Работа, учеба, развлечения - всё завязано на персональных компьютерах. Поэтому к выбору данной техники надо подходить с умом, рассчитывая, что ваш "железный помощник" прослужит долго. Необходимо продумать и то, какие системные характеристики компьютера наиболее подходят вашим потребностям. Чтобы было понятнее, мы рассмотрим некоторые реальные примеры компьютерных характеристик.
Корпус
В первой половине статьи мы расскажем о том, как правильно подбирать комплектующие, если вы решитесь собрать ПК самостоятельно. Несомненно, основная - это его производительность, то есть скорость обработки информации в секунду, но не стоит забывать и об эргономичности.
Существует несколько форм-факторов, которые обычно используются в персональных компьютерах. Наиболее популярны из них - ATX и Slim.
- Второй вариант идеально подойдет для тех, у кого мало пространства в помещении. Такой компьютер можно разместить прямо на столе под монитором. Из минусов стоит отметить также размер. Подобные системные блоки не годятся для игровых компьютеров, поскольку обеспечить им хорошее охлаждение практически невозможно.
- ATX - универсальный формат, который подходит для большинства конфигураций компьютеров. Есть множество моделей, от больших до самых маленьких, которые позволят создать как сервер со множеством жестких дисков, так и с современными видеокартами.
Выбирая обязательно сначала подумайте, где у вас будет располагаться рабочее место.
Материнская плата
Можно было бы сказать, что это - основная характеристика компьютера, хотя бы потому, что на ней основывается постройка всей архитектуры будущего ПК. Какие бы вы запчасти не покупали, ваш выбор будет основываться на том, что сможет поддерживать ваша "материнка".
Далее будет приведён список новейших разъёмов под платы расширения. Если вы хотите, чтобы "фундамент" вашего ПК прослужил очень долго, вам необходимо брать также новейшие платы. Иначе впоследствии вы не сможете найти запчасти.
- Слоты оперативной памяти формата DDR4 или DDR3. Минимум две штуки.
- Процессорный разъём, поддерживающий стандарты в исполнении LGA1151.
- Слоты PCI-Express для подключения плат расширения.
- Разъёмы SATA-3 и SATA-Express.
- Обратите внимание на количество USB-портов стандарта 3.0. Если их слишком мало, у вас могут возникнуть проблемы с подключением внешнего оборудования.
- Стоит учитывать также и версию установленного BIOS, возможность его перепрошивки и поддержку различных операционных систем.
Это основные характеристики материнской платы, важные для среднестатистического пользователя.
Видеоадаптер
Попросту - видеокарта. Это, пожалуй, основная характеристика компьютера, приспособленного под игры. В зависимости от её качества вы сможете играть в компьютерные игры с разной степенью комфорта.
При подборе данной платы вы, конечно, можете просто спросить продавца, есть ли у них "игровые видеокарты", и он с радостью предложит вам на выбор варианты. Но на что следует обратить внимание особо пристально:
- Размер кэша видеокарты. Одни из самых мощных и востребованных имеют память в 2 и 4 гигабайта.
- Разрядность шины - показывает скорость обмена данными видеокарты и материнской платы.
- Частота шины. Чем выше это число, тем быстрее идет вывод информации на экран. Максимальные значения могут достигать 6-7 тысяч Mhz.
Итак, если вы желаете иметь игровой компьютер, то обязательно подробно рассмотрите все варианты.
Оперативная память
Очередная Размер и вид оперативной памяти влияют на количество обрабатываемой информации за интервал времени и скорость обращения к ней. Когда мы рассматривали материнскую плату, мы уже писали, что современные планки памяти имеют формат DDR3 и DDR4. Поэтому, в зависимости от вашей материнской платы, вам придется выбрать себе память.
Для большинства новейших игр хватает 8 ГБ оперативной памяти для их запуска на максимальных настройках. В целом неплохо иметь небольшой запас, поэтому вам нужно выбрать подходящий набор планок. Например, три планки по 4 ГБ или, если у вас всего два гнезда, две по 8 ГБ.
Для рабочих целей размер оперативной памяти не так важен. Поэтому ограничиться можно лишь вашими потребностями. Но учтите, что многие графические программы вроде "3D Max" потребляют огромное количество ресурсов, которое намного больше, чем затраты на игры.
Блок питания
Какая бы ни была характеристика устройства компьютера, она будет завязана на энергопотреблении. Помните, что чем лучше и качественнее оборудование, тем больше электричества оно потребляет. Для того чтобы ваш компьютер не был грудой железа, важно правильно подобрать блок питания.
