Устройство ПК: из чего состоит компьютер? — Запускай.РФ

Что ещё можно подключить к компьютеру

• TV-тюнер. Преобразует аналоговый сигнал в цифровой. Может быть совмещён с радио. Показывает телевидение на компьютере
• Внешние переносные жёсткие диски.
• NAS-хранилище. Общее хранилище фалов для всех компьютеров дома.
• Другой компьютер (через домашний роутер).
• Смартфон.
• Картридеры и внешние CD/DVD/Blue-Ray приводы.
• Проектор.
• Флешку.
• Джойстик.
• Плоттер.
• Микрофон.
• И многое другое.

Системная плата

Все компоненты компьютера связаны между собой одной самой большой печатной платой (которую сразу можно узнать на фотографии по размерам), 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.

Более подробно о системной плате можно будет узнать из последующих IT-уроков, но уже на более высоком уровне знаний.

Напомню, можно подписаться на новости сайта по этой ссылке и получать их на e-mail.

Блок питания

Чтобы все компоненты могли выполнять свою задачу, их нужно запитать электрической энергией. Для снабжения этой энергией используется компьютерный блок питания (по-английски power supply unit или PSU), от которого тянутся провода по всему системному блоку.

Большинство устройств имеют специальный разъем для подключения питания, но некоторые получают электрическую энергию через системную плату (которая в этом случае будет посредником между блоком питания и устройством).

Видеокарта

Видеокарта (видеоадаптер, графический адаптер, графическая карта, графическая плата, video card, video adapter, display card, graphics card и т.д.) предназначена для обработки графических объектов, которые выводятся в виде/форме изображения на экране монитора.

На фотографии видно, что в данном случае видеокарта выполнена в виде печатной платы (карты расширения), вставленной в специальный разъем на системной плате (слот расширения). Так как эта видеокарта сильно греется, то в нижней части можно видеть большую систему охлаждения (да-да, это тоже кулер).

Мы впервые на IT-уроках столкнулись с понятиями «карта расширения» и «слот расширения», поэтому сразу зададим определение, от которого будем отталкиваться в дальнейшем.

С новыми определениями разобрались, движемся дальше.

Звуковая карта

Звуковая карта (аудиокарта, звуковой адаптер, sound card) обрабатывает звук и выводит его на акустические системы (колонки) или наушники.

Как и два предыдущих устройства, звуковая карта – это печатная плата, вставленная в разъем на системной плате. Правда, данный звуковой адаптер не обычный, он состоит из двух печатных плат, но это исключение из правил.

Оптический привод

Оптический привод (DVD-привод, optical disc drive или ODD) нужен для чтения и записи DVD и CD дисков. Как и жесткий диск, оптический привод устанавливается в специальный отсек системного блока.

Этот отсек находится в передней верхней части корпуса, он более широкий, чем для жесткого диска, так как размеры DVD-привода заметно больше.

Sata-контроллер с поддержкой raid

Плата вставляется в PCI-разъем и позволяет «собрать» из нескольких идентичных (это важно) SSD или HDD-накопителей надежное хранилище данных. Например, два (или более) жестких диска емкостью 1 ТБ (объем не важен) объединяются в единый блок емкостью 1 ТБ.

Информация записывается на оба диска параллельно, но первый является основным, а второй — резервный. Если один из накопителей выйдет из строя, то данные не пострадают, поскольку сохранились на «дублирующем» HDD. Технология повсеместно используется серверами и центрами обработки данных.

Беспроводная клавиатура и мышка

Существуют беспроводные клавиатуры и мышки. Они соединяются с системным блоком без проводов. В клавиатуру (мышку) вставляется батарейка, а в системный блок в USB порт приёмник сигнала размером с монетку.

Плюсы и минусы беспроводного подключения очевидны:

• Плюс — меньше путающихся проводов и пыли.
• Минус — садятся батарейки, обычно в самый неподходящий момент.

Известно несколько типов связи таких мышек. К основным типам можно отнести инфракрасный, радиочастотный, индукционный, Wi-Fi и Bluetooth. Каждый из них имеет свои особенности

Совет, если вы покупаете компьютер первый раз, то выбирайте обычную проводную мышку без наворотов.

Я пользуюсь обычной проводной мышкой дома и на работе.

Видеокарта

Видеокарта (видеоадаптер, графический адаптер, графический процессор, GPU) – часть компьютера, отвечающая за обработку видеоинформации и ее вывод на монитор (см. рис.). Современные видеокарты подсоединяются к разъему PCI-Express x16. Некоторые материнские платы имеют несколько разъёмов PCI-Express x16.

Во многих случаях компьютер может успешно работать и без отдельной видеокарты, поскольку многие современные процессоры оснащены интегрированными (встроенными) графическими чипами. Такой чип заменяет видеокарту. Он может быть интегрирован также и в материнскую плату (в очень старых компьютерах).

Возможностей встроенных чипов вполне достаточно для офисной работы, т.е. обработки текста, чтения страниц Интернета, просмотра видео, фотографий и даже игры в несложные игры (типа пасьянс “Косынка” или “Солитер”). Если же компьютер предназначен не только для офисных задач, но и для серьезной работы с графикой или игры в 3D-игры, без отдельной (дискретной) видеокарты не обойтись.

В игровом компьютере отсутствие отдельной видеокарты не может компенсироваться наличием быстрого процессора. Процессор среднего уровня в паре с хорошей видеокартой в играх оставит далеко позади самый быстрый процессор с интегрированным видеоадаптером.

Подробнее о видеокарте можно узнать

Внешнее устройство пк

Как уже говорилось выше, периферийное устройство — внешнее оборудование для ввода и вывода информацию из компьютера. Главные устройства ввода — это мышь и клавиатура. Хотя также существуют и другие аксессуары для ввода. Например, графический планшет, используемый дизайнерами для рисования.

Музыканты подключают Midi-клавиатуры для написания музыки. Игроки используют игровые контроллеры и джойстики. За годы существования ПК оброс множеством различных устройств ввода. Главное устройство вывода информации — монитор, компонент, обеспечивающий возможность визуального взаимодействия с компьютером.

Компьютерные аксессуары дают возможность выполнять новые задачи, повышают функционал и комфорт пребывания за компьютером. Само собой, также существуют основные периферийные устройства, без которых работа с ЭВМ попросту невозможна.

Встроенные компоненты

Дело в том, что некоторые компоненты могут быть выполнены не в виде карт расширения, а могут быть встроенными (интегрированными) в системную плату или центральный процессор.

В данном случае, на системной плате установлены дополнительные микросхемы, которые выполняют функции сетевого и звукового адаптера. Видеоадаптер встроен (интегрирован) в главную микросхему системной платы.

На фотографии цифрой 1 отмечен видео адаптер, цифрой 2 – сетевой адаптер, а цифрой 3 – звуковой адаптер.

При этом на системной плате остались слоты расширения (цифра 4) для установки более функциональных компонентов (если встроенные вас, по каким либо причинам, не устраивают).

Дополнительные компоненты компьютера

• Веб-камера. Позволяет общаться через Интернет по видеосвязи.
• Принтер. Печатает документы.
• Сканер. Сканирует документы.
• МФУ (мультифункциональное устройство) — принтер, сканер и ксерокс в одном устройстве.
• Наушники. Слушайте звук и не мешайте другим.
• ИБП (Источник бесперебойного питания или UPS). Позволяет плавно выключить компьютер, если дома пропало электричество. Обеспечивает 10 минут работы компьютера от батареи.
• Планшет и световое перо. Рисуем как кистью.

Другие важные устройства

В системном блоке любого современного компьютера также есть:

Сетевая карта

Как правило, она уже встроена в материнскую плату компьютера и приобретать ее не нужно. Но если, например, встроенная карта вышла из строя или ее возможностей недостаточно, можно купить отдельную сетевую карту. Как правило, устанавливается она в разъем PCI-E материнской платы.

Звуковая карта

Здесь аналогичная ситуация. Все современные материнские платы оснащаются встроенной звуковой картой, которая выдает вполне качественный звук. Но если качество звучания “встройки” не устраивает, или же она вышла из строя, всегда можно приобрести отдельную звуковую карту и установить ее в PCI-E материнской платы.

Для полноценной работы важно не только собрать компьютер в единое целое. Чтобы “оживить” все это “железо”

обязательно нужна операционная система

и другое программное обеспечение, которое устанавливается на постоянное запоминающее устройство.

Подробнее об операционной системе можно узнать

Выше перечислены только важные устройства, которые должны быть в компьютере. Однако, в системный блок можно установить еще много другого оборудования: дисководы оптических дисков, Wi-Fi-адаптеры, Bluetooth-адаптеры, модемы, карты захвата видео, ТВ-тюнеры, карт-ридеры и т.д.

Если компьютер перегревается, в системный блок можно поставить дополнительные кулеры (вентиляторы). Если они создают много шума, можно установить реобас для ручной регулировки скорости их вращения. Для охлаждения процессоров и видеокарт существуют также высокоэффективные и тихие системы водяного охлаждения.

Если важен внешний вид, можно купить прозрачный корпус системного блока и установить внутрь цветную подсветку.

В общем, как и в случае с автомобилем, компьютер можно “тюнинговать” до бесконечности.

Жесткий диск

Жесткий диск [Винчестер, HD – Hard drive, HDD – Hard Disk Drive] — энергонезависимое устройство для постоянного хранения информации на компьютере, информация может быть перезаписана или удалена средствами операционной системы.

Из чего состоит стационарный компьютер

Основные компоненты компьютера:

1. Системный блок
2. Монитор
3. Клавиатура
4. Мышь
5. Колонки

Интерфейс подключения ssd-дисков

SSD-накопители взаимодействуют с компьютером через интерфейс подключения, который определяет ключевой параметр — максимальная линейная скорость записи и чтения данных:

• SATA III (он же SATA 3.0). Классический разъем подключения со скоростью передачи данных до 6 Гбит/сек (около 750 МБ/сек). В него же можно подключить HDD и DVD-привод. Интерфейс поддерживается всеми материнскими платами и является наиболее распространенным на рынке. Обратно совместим с устаревшими сегодня форм-факторами SATA и SATA 2.0;
• M.2 (NGFF). Современный интерфейс, позволяющий подключить SSD, адаптеры Wi-Fi и Bluetooth. В зависимости от особенностей архитектуры материнской платы, пропускная способность M.2-накопителей может достигать 750 МБ/сек (SATA 3.0) или 3.94 ГБ/сек (PCI-E x4);
• PCI-E (x2, x3, x4). Интерфейс, в который обычно подключаются современные видеокарты, звуковые карты и платы захвата изображения. Основное достоинство — колоссальная пропускная способность до 4 ГБ/сек. Но придется раскошелиться.
• USB. Разъем для внешних SSD-дисков с теоретической пропускной способностью до 600 МБ/сек (USB 3.0), до 1.25 ГБ/сек (USB 3.1), до 2.5 ГБ/сек (USB 3.2), до 5 ГБ/сек (USB 4.0). USB 3.2 и 4.0 только анонсированы, но обещают серьезный прорыв в скорости чтения/записи информации.