Основным энергопотребителем станет ваша видеокарта, поэтому именно при её покупке уточняйте, какая для неё потребуется мощность блока питания.
Процессор
Наконец мы добрались до "сердца" вашего ПК! Давайте рассмотрим компьютера на примере. Для этого возьмем Intel Core i5-3570K Ivy Bridge.
- Первое, на что стоит обратить внимание, - сокет. Мы уже условились, когда говорили про материнские платы, что самый актуальный формат - LGA1151. В данном процессоре используется LGA1155, что позволяет поместить его в любую современную "мать".
- Количество ядер. Чем их больше, тем производительней процессор. В данном случае используется 4 штуки.
- Тактовая частота ядра - 3400 МГц. Отвечает за количество операций в секунду.
- Объем кэша L2/L3: 1024 Кб/6144 Кб. От их размера зависит количество обрабатываемой информации за единицу времени.
Жесткий диск
Это последняя основная характеристика. Всего существует три важных параметра, отвечающих за качество данного устройства.
- Скорость обмена данными (доступа), зависящая от интерфейса подключения.
- Количество оборотов в секунду.
- И, конечно, объем. Отвечающий за доступное место в памяти компьютера.
В целом подобрать жесткий диск не составит труда, но будьте внимательны. Частая ошибка - неподходящие разъёмы на материнской плате и интерфейсе ЖД.
"Мой компьютер"
Если же вы уже являетесь обладателем данной цифровой техники, но вас интересуют показатели данного конкретного ПК, то вам пригодится знание о том, как узнать характеристики своего компьютера. Действительно, ведь даже если вы не смотрели точную конфигурацию ПК при покупке, однажды настанет время, когда вам придется его улучшать и расширять, ведь он перестанет удовлетворять вашим запросам.
Существует несколько способов, как посмотреть характеристики компьютера на Windows.
- Простейший . Чтобы узнать общую картину "происходящего" на вашем ПК, нажмите правой кнопкой мышки на значок "Мой компьютер" и выберите "Свойства". Перед вами откроется окошко, в котором вы сможете увидеть тип процессора и оперативную память. Затем зайдите в "Мой компьютер" - и сможете понять
- Полный . Если вам нужна более точная информация по устройствам и характеристикам вашего ПК, то можете зайти в диспетчер устройств. Для этого перейдите в "Пуск" - "Панель управления". Затем выберите нужный вам значок.
- Программный . Для самого подробного анализа системы персонального компьютера можно использовать специализированные утилиты. Например, Everest Ultimate Edition. Это отличный способ того, как узнать характеристики своего компьютера.
Покупка
Одна из самых дорогих техник в магазинах - это компьютеры. Цены и характеристики их сильно разнятся. Мы уже привели вам несколько советов по самостоятельной сборке. А теперь давайте посмотрим, как правильно выбрать готовый ПК. Для этого рассмотрим несколько моделей из интернет-магазинов.
Игровой компьютер CompDay. Intel Core i3 4150 3.5GHz, с 4 ГБ оперативной памяти DDR3, видеокарта GeForce GTX 960 2048Mb с жестким диском на 500 ГБ. Цена - 45 тысяч. Собственно, цена явно завышена, поскольку из всех комплектующих только видеокарта тянет на "четверочку" и может составить до четверти цены. В остальном же данное устройство сложно назвать "игровым", поскольку двухъядерный процессор - это такое же устаревшее понятие, как и Pentium II.
DigitalRazor Reaper S за 310 тысяч рублей. А вот этот девайс намного ближе к понятию игрового. Четырёхъядерный процессор I-7 с частотой 4 GHz, 16 Gb оперативной памяти DDR4 и две видеокарты GeForce GTX 980Ti с 6 GB кэша. Данное устройство способно справиться с абсолютно любой поставленной задачей и запустить любую самую современную игрушку на максимальных настройках. Кстати, если удалить вторую видеокарту, то компьютер дешевеет сразу на 100 тысяч, но при этом не теряет в своей производительности практически ничего.
Alienware Area 51 A51-7838 за 566 тысяч рублей. 8-ядерный процессор Core i7-5960X с частотой 3,5 GHz, 32 Gb оперативной памяти DDR4 и три видеокарты GeForce GTX TITAN X SLI с 12 GB памяти. Как понимаете по аналогии с предыдущим случаем, цену можно сильно сбросить за счет удаления лишних видеокарт. Но даже и без них это будет характеристики которого настолько высокие, что сложно представить, для чего он может потребоваться. Разве что для запуска нескольких копий самых современных игрушек сразу на несколько экранов.