Как покупать компьютер?

Мне кажется, это самая важная часть статьи. Компьютер следует покупать исходя из имеющейся суммы денег. Правда-правда, вы можете найти компьютер и за бесплатно, на форумах и сайтах с объявлениями многие отдают старые ненужные компьютеры. А может и не хватить денег на мощную конфигурацию.

Чем мощнее компьютер, тем он дороже. Пафос дороже скромности. Розовый дороже чёрного. Более известные бренды дороже менее известных, даже если производятся на одних и тех же заводах.

Не можешь выбрать компьютер сам — поставь баночку пива другу, который выберет за тебя. Ну, или просто нужно зайти в компьютерный магазин — там подскажут.

В любом случае, для начала определитесь с суммой, на которую рассчитываете.

Компоненты системного блока

Для начала возьмем не слишком новый, но и не слишком старый системный блок, в котором установлены все основные компоненты. А потом сравним с более недорогим вариантом  с меньшим количеством дополнительных комплектующих.

Итак, посмотрим на фотографию системного блока автора сайта IT-уроки.

Первое, что бросается в глаза – много всяких печатных плат, «коробочек» и проводов. Все платы и устройства в отдельном корпусе – это компоненты, выполняющие различные задачи. С помощью проводов компоненты обмениваются информацией и получают электрическое питание.

Разберемся со всеми компонентами по очереди.

Компоненты системного блока (вариант 2)

Итак, мы рассмотрели все основные компоненты системного блока. А теперь посмотрим, как может отличаться внутреннее устройство компьютера на примере менее дорогого варианта ПК.

На фотографии видны те же компоненты, но не видно карт расширения (видеокарты, сетевой и звуковой карты). Как же этот компьютер будет работать без этих комплектующих? На самом деле эти компоненты есть, но их не видно на первый взгляд.

Корпус

Компьютерный корпус выполняет следующие задачи:

1. Объединяет комплектующие в одной коробке и защищает компоненты от механических повреждений. Также закрепляет составляющие ПК. Например, жёсткие диски боятся тряски во время работы.
2. Ограждает человека от компьютера, например, на случай возгорания.
3. Поглощает лишний шум и вибрации.
4. Грамотно спроектированный корпус охлаждает компоненты лучше, чем открытый стенд.
5. Несёт эстетическую функцию.

При выборе корпуса убедитесь, что он подходящего размера и содержит все требуемые слоты расширения.

Корпус системного блока

Корпус системного блока [Computer case] — объединяет все компоненты системного блока вместе (каждый компонент располагается в определённом месте корпуса). В нем находиться блок управлением компьютера (Включение — ON, Выключение — OFF, Перезагрузка — Reset).

Защищает компоненты: от механических повреждений (случайных ударов, детей, котов, собак и т.д.),  от электростатических разрядов, от выхода электромагнитных помех наружу. Важная для системы функция, контролирует и направляет поток воздуха для охлаждения компонентов. От него также зависит как будет выглядеть ваше рабочее место.

Коэффициент полезного действия (кпд)

Показатель показывает, насколько эффективно блок питания преобразует электричество в энергию для комплектующих. По своей конструкции БП являются импульсными преобразователями переменного тока в постоянный. Ток проходит через фильтры и трансформаторы, при этом часть энергии расходуется на сопротивление и нагрев. Чем меньше потери — тем выше эффективность.

Преимущества высокого КПД:

• низкое потребление энергии при работе;
• уменьшенный нагрев корпуса блок питания;
• более высокая стабильность и долговечность работы БП;
• тихая работа (низкий отвод тепла, вентилятор крутится на минимальных оборотах);
• стабильное питание комплектующих.

Для простоты выбора блоков производителями был разработан сертификат, показывающий КПД устройства под нагрузкой. Он маркируется как 80 Plus. Сертификаты отличаются по процентному показателю и названию. Картина имеет следующий вид:

Для офисных ПК подойдут маломощные блоки питания без сертификации (КПД 75–80%) и 80 Plus мощностью 250–300 Вт.

Для домашних, мультимедийных и игровых систем желательно приобрести блок 80 Plus Bronze или Silver. По соотношению «сумма-производительность» это оптимальное и надежное решение.

Модели Gold, Platinum и Titanium по надежности практически вечные и выдерживают длительные нагрузки на предельных значениях производительности (90–100%). Но переплата за стабильность ощутима, но в перспективе это часто выручает — палка о двух концах.

Материнская плата

Материнская плата, это большая печатная плата в которую вставляются компоненты. Размер корпуса зависит от того, какая материнская плата в нём установлена. Чем больше материнская плата, тем большего размера системный блок для неё требуется.

На материнской плате есть разъёмы для подключения внешних устройств. Пример разъёмов:

1. USB 2.0 разъёмы. Можно подключить USB мышь и клавиатуру.
2. PS/2 порт. Сюда можно подключить старую PS/2 мышь или клавиатуру.
3. VGA разъём. Разъём для подключения монитора аналоговым VGA кабелем. Наличие этого разъёма говорит о том, что материнская плата имеет встроенную видеокарту.
4. DVI разъём. Разъём для подключения монитора цифровым DVI кабелем. Наличие этого разъёма говорит о том, что материнская плата имеет встроенную видеокарту.
5. USB 3.1 Type-C. Скоростной USB разъём для подключения различных устройств.
6. USB 3.0 разъёмы. Сюда можно подключать флешки и другие USB 3.0 устройства.
7. HDMI разъём. Разъём для подключения монитора или телевизора цифровым HDMI кабелем. Наличие этого разъёма говорит о том, что материнская плата имеет встроенную видеокарту. HDML кабель вместе с видео может передавать звук.
8. LAN. Разъём для подключения Интернет. Наличие этого разъёма говорит о том, что материнская плата имеет встроенную сетевую карту.
9. Audio разъёмы. Сюда подключаются колонки, наушники, микрофон. Наличие этого разъёма говорит о том, что материнская плата имеет встроенную звуковую карту.