Итак, мы рассмотрели самые разные компьютеры, цены и характеристики которых отличаются весьма существенно. Что можно сказать? Без сомнения, среднестатистический пользователь не станет тратить ни 500, ни 300, ни 200 тысяч на компьютер. Однако это не значит, что люди не могут поиграть в любимые игры на максимальных настройках. За 50-60 тысяч сейчас можно собрать достаточно мощный игровой комп, который будет актуальным в ближайшие лет 5. Либо за те же деньги купить игровой ноутбук. В этом случае всё намного проще - вы можете не беспокоиться за совместимость оборудования. Если обычные компьютеры собирают на складе в магазине, то ноутбуки тестируются сразу на заводе-изготовителе.
КОМПЬЮТЕР, КАК УНИВЕРСАЛЬНОЕ СРЕДСТВО
ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
С давних времен люди пытались облегчить свой труд, создавая различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека.
Первое автоматическое вычислительное устройство разработал в 1832г Чарльз Бэббидж
Первая Электронно-Вычислительная Машина (ЭВМ) - "ENIAC" (Electronic Numerical Integrator and Computer), была создана США в1946г. Её характеристики: 18900 электронных ламп, 5 тыс. операций сложения в секунду, разрядность 30бит, ОП - 600бит
Первая ЭВМ в СССР - МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) была создана С.А.Лебедевпоя в1951г. : 6000 электронных ламп, 5 тыс. операций сложения в секунду, разрядность 16 бит, ОП - 1800бит
Первый персональный компьютер (ПК) в 1976г выпустила фирма Apple; в СССР персональные компьютеры появились в 1985г.
Различают два основных класса компьютеров:
1) цифровые компьютеры (компьютеры), обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов;
2) аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины, которые являются аналогами вычисляемых величин.
По своему назначению компьютер – универсальное техническое устройство для работы с информацией. По принципам устройства компьютер – модель человека, работающего с информацией.
Компьютер - это программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами. (т.е. компьютер - это комплекс программно-управляемых электронный устройств)
Архитектура ЭВМ – описание устройств и принципов работы компьютеры, достаточное для пользователя и программиста (т.е без подробностей технического характера, а именно электронных схем, конструктивных деталей и пр)
Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера. Она включает:
1) описание пользовательских возможностей программирования;
2) описание системы команд и системы адресации;
3) организацию памяти и т.д.
Схему устройства компьютера предложил Джон фон Нейман в 1946г, её принципы работы во многом сохранились в современных компьютерах.
Принципы Джон фон Неймана:
1) принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определенной последовательности) ;
2) принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти);
3) принцип адресности (ОП состоит из пронумерованных ячеек и процессору в любой момент времени доступна любая ячейка)
Персональный компьютер (ПК) – универсальная ЭВМ, предназначенная для индивидуального пользования.
Обычно ПК проектируется на основе принципа открытой архитектуры :
1) описание принципа действия ПК и его конфигурации, что позволяет собирать ПК из отдельных узлов и деталей;
2) наличие в ПК внутренних расширительных гнезд, в которые пользователь может вставлять различные устройства, удовлетворяющие заданному стандарт.
Функциональная схема компьютера
Для работы на компьютере необходимо:
Hardware (железо) - аппаратное обеспечение, т.е. физические устройства, которыми человек управляет с помощью программам и получает информацию от компьютера
Software - программное обеспечение, т.е. совокупность необходимых программ для обработки различных данных.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПК
Производительность (быстродействие) ПК – возможность компьютера обрабатывать большие объёмы информации. Определяется быстродействием процессора, объёмом ОП и скоростью доступа к ней (например, Pentium III обрабатывает информацию со скоростью в сотни миллионов операций в секунду)
Производительность (быстродействие) процессора – количество элементарных операций выполняемых за 1 секунду.
Тактовая частота процессора (частота синхронизации) - число тактов процессора в секунду, а такт – промежуток времени (микросекунды) за который выполняется элементарная операция (например сложение). Таким образом, тактовая частота- это число вырабатываемых за секунду импульсов, синхронизирующих работу узлов компьютера. Именно ТЧ определяет быстродействие компьютера
Разрядность процессора – max длина (кол-во разрядов) двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком.
Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти – регистрами. Регистр в 1байт (8бит) называют восьмиразрядным, в 2байта – 16-разрядным и тд. Высокопроизводительные компьютеры имеют 8-байтовые регистры (64разряда)
Время доступа - Быстродействие модулей ОП, это период времени, необходимый для считывание min порции информации из ячеек памяти или записи в память. Современные модули обладают скоростью доступа свыше 10нс (1нс=10 -9 с)
Объем памяти (ёмкость) – max объем информации, который может храниться в ней.
Плотность записи – объем информации, записанной на единице длины дорожки (бит/мм)
Скорость обмена информации – скорость записи/считывания на носитель, которая определяется скоростью вращения и перемещения этого носителя в устройстве.
Наrdwаrе – аппаратные средства т.е. механические, электрические и электронные узлы и компоненты компьютера.
ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА :
¾ микропроцессор
¾ память компьютера (внутренняя и внешняя)
¾ устройства ввода информации
¾ устройства вывода информации
¾ устройства передачи и приема информации
Системный блок содержит такие основный устройства ПК как системная плата с процессором и ОП, накопители на магнитных дисках, CD-ROM, блок питания.
Материнская (системная) плата – основной аппаратный компонент где находятся разъемы для установки микропроцессора, оперативной памяти, кварцевый резонатор, базовая система ввода-вывода BIOS, вспомогательные микросхемы, интерфейс ввода-вывода (последовательный порт, параллельный порт, интерфейс клавиатуры, дисковый интерфейс и тд.) и шина.
Часть технического обеспечения, конструктивно отделенных от основного блока компьютера называют периферийными (устройства ввода-вывода)
Для подключения устройств ввода-вывода на системном блоке имеются разъемы различных портов:
СОМ - Последовательные порты. Передают последовательно электрические импульсы, несущие информации. К ним обычно подключают мышь и модем.
LPT - Параллельный порт. Передает одновременно 8 электрических импульсов. Реализует более высокую скорость информации, используют для подключения принтера.
USB - Последовательная универсальная шина (Universal Serial Bus) – обеспечивает высокоскоростное подключение нескольких периферийных устройств (сканер, цифровая камера и тд)
ПРОЦЕССОР (микропроцессор, chip-кристалл) – это основной рабочий компонент компьютера, который:
¾ выполняет арифметические и логические операции;
¾ управляет вычислительным процессом;
¾ координирует работу всех устройств компьютера.
Реализуется процессор в виде сверх большой интегральной схемы (СБИС) на которой размешаются десятки миллионов функциональных элементов.
В общем случае центральный процессор содержит :
1) Арифметико-логическое устройство - часть процессора, выполняющая машинные команды
2) Устройство управления – часть процессора, выполняющая функции управления устройствами компьютера
3) Шины данных и шины адресов (на физическом уровне) – многопроводные линии с гнездами для подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шины данных и шину управления: Шина адреса предназначена для передачи адреса того устройства (или той ячейки памяти), к которому обращается процессор. По шине данных передаётся вся информация при записи и считывании. По шине управления передается управляющий сигнал. Процесс взаимодействия процессора и памяти сводится к двум операциям – записи и считывания информации. При записи процессор по специальным проводникам (шина адреса) передает биты, кодирующие адрес, по другим проводникам – управляющий сигнал «запись», и еще по другой группе проводников (шины данных) передает записываемую информацию. При чтении по шине адреса передается соответствующий адрес оперативной памяти (ОП), а с шины данных считывается нужная информация.
4) Регистры - ячейки памяти, которые служат для кратковременного хранения и преобразования данных и команд. На физическом уровне регистр – совокупность триггеров, способных хранить один двоичный разряд и связанных между собой общей системой управления
5) Счетчик команд – регистр управляющего устройства компьютера содержимое, которого соответствует адресу очередной выполняемой команды. Счетчик команд служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти
6) Кэш память - очень быстрая память малого объема служит для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств различной скорости. Кэш-память может быть встроена сразу в процессор или размещаться на материнской плате
7) Сопроцессор – вспомогательный процессор, предназначенный для выполнения математических и логических действий. Использование сопроцессора позволяет ускорить процесс обработки информации компьютером
ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА (Memory) - устройство для запоминания данных. В зависимости от характера использования различают внутреннюю или внешнюю память.
ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ
Оперативная память (ОП) предназначена для временного хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами. Это энергозависимая память. Физически реализуется в модулях ОЗУ (оперативных запоминающих устройствах) различного типа. При выключении электропитания вся информация в оперативной памяти исчезает.