Мощность

Этот параметр напрямую влияет на стабильность работы ПК. Если мощность блока будет недостаточной, система или не запустится, или будет регулярно перезагружаться, или быстро выйдет из строя.

Ведущие производители БП предлагают онлайн-калькуляторы подсчета оптимальной мощности блоков под конкретный случай, но для этого необходимо приблизительно знать наименование комплектующих для сборки. Рассмотрим на примере данной системы:

• процессор: Intel Core i5-8400;
• видеокарта: nVidia GeForce GTX 1050 (одна);
• оперативная память: DDR4 (4 планки);
• жесткий диск: две штуки (емкость не принципиальна);
• DVD-привод: есть;
• внешние USB-устройства: 1 (USB-хаб для подключения флешек);
• количество корпусных вентиляторов: 4-5 (включая процессорный).

Калькулятор покажет суммарное потребление около 300 Вт. Добавьте к этому еще запас по мощности в 30% на случай минимального апгрейда, перебоев в электросети, дальнейшего подключения плат расширения. Получается, что для вышеуказанной конфигурации подойдет блок питания в 400 Вт.

Назначение

Условно видеокарты можно разделить на три категории:

Офисные. Дешевые маломощные адаптеры, используемые в основном для подключения 2-3 мониторов одновременно. Не требуют дополнительного питания, имеют скромные характеристики и пассивную систему охлаждения. Пропускная способность не превышает 128 бит (чаще — 64);

Игровые. Мощные GPU с продуманной системой охлаждения, обеспечивающие быстрый просчет сложных графических 3D-объектов и сцен. Имеют высокочастотный процессор, большое количество оперативной памяти (от 4 ГБ), высокую пропускную способность (от 128 бит).

Профессиональные. Узконаправленный и дорогой класс устройств, задача которых — обеспечить максимальную скорость обработки графических данных в специализированных приложениях для рендера, видеомонтажа, моделирования. Несмотря на стоимость и процессор, идентичный игровым картам, профессиональные GPU не подходят для игр.

Профессиональный сегмент трогать не будем, поскольку эти модели покупают осознанно. Сосредоточимся на остальных категориях.

Необходимый перечень аппаратного обеспечения

Первые 7 комплектующих строго необходимы для работы компьютера. Корпус тоже почти всегда используется, хоть и не несёт критических функций. Таким образом, в состав системного блока обычно входит 8 компонентов.

Видеокарта — крайне нужный компонент, который отвечает за вывод изображения, но вместо отдельной видеокарты может использоваться видеочип расположенный внутри процессора. Таким образом, отдельной карты в ПК может и не быть.

Рассмотрим каждую часть по отдельности.

Оперативная память

В состав компьютера обязательно входит оперативная память (оперативное запоминающее устройство, сокращенно – ОЗУ). Это очень быстрый буфер памяти, используемый процессором. В упрощенной схеме его предназначение можно объяснить следующим образом.

Процессор работает по конвейерной схеме. Для обработки данных он делит их на блоки. Временно эти блоки нужно где-то хранить, но так, чтобы получать к ним моментальный доступ. Использовать с этой целью постоянные запоминающие устройства нельзя, поскольку скорость доступа к находящейся на них информации слишком низкая. Для этого и предназначена оперативная память, скорость которой выше в разы.

Важно, чтобы у компьютера был достаточный объем ОЗУ. Если при выполнении каких-то расчетов свободная оперативная память заканчивается, процессор для ее расширения начинает использовать постоянное запоминающее устройство. Скорость работы компьютера в такие моменты сильно снижается.

Оперативная память компьютера состоит из одного или нескольких модулей ОЗУ – микросхем памяти (см. рис.), которые устанавливаются в специальные разъемы материнской платы. Эти микросхемы энергозависимы. То есть, все находящиеся в них данные “исчезают” при отключении питания (если вынуть модуль из разъема материнской платы или выключить компьютер).

Модули ОЗУ бывают нескольких типов. Самым современным и быстрым типом ОЗУ сейчас является DDR4, хотя более старые и медленные DDR3 и DDR2 по-прежнему в ходу и являются достаточно распространенными. Разъемы разных типов ОЗУ отличаются. На материнскую плату, рассчитанную на установку DDR3, невозможно установить модули DDR4 или DDR2. Даже физически они туда не войдут.

Подробнее об оперативной памяти можно узнать

Оперативная память (озу)

ОЗУ — временная память, в которой хранятся данные во время работы ЭВМ. Кэш процессора отличается крайне ограниченным объёмом, поэтому большинство данных, нужных для выполнения программ, загружаются в оперативную память.

Основные характеристики: поколение DDR, объем, частота. Сейчас актуален стандарт DDR4, но уже не за горами внедрение DDR5. Новые поколения приносят более высокие частоты и меньшее энергопотребление.