Объём хранящейся информации в ОЗУ составляет от 32 до 512 Мбайт и более. Занесение информации в память и её извлечение, производится по адресам. Каждый байт ОП имеет свой индивидуальный адрес (порядковый номер). Адрес – число, которое идентифицирует ячейки памяти (регистры). ОП состоит из большого количества ячеек, в каждой из которых хранится определенный объем информации. ОП непосредственно связана с процессором. Возможности ПК во многом зависят от объёма ОП.
Кеш память - очень быстрая память малого объема служит для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств различной скорости.
Специальная - постоянная, Fiash, видеопамять и тд.
Постоянное запоминающее устройство(ПЗУ) – энергонезависимая память для хранения программ управления работой и тестирования устройств ПК. Важнейшая микросхема ПЗУ – модуль BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода), в котором хранятся программы автоматического тестирования устройств после включения компьютера и загрузки ОС в оперативную память. Это Неразрушимая память, которая не изменяется при выключении питания
Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) – энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого
CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) - память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, о режимах его работы. Содержимое изменяется программой, находящейся в BIOS (Basic Input Output System).
Видеопамять – запоминающее устройство, расположенное на плате управления дисплеем и предназначенное для хранения текстовой и графической информации, отображаемой на экране. Содержимое этой памяти сразу доступно двум устройствам – процессору и дисплею, что позволяет изменять изображение на экране одновременно с обновлением видеоданных в памяти.
ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ - это память, предназначенная для длительного хранения программ и данных. Целостность содержимого ВЗУ не зависит от того, включен или выключен компьютер
Дисковод (накопитель) - устройство записи/считывания информации. Накопители имеют собственное имя – буква латинского алфавита, за которой следует двоеточие. Для подключения к компьютеру одного или несколько дисководов и управления их работой нужен Дисковый контроллер
Носитель информации (носитель записи) – материальный объект, способный хранить информацию. Информация записывается на носитель посредством изменения физических, химических и механических свойств запоминающей среды
По типу доступа к информации внешнюю память делят на два класса:
Устройства прямого (произвольного) доступа – время обращения к информации не зависит от места её расположения на носителе;
Устройство последовательного доступа – такая зависимость существует
В состав внешней памяти входят: 1) накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД); 2) накопители на гибких магнитных дисках (НГМД); 3) накопители на магнитооптических компакт дисках; 4) накопители на оптических дисках (CD-ROM); 5) накопители на магнитной ленте и др.
| Как устроен персональный компьютер. Основные характеристики персонального компьютера
Урок 7
Устройство персонального компьютера и его основные характеристики. Знакомство с комплектацией устройств ПК, подключение внешних устройств
§7. Как устроен персональный компьютер
§8. Основные характеристики персонального компьютера
Как устроен персональный компьютер
Основные темы параграфа:
Что такое ПК;
- основные устройства ПК;
- магистральный принцип взаимодействия устройств ПК.
Изучаемые вопросы:
Что такое ПК
В § 5 мы познакомились с основными устройствами компьютера - электронно-вычислительной машины (ЭВМ) . Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Разные ЭВМ используются для разных целей. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры. Персональные компьютеры (ПК) предназначены для личного (персонального) использования. Существуют различные типы ПК: стационарные (настольные) и мобильные (ноутбуки, планшетные ПК, карманные ПК).
Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего. Об этих общих свойствах и пойдет сейчас речь.
Основные устройства ПК
Основной «деталью» персонального компьютера является микропроцессор (МП) . Это миниатюрная электронная схема, созданная путем очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора компьютера.
Персональный компьютер представляет собой набор взаимосвязанных устройств. В стационарном ПК центральным устройством является системный блок. В системном блоке находится «мозг» машины: микропроцессор и внутренняя память. Там же помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок снабжен вентиляторами для охлаждения нагревающихся при работе элементов.
С наружной стороны системного блока имеются сетевой выключатель, кнопка перезагрузки компьютера, разъемы (которые называют портами) для подключения внешних устройств, выдвижной лоток для установки оптического диска.
К системному блоку подключены клавиатура (клавишное устройство), монитор (другое название - дисплей) и мышь (манипулятор). Иногда используются другие типы манипуляторов: джойстик, трекбол и пр. Дополнительно к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати), модем (для выхода в компьютерную сеть) и другие устройства (рис. 2.7).
На рисунке 2.7 показана стационарная модель ПК, на рис. 2.8 - ноутбук.
В ноутбуке все необходимые компоненты объединены в одном корпусе, который складывается как книжка (отсюда название компьютера).
Все устройства внешней памяти, а также устройства ввода/вывода взаимодействуют с процессором ПК через специальные блоки, которые называются контроллерами (от английского controller - контролер, управляющий). Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и т. п.
Сравнительно недавно в составе ПК появился универсальный контроллер, позволяющий подключать через универсальный разъем (USB) различные виды устройств: принтер, монитор, клавиатуру, мышь и др.
Магистральный принцип взаимодействия устройств ПК
Принцип, по которому организована информационная связь между устройствами компьютера, называется магистральным принципом взаимодействия. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью (другое название - шина), связывается с другими устройствами (рис. 2.9).
Каждое подключаемое к ПК устройство получает свой номер, который выполняет роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая от процессора к устройству, сопровождается его адресом и подается на контроллер. Далее работой устройства управляет контроллер.
Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали - шина управления; по ней передаются управляющие сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).
Коротко о главном
В состав системного блока входят: микропроцессор, внутренняя память, дисководы, блок питания, контроллеры внешних устройств .
Внешние устройства (устройства ввода/вывода, устройства внешней памяти) взаимодействуют с процессором ПК через контроллеры.
Все устройства ПК связаны между собой по многопроводной линии, которая называется информационной магистралью , или шиной .
Каждое внешнее устройство имеет свой адрес
(номер). Передаваемая к нему по шине данных информация сопровождается адресом устройства, который передается по адресной шине.
Вопросы и задания
1. Назовите минимальный комплект устройств, составляющих персональный компьютер, и сделайте фотографии этих устройств.
2. Какие устройства входят в состав системного блока?
3. Что такое контроллер? Какую функцию он выполняет?
4. Как физически соединены между собой различные устройства ПК?
5. Как информация, передаваемая по шине, попадает на нужное устройство?
Основные характеристики персонального компьютера
Основные темы параграфа:
Характеристики микропроцессора;
- объем внутренней (оперативной) памяти;
- характеристики устройств внешней памяти;
- устройства ввода/вывода.
Изучаемые вопросы:
Персональный компьютер – компьютер для личного пользования.
- Основные устройства персонального компьютера.
- Минимальный комплект устройств.
- Магистральный принцип взаимодействия устройств персонального компьютера.
- Характеристики микропроцессора: тактовая частота, разрядность.
- Объём – основная характеристика оперативной памяти.
- Характеристики устройств внешней памяти.
Все чаще персональные компьютеры используются не только на производстве и в учебных заведениях, но и в домашних условиях. Их можно купить в магазине так же, как покупают бытовую технику. При покупке любого товара желательно знать его основные характеристики, для того чтобы приобрести именно то, что вам нужно. Такие основные характеристики есть и у ПК.
Характеристики микропроцессора
Существуют различные модели микропроцессоров, выпускаемые разными фирмами. Основными характеристиками МП являются тактовая частота и разрядность процессора .
Режим работы микропроцессора и других связанных с ним устройств задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном «стучит» быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах - МГц. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые характерные тактовые частоты микропроцессоров: 600, 800, 1000 МГц. Последняя величина называется гигагерцем - ГГц. Современные модели микропроцессоров работают с тактовыми частотами в несколько гигагерц.
Следующая характеристика - разрядность процессора
. Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность процессоров на первых моделях ПК была равна 8 битам. Затем появились 16-разрядные процессоры. На современных ПК чаще всего используются 32-разрядные процессоры. Наибольшая разрядность у современных микропроцессоров, используемых в ПК, - 64 бита.
Объем внутренней (оперативной) памяти
Про память компьютера мы уже говорили. Она делится на оперативную (внутреннюю) и долговременную (внешнюю) память. Производительность машины очень сильно зависит от объема внутренней памяти. Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Скорость чтения/записи данных в оперативную память на несколько порядков выше, чем во внешнюю.
Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Для эффективной работы современных программ требуется оперативная память объемом в сотни и тысячи мегабайтов (гигабайты).
Назначение кэш-памяти
Для сокращения времени выполнения программы в состав ПК входит специальный вид внутренней памяти, который называется кэш-памятью
. Это небольшой по объему, но имеющий самое короткое время чтения/записи раздел памяти компьютера. В кэш-памяти дублируются данные и команды из оперативной памяти, к которым процессор наиболее часто обращается при выполнении программы. Поэтому первоначально процессор ищет требуемую информацию в кэш-памяти, и только если ее там не обнаруживает, обращается к более медленной оперативной памяти.