Объём памяти измеряется в гигабайтах. Само собой, больше — лучше. Так как, чаще всего, ОЗУ функционирует в двухканальном режиме, то желательно количество планок кратное двум. Например, две планки на 4 гигабайта, которые дадут 8Гб в сумме. На массовых материнских платах почти всегда 4 слота для оперативной памяти, но на компактных версиях МП может быть и 2 слота. 

Оптический привод

Дисковод уже практически не используется, но пока ещё заслуживает упоминания. С развитием флеш-памяти (флешек) и интернета дисковые накопители практически полностью изжили себя. Скорость чтения и особенно записи по нынешним меркам оставляет желать лучшего. Привод шумит во время своей работы, а также диски легко повредить.

Например, компания Apple начала отказываться от дисковода в MacBook уже в 2023 году. В данный момент даже бюджетные компьютерные корпуса часто идут без разъёма для привода. Ещё пару лет и оптический привод окончательно отправится в музей компьютерных комплектующих. 

Организация охлаждения

В процессе работы компоненты компьютера существенно нагреваются, а потому отвод тепла из системного блока критически важен. В противном случае горячий воздух будет циркулировать внутри корпуса, перегревая железо. Чем это чревато:

• падением производительности (троттлинг);
• быстрым износом термоинтерфейса процессора, видеокарты, материнской платы;
• регулярными перезагрузками и отключениями;
• выходом ПК из строя;
• риском пожара (шанс крайне мал, но есть).

Хотите себя обезопасить? Тогда ориентируйтесь на эту схему.

Вентиляторы, размещенные на фронтальной панели (не менее 1), нагнетают холодный воздух в корпус, остужая процессор, видеокарту и диски, установленные в передней части корпуса.

Нижнее расположение блока питания позволит ему всасывать воздух не из корпуса (как при верхнем размещении), а извне, что положительно отразится на сроке службы и КПД компонента.

Горячие воздушные массы выдуваются через заднюю стенку или верхнюю крышку (если предусмотрена перфорация).

P.S. самыми горячими компонентами компьютера являются процессор и видеокарта.

Подытожим. Корпус должен быть просторным, хорошо вентилируемым и прочным. В идеале выбирать модели с толстыми стенками, антивибрационными прокладками и легким доступом к компонентам.

Охлаждение для цп

Процессоры продаются в 2 вариантах:

• с кулером (BOX-версия);
• без системы охлаждения (Trey, OEM).

Практически все CPU предлагаются с комплектным вентилятором. Профессиональный сегмент и Hi-End решения выпускаются без кулера по нескольким причинам:

• в дальнейшем они будут разгоняться (штатное охлаждение этого не позволит);
• у пользователя уже есть мощный кулер или система жидкостного охлаждения;

Мощные платформы изначально стоят 400–500$ и выше. Охлаждение только увеличит ценник, при этом будет совершенно бесполезно.

Когда определились с CPU, можно переходить к следующему пункту.

Охлаждение центрального процессора

Охлаждение центрального процессора [CPU Fan, Кулер, Устройство охлаждения] — вентилятор который располагается над центральным процессором и не дает последнему перегреваться.

Постоянное запоминающее устройство

Постоянное запоминающее устройство предназначено для хранения информации. Главными его характеристиками являются объем хранимых данных и скорость чтения/записи. Чем больше объем запоминающего устройства, тем больше на нем можно хранить разного рода файлов. Ну а от скорости чтения/записи зависит то, насколько быстро система сможет получать к ним доступ.

Постоянные запоминающие устройства бывают двух основных типов – SSD (англ. solid-state drive) и HDD (англ. hard disk drive, он же “жесткий диск”, в простонародье – “винчестер”).

Главным преимуществом SSD-устройств является высокая скорость чтения/записи, что позитивно сказывается на “отзывчивости” компьютера (быстрее запускаются программы, открываются файлы и т.д.). Жесткие диски отличаются более высокой долговечностью и лучшим соотношением показателей “объем хранимых данных / стоимость устройства”.

Чтобы пользоваться всеми преимуществами, в компьютеры часто устанавливают два запоминающих устройства. Одно из них – SSD, которое служит для хранения системных файлов и программ, второе – HDD для хранения остальной информации (видео, фото и т.п.). Внутренних запоминающих устройств в системном блоке может быть больше двух. Но для работы компьютера достаточно и одного такого устройства (любого типа).

К материнской плате SSD и HDD обычно подключаются через интерфейс (разъем) SATA. Существуют более быстрые варианты SSD, предназначенные для подключения к разъемам M.2 или PCI-E материнской платы (см. рис.)

Подробнее о постоянных запоминающих устройствах можно узнать

Привод dvd-rom

Привод CD-ROM или Привод DVD-ROM [CD-ROM Drive или DVD-ROM Drive] — лазерное устройство для чтения или записи информации на стандартных компакт-диски. Назначение устройства — организация долговременного хранения, обмен информацией между устройствами.

Производительность

Главное заблуждение: оценивать мощность видеокарты по количеству оперативной памяти. Производительность определяется ТОЛЬКО процессором. ОЗУ — это емкость для хранения данных, не более. По классификации видеокарты можно разделить на три сегмента:

Начальный уровень. Недорогие модели стоимостью до 200$, способные выполнять широкий спектр задач и обеспечивать неплохую производительность в играх при FullHD-разрешении и средне-высоких настройках графики. Зачастую не требует дополнительного питания от БП и потребляет всего 75Вт под нагрузкой. Охлаждение простое, на основе алюминиевого радиатора и 1-2 вентиляторов. Объем памяти — до 4 ГБ при шине 128 бит.

Средний уровень. Стоят от 200 до 400$. Максимально сбалансированные модели для игр на высоких и максимальных настройках графики при FullHD-разрешении. Потребляют от 150 до 250 Вт под нагрузкой, требуют дополнительного питания. Система охлаждения организована сложней и зачастую включает тепловые трубки или испарительную камеру для отвода горячего воздуха от процессора.

Топовый уровень. Дорогое удовольствие с ценной от 400$ и выше, в зависимости от конфигурации, производительности, изготовителя. Их мощность избыточна для FullHD-разрешения, а потому оптимальный вариант — 2560х1440 или 4К-картинка в играх на высоких настройках.

Если вы покупаете видеокарту только для подключения двух небольших мониторов, то можно ограничиться самой дешевой моделью на рынке.

Также стоит понимать, что не всякий центральный процессор позволит задействовать потенциал мощного ускорителя. Например, связка из Intel Core Pentium G4600 и nVidia GeForce GTX 1080 Ti будет несбалансированной (процессор в играх трудится на 100%, а ускоритель в лучшем случае на 30%).

Оптимальный показатель: нагрузка на GPU — 100%, а CPU задействован на 50-60%. В таком случае система будет работать стабильно.

Производительность и выбор задачи

Современные процессоры Intel (сокет 1151v2, поколение Coffee Lake и сокет 2066, поколение Skylake-X и Kaby Lake-X) и AMD (сокет AM4, поколение Ryzen/Ryzen и сокет TR4, поколение Threadripper) можно визуально разделить на категории:

В таблице указаны процессоры для потребительских нужд. Отдельно стоит упомянуть и серверные чипы Intel Xeon, а также AMD Epyc и Opteron. Они выделяются колоссальной мощностью и не менее серьезной стоимостью.

Процессор

Процессор (центральный процессор, CPU) – главная микросхема компьютера. Он исполняет все команды пользователя и “руководит” остальным “железом”. От него напрямую зависит быстродействие компьютера и его возможности.

Внешне процессор представляет собой небольшую плату с множеством контактов с одной стороны и плоской металлической коробочкой с другой (см. рис.). Внутри он имеет очень сложную микроструктуру, включающую миллионы транзисторов. Подробнее о процессоре можно узнать

На материнской плате процессор крепится в специальном разъёме, называемом разъёмом центрального процессора или сокетом (socket). Есть много видов сокетов, в каждый из которых можно установить только процессоры определенного типа (с таким-же разъёмом).

Например, на материнскую плату с Socket LGA1151 можно установить только процессоры Intel Celeron, Pentium, Core i3, Core i5 и Core i7 с разъёмом LGA1151. Для процессоров AMD (Athlon, Phenom, Ryzen и др.) понадобятся материнские платы с другими подходящими разъемами.

Сверху установленного на материнской плате процессора крепится охлаждение. Чаще всего, оно представляет собой радиатор с вентилятором (кулером) для рассеивания тепла (см.рис.). Это тоже важная часть компьютера, поскольку без охлаждения процессор будет перегреваться и при достижении им критической температуры (у каждой модели процессора она своя) компьютер выключится. Запустить его снова будет невозможно до тех пор, пока процессор не остынет.

Между кулером и процессором обязательно прокладывается слой термопасты. Подробнее об этом

Процессор (цпу, цп)

ЦПУ (центральное процессорное устройство) — это главный компонент аппаратного обеспечения компьютера, который управляет работой ПК и производит все вычисления. Процессор — мозг, обдумывающий и решающий все задачи.

Основные характеристики ЦП:

• частота,
• количество ядер,
• объем кэша,
• техпроцесс.

Частота процессора показывает количество операций, выполняемых в единицу времени. Чем выше показатель, тем выше производительность, но больше потребление энергии и тепловыделение.

В последнее время, всё больше классификатором процессоров по скорости становится количество ядер. «Одна голова хорошо, а две лучше». Во втором десятилетии 21 века четыре ядра больше не вызывают удивления. Сейчас на массовом рынке в ходу восьмиядерные ЦП и даже доступны решения на 10, 12 и 16 ядер.

Кэш — это память внутри ЦПУ, которая характеризуется наивысшей скоростью и используется процессором в первую очередь. Чем больше у микропроцессора такой памяти, тем лучше.

При производстве микросхем применяется специальное литографическое оборудование, которое имеет определённую разрешающую способность (техпроцесс). Уменьшение технологического процесса позволяет уместить больше транзисторов на подложке меньшего размера. 

Рабочая частота и количество ядер

Процессоры схематически делятся на две категории:

• низкочастотные (до 3.5 ГГц). Подходят для несложных офисных задач, работы с текстом и браузерами, просмотра мультимедийного контента;
• высокочастотные (более 3.5 ГГц). Ориентированы на оперативную обработку больших массивов данных, игры, рендер, создание графических и архитектурных объектов.

По ядрам ситуация иная:

Разъемы

Все компьютерные комплектующие требуют электропитания для правильной работы. Но есть нюансы:

• оперативной памяти, сетевой карте, маломощным видеокартам (потребление до 75 Вт) достаточно тока от материнской платы;
• процессору, жестким дискам, мощным графическим ускорителям требуется дополнительное питание.