Характеристики устройств внешней памяти
Устройства внешней памяти - это магнитные и лазерные дисководы, флэш-память . Встроенные в системный блок магнитные диски называются жесткими дисками, или винчестерами. Это очень важная часть компьютера, поскольку именно здесь хранятся все необходимые для работы компьютера программы. Чтение/запись на жесткий диск производится быстрее, чем на все другие виды внешних носителей, но все-таки медленнее, чем в оперативную память. Чем больше объем жесткого диска, тем лучше. На современных ПК устанавливают жесткие диски, объем которых измеряется в гигабайтах: десятки и сотни гигабайтов. Покупая компьютер, вы приобретаете и необходимый набор программ на жестком диске. Обычно покупатель сам заказывает состав программного обеспечения компьютера.
Все остальные носители внешней памяти - сменные, т. е. их можно вставлять в дисковод и доставать из дисковода. К ним относятся оптические диски типа CD (компакт-диски) и DVD. Об их свойствах рассказывалось в § 6. Диски удобны для длительного хранения программ и данных, а также для переноса информации с одного компьютера на другой.
В обязательный комплект современного ПК входят оптические дисководы для работы с CD и DVD . На этих носителях распространяется программное обеспечение. Вместимость CD-ROM исчисляется сотнями мегабайтов (стандартный объем - 700 Мб). Информационная емкость DVD исчисляется гигабайтами (4,7; 8,5; 17 Гб). Часто на DVD записываются видеофильмы. На одном диске можно уместить двухчасовой видеофильм с несколькими звуковыми дорожками на разных языках.
Пишущие оптические дисководы позволяют производить запись и перезапись информации на CD-RW и DVD-RW.
В последнее время основным средством переноса информации с одного компьютера на другой стала флеш-память. Флеш-память - это электронное устройство внешней памяти, используемое для чтения и записи информации в файловом формате
. Флеш-память, как и диски, - энергонезависимое устройство. Емкость носителя составляет от сотен мегабайтов до нескольких гигабайтов. А скорость чтения и записи данных на флеш-носитель приближается к скорости чтения и записи на жесткий диск.
Устройства ввода/вывода
Все остальные типы устройств относятся к числу устройств ввода/вывода
. Обязательными из них являются клавиатура, монитор и манипулятор (мышь; на мобильных ПК: трекбол, тачпад, джойстик и др.). Дополнительные устройства: принтер, модем, сканер, звуковая система и некоторые другие. Выбор этих устройств зависит от потребностей и финансовых возможностей покупателя. Всегда можно найти источники справочной информации о моделях таких устройств и их эксплуатационных свойствах.
Коротко о главном
Основные характеристики микропроцессора : тактовая частота и разрядность. Чем больше тактовая частота, тем выше скорость работы процессора. Увеличение разрядности ведет к увеличению объема данных, обрабатываемых компьютером за единицу времени.
Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Для эффективной работы современных программ требуется оперативная память объемом в сотни и тысячи мегабайтов (гигабайты).
Жесткий магнитный диск - обязательное устройство внешней памяти в составе компьютера.
Сменными носителями являются оптические диски, флеш-память.
Необходимый набор устройств ввода/вывода: клавиатура, манипулятор, монитор .
Дополнительные устройства ввода/вывода
: принтер, сканер, модем, акустическая система и др.
Вопросы и задания
1. От каких характеристик компьютера зависит его производительность?
2. Информационный объем какого порядка имеют винчестеры, CD-ROM, DVD-ROM?
3. Какие устройства памяти являются встроенными, какие - сменными?
4. Какие устройства ввода/вывода являются обязательными для ПК, какие - дополнительными?
Электронное приложение к уроку
Cкачать материалы урока
электронное вычислительное устройство для обработки чисел;
устройство для хранения информации любого вида;
многофункциональное электронное устройство для работы с информацией;
устройство для обработки аналоговых сигналов.
2. Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от:
размера экрана монитора;
тактовый частоты процессора;
напряжения питания;
быстроты нажатия на клавиши;
объема обрабатываемой информации.
3. Тактовая частота процессора - это:
число двоичных операций, совершаемых процессором в единицу времени;
количество тактов, выполняемых процессором в единицу времени;
число возможных обращений процессора к оперативной памяти в единицу времени;
скорость обмена информацией между процессором и устройством ввода/вывода;
скорость обмена информацией между процессором и ПЗУ.
4. Манипулятор "мышь" - это устройство:
ввода информации;
модуляции и демодуляции;
считывание информации;
для подключения принтера к компьютеру.