Основной набор разъемов выглядит так:

• 24 pin (или 20 4 pin): питание материнской платы;
• CPU (4 pin): питание процессоров с максимальным теплопакетом 95 Вт;
• CPU (8 pin/4 4 pin): питание процессоров с теплопакетом боле 95 Вт;
• PCI (6 pin): питание видеокарт с потреблением до 150 Вт;
• PCI (8 pin/6 2 pin): питание видеокарт с потреблением до 250 Вт;
• Molex (4 pin): питание CD/DVD-приводов и жестких дисков с интерфейсом IDE (сегодня не используется), а также вентиляторов систем охлаждения и плат расширения;
• SATA: питание HDD, SSD, дисководов с интерфейсом SATA (современный стандарт).
• FDD (4 pin): питание флоппи-дисководов (сегодня не используются).

Набор портов подключения выбирается на основании конкретного компьютера. Вы должны просчитать количество и наименование разъемов исходя из текущих потребностей сделать небольшой запас под диски и (возможно) видеокарты.

Некоторые графические ускорители могут потребовать 2-3 PCI-разъема (8 6 pin, 8 8 pin, 8 8 8 pin). Изучайте спецификацию устройства до его покупки, чтобы не пришлось менять блок.

Оптимальная (распространенная в практике) конфигурация портов для БП выглядит следующим образом:

• 24 pin: обязательно;
• CPU 4 pin: обязательно (если чип требовательный или планируется разгон, то лучше 4 4 pin;
• PCI 6 pin: обязательно (смотрите на характеристики видеокарты);
• Molex 4 pin: 3-4 штуки;
• SATA: от 4 штук.

Разъемы подключения монитора

Мониторы подключаются к компьютеру с помощью четырех типов интерфейсов:

• HDMI. Поддерживает передачу картинки с разрешением до 10К и частотой до 120 Гц (спецификация HDMI 2.1). Помимо этого разъем позволяет передавать звуковой сигнал;
• DVI. Не менее распространенный цифровой стандарт, выводящий картинку 2560х1600 60 Гц или 1920х1080 120 Гц. Не подходит для 4К-мониторов;
• DisplayPort. Современный интерфейс с высокой пропускной способность. Единственный из представленных передает картинку в разрешении до 8К с частотой 240 Гц и поддержкой HDR. Лучший вариант для геймерских мониторов с высокочастотной матрицей;
• VGA. Устаревший аналоговый выход для подключения дешевых офисных мониторов. В современных картах не встречается.

Если на видеокарте отсутствуют разъемы VGA и DVI (это уже нормальное явление), используйте специальные «активные» переходники. Но в таком случае работоспособность графического ускорителя будет менее эффективной.

Сетевая карта

Сетевая карта [NIC — Network Interface Controller, Ethernet-адаптер, Сетевая плата, Cетевойадаптер] — дополнительная плата, которая дает возможность компьютеру взаимодействовать с другими устройствами локальная сеть. На новых компьютерах сетевые карты интегрированы в материнские платы.

Система охлаждения (кулер)

Во время работы процессор нагревается, поэтому приходится использовать охлаждение. Кулер представляет собой радиатор с вентилятором. Радиатор рассеивает тепло, а вентилятор выталкивает горячий воздух из рёбер. На эффективность охлаждения влияет размер и качество радиатора, а также количество, качество и скорость вентиляторов.

Также в корпус ставят один или больше вентиляторов для лучшей циркуляции воздушных потоков. Как правило, спереди ставят вентиляторы на вдув для притока холодного воздуха, а сзади и сверху на выдув горячего воздуха из системного блока.

Сокет

Как мы уже говорили, платы разрабатываются отдельно для процессоров Intel и AMD. Сокет — разъем, в который вставляется центральный процессор.

• Для Intel. 1151 (поколение Skylake и Kaby Lake), 1151v2 (Coffee Lake), 2066 (Skylake-X и Kaby Lake-X);
• Для AMD. AM3 (поколение FX), AM4 (поколение Ryzen и Ryzen ), TR4 (поколение Threadripper).

Твердотельный диск

Твердотельный диск [SSD, Solid-State Drive,Solid-State Disk] — накопитель, который использует энергонезависимую память для хранения и доступа к информации. Работает по принципу оперативной памяти.

Тип блоков питания

Конструкционно БП делят на три категории:

• Классические. От корпуса блока отходит набор кабелей с разъемами. Последние отвечают за питание материнской платы, процессора, видеокарты, дисков и некоторых плат расширения. Стоят дешево, но имеют один недостаток: многочисленные толстые провода отрицательно сказываются на внутренней эстетике корпуса.
• Модульные. Кабели съемные и подключаются по необходимости. Это позволяет избавиться от лишней «лапши» в корпусе и более грамотно проложить проводку внутри системного блока.
• Гибридные. Все та же модульная конструкция, но центральный кабель 24pin для материнской платы несъемный.

Модульные используются в основном для создания «дизайнерских» компьютеров с продуманной компоновкой комплектующих и прозрачной боковой крышкой, чтобы со стороны все выглядело эстетически красиво.

Тип памяти

На скорость, стабильность и срок эксплуатации SSD-диска влияет такой параметр, как тип ячеек памяти, на которых записываются все данные:

MLC — высокая надежность, до 10000 циклов полной перезаписи данных, нулевая задержка поиска, моментальное удаление информации пользователем, относительно высокая стоимость дисков;

TLC — до 3000-5000 циклов перезаписи, нулевая задержка поиска. Надежность и «жизненный цикл» чуть ниже, чем у MLC, но стоимость дисков ниже на 20–30%;

QLC — высокая плотность записи, «жизненный цикл» аналогичен TLC, цена ниже.

Память может быть однослойной (planar) и многослойной (3D-Nand, V-Nand). Последний вариант имеет такие преимущества:

• низкая стоимость производства;
• более высокая надежность в сравнении с planar;
• лучшая эффективность.

Но платить за это приходится повышенным нагревом. В случае с PCI-E и M.2-накопителями стоит позаботиться о пассивном радиаторе охлаждения, если он не идет в комплекте с «диском».

Для домашнего использования с головой хватит SSD с интерфейсом SATA 3.0 на TLC-чипах с объемом памяти 120–240 ГБ. Используйте накопитель для установки Windows, рабочих программ и браузеров. Вы удивитесь, как шустро заработает даже устаревший компьютер.

Типы оперативной памяти

Сегодня на рынке настольных ПК представлены модули ОЗУ следующих типов:

• DDR3 (для платформ Intel Skylake и Kaby Lake, AMD FX);
• DDR4 (для платформ Intel Skylake, Kaby Lake (зависит от материнской платы), Coffee Lake и AMD Ryzen).

Актуальным стандартом для рынка является DDR4. Тип DDR3 считается морально устаревшим, но все еще популярным из-за низкой стоимости.

Устройство компьютера

Стандартная конфигурация компьютера — это системный блок и базовая периферия: монитор, клавиатура, компьютерная мышь.

• Системный блок — ключевой функциональный элемент ПК, который содержит внутри себя комплектующие, необходимые для функционирования компьютера. Иначе говоря, железный корпус, который содержит нужные части.
• Периферия — внешнее оборудование для взаимодействия с компьютером, которое позволяет вводить и выводить информацию из него.

Вышеприведённая информация относится к настольным машинам. Также есть и другие разновидности ПК. Например, мобильные ЭВМ. Ноутбуки, в принципе, устроены аналогичным образом, но все комплектующие и периферия расположены в одном корпусе. Похожей категорией выступают моноблоки.

Флоппи-дисковод

Флоппи-дисковод  [Floppy Disk Drive, FDD, Дисковод, Флоппи-привод, НГМД] — устройство компьютера для чтение или записи информации на съёмный носитель информации (ГМД — гибкие магнитные диски (дискеты)). Назначение устройства — организация долговременного хранения, обмен информацией между устройствами.

Форм-фактор

В продаже можно встретить системную плату следующих форм-факторов:

• ATX (305×244 мм). Стандартные полноразмерные модели, с большим количеством портов и слотов расширения. Оптимальный выбор для домашних ПК. Позволяют подключить до 6–8 и более жестких дисков или SSD-накопителей, до 4 видеокарт, 4 модулей оперативной памяти. Платы совместимы со всеми корпусами типа Miditower и Fulltower;
• E-ATX (305×330 мм). Расширенная версия ATX, разработанная для создания профессиональных и топовых игровых ПК. Плата отличается от предшественницы большим количеством разъемов, увеличенным количеством слотов под ОЗУ (до 8 штук), лучшим охлаждением. Требовательна к габаритам корпуса (Miditower, Fulltower);
• Micro-ATX (244х244 мм). Недорогие компактные платы для мультимедийных ПК и офисных решений. Позволяют подключить одну видеокарту, 2-3 платы расширения, от 2 до 4 модулей ОЗУ. В большинстве своем не пригодны для создания игровых и рабочих станций;
• Mini-ITX (170×170 мм). Сверхкомпактные платы для миниатюрных систем. Минимальный набор слотов расширения, скромная подсистема питания. Поскольку они устанавливаются в компактные корпуса, необходимо заранее подбирать комплектующие соответствующих размеров, иначе они не поместятся в системный блок.

Есть еще и другие форм-факторы материнских плат, но они редко используются, поэтому не будем о них, цель статьи — рассказать вам об устройстве ПК и этого материала вам для базы больше, чем достаточно.
Если вам оно интересно, то откройте спойлер ниже.

Центральный процессор

Центральный процессор [Central Processing Unit, CPU] — главный чип компьютера который обрабатывает большинство команд (инструкций),  которые он получает от аппаратного или программного обеспечения, запущенного на компьютере. Большинство новых процессоров могут включать графический процессор (GPU).

Чипсет

Чипсет определяет возможности материнской платы, а именно:

• поддержка определенных процессоров;
• количество портов расширения;
• качество подсистемы питания;
• число слотов под оперативную память;
• разгонный потенциал процессора.

Чипсет — происходит из английского языка («chipset» — набор чипов). Если выразить все простыми словами, то чипсетом называют набор микросхем, аппаратно связывающий компоненты ПК воедино.

Теперь рассмотрим более подробно, опираясь на современные сокеты процессоров: 1151v2 и 2066 (Intel), AM4 и TR4 (AMD):

Если говорить о предыдущих поколениях процессоров (Intel 1151, AMD AM3 ), то картина следующая:

Маркировка чипсета зачастую указывается производителем материнской платы на упаковке, например:

• MSI Z390-A Pro (сокет 1151v2, Intel Z390);
• Gigabyte B450M S2H (сокет AM4, AMD B450);
• ASRock A320M-HDV R3.0 (сокет AM4, AMD A320).

Схематически понятно, под какой процессор и чипсет создавалась плата.

С этим разобрались, двигаемся дальше.

Заключение

Итак, в седьмом IT-уроке мы познакомились с внутренним устройством компьютера и кратко рассмотрели все компоненты системного блока. Для уровня «Новичок» этих знаний вполне достаточно, чтобы осознанно работать в большинстве программ, которые вам могут понадобиться.

В следующем уроке мы узнаем, какие устройства еще можно подключить к компьютеру (внешние устройства), называется он Основные периферийные устройства ПК.