5. Постоянное запоминающее устройство служит для:
хранения программы пользователя во время работы;
записи особо ценных прикладных программ;
хранения постоянно используемых программ;
хранение программ начальной загрузки компьютера и тестирование его узлов;
постоянно хранения особо ценных документов.
6. Для долговременного хранения информации служит:
оперативная память;
процессор;
магнитный диск;
дисковод.
7. Хранение информации на внешних носителях отличается от хранения информации в оперативной памяти:
тем, что на внешних носителях информация может хранится после отключения питания компьютера;
объемом хранения информации;
возможность защиты информации;
способами доступа к хранимой информации.
8. Во время исполнения прикладная программ хранится:
в видеопамяти;
в процессоре;
в оперативной памяти;
в ПЗУ.
9. При отключении компьютера информация стирается:
из оперативной памяти;
из ПЗУ;
на магнитном диске;
на компакт-диске.
10. Привод гибких дисков - это устройство для:
обработки команд исполняемой программы;
чтения/записи данных с внешнего носителя;
хранения команд исполняемой программы;
долговременного хранения информации.
11. Для подключения компьютера к телефонной сети используется:
модем;
плоттер;
сканер;
принтер;
монитор.
12. Программное управление работой компьютера предполагает:
необходимость использования операционной системы для синхронной работы аппаратных средств;
выполнение компьютером серии команд без участия пользователя;
двоичное кодирование данных в компьютере;
использование специальных формул для реализации команд в компьютере.
13. Файл - это:
элементарная информационная единица, содержащая последовательность байтов и имеющая уникальное имя;
объект, характеризующихся именем, значением и типом;
совокупность индексированных переменных;
совокупность фактов и правил.
14. Расширение файла, как правило, характеризует:
время создания файла;
объем файла;
место, занимаемое файлом на диске;
тип информации, содержащейся в файле;
место создания файла.
15. Полный путь файлу: c:\books\raskaz.txt. Каково имя файла?
books\raskaz;.
raskaz.txt;
books\raskaz.txt;
txt.
16. Операционная система это -
совокупность основных устройств компьютера;
система программирования на языке низкого уровня;
программная среда, определяющая интерфейс пользователя;
совокупность программ, используемых для операций с документами;
программ для уничтожения компьютерных вирусов.
17. Программы сопряжения устройств компьютера называются:
загрузчиками;
драйверами;
трансляторами;
интерпретаторами;
компиляторами.
18. Системная дискета необходима для:
для аварийной загрузки операционной системы;
систематизации файлов;
хранения важных файлов;
лечения компьютера от вирусов.
19. Какое устройство обладает наибольшей скоростью обмена информацией:
CD-ROM дисковод;
жесткий диск;
дисковод для гибких магнитных дисков;
оперативная память;
регистры процессора?
а.устройство для обработки аналоговых сигналов.
б.устройство для хранения информации любого вида
в.многофункциональное электронное устройство для работы с информацией
г.электронное вычислительное устройство для обработки чисел
Вопрос 2.Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от:
а.тактовый частоты процессора
б.объема обрабатываемой информации
в.быстроты нажатия клавиши
г.размера экрана монитора
операционная система) и данные,пока компьютер выключен? 3.в некотором каталоге хранился файл Дневник.txt. после того,как в этом каталоге создали подкаталог и переместили в созданный подкаталог файл Дневник.txt ,полное имя файла стало A:SCHOOL/USER/MAY/Дневник.txt. какого полное имя каталога,в котором хранится файл? 4.в римской системе счисления 1)употребляются цифры 0,12,3,4,5,6,7,8.9 2)значение цифры завсит от ее положения в числе 3)цифры обозначаются символами A,B,C,D... 4)ЗНАЧЕНИЕ ЦИФРЫ НЕ ЗАВИСИТ от ее положения в числе 5.как записывается десятичное число 9 в двоичной системе? 6.как представлено число 25 в двоичной системе счисления? 7.цветное растровое графическое избражение имеет размер 20*20 точек. какой объем памяти займет это изображение? 8.считая,что каждый символ кодируется двумя байтами,оцените информационный объем следующего предложения в кодировке Unicode: солнце вышло из-за луча
Инфознайка решил сделать upgrade своего компьютера- заменить материнскую плату. Какое из следующих устройств должен заменить Инфознайка в своёмкомпьютере. Там еще есть картинки, но я не могу вам показать. Кто такое делал подскажите пожалуйста. Заранее спасибо:-)
