Внутри системного блока размещаются основные внутренние компоненты ком-пьютера: материнская плата платы адаптеров (звуковая, видео, сетевая карты) процессор дисковые накопители блок питания соединительные шлейфы, шнуры и кабели вентилятор системы охлаждения внутренних элементов вентилятор и радиатор системы охлаждения процессора слоты системной шины

Так как многие компоненты могут быть интегрированы на материнской плате, то не все они могут быть представлены как отдельные комплектующие элемен-ты. Задняя панель, как правило, содержит панели плат расширений с разъемами, заглушки разъемов, вентиляционное отверстие вентилятора блока питания.

Это, так сказать, общий вид. Рассмотрим поближе эти комплектующие. Материнская плата

Материнская плата является своеобразным «фундаментом» для всех комплектующих компьютера. Именно в нее втыкаются все основные устройства. Такие, как видеокарта, оперативная память, процессор, жесткие диски и т.д. Другими словами, это платформа, на которой строится вся остальная конфигурация компьютера.

На материнских платах также встречаются интегрированные устройства, т.е. встроенные. Материнские платы подобного типа уже продолжительное время фигурируют на компьютерном рынке. Примером могут служить материнские платы со встроенной звуковой видеокартами.

Материнские платы подобного типа, конечно, хороши, но имеют один недостаток Материнские платы с интегрированными устройствами чаще выходят из строя или начинают работать некорректно, чем их аналоги без интегрированных устройств. Почему так происходит? Точно сказать не могу. Вполне возможно, что кто-то знает точный ответ на этот вопрос. Но то, в чем я не уверен, я не собираюсь излагать вам.

Зачем интегрируются устройства на материнскую плату? Ответ прост. Дешевизна. Материнские платы с интегрированными устройствами дешевле Но, как уже точно известно, скупой платит дважды.

Но дешевизна — не единственная причина интеграции устройств на материнскую плату производителями. Подобные платы часто применяются на переносных компьютерах. Примером может служить ноутбук.

Тип и характеристики различных элементов и устройств материнской платы, как правило, определяется типом и архитектурой процессора (материнские платы на базе процессоров фирм Intel, AMD, Cyrix и др. — 8086/8088/80188, 286, 386, 486/586/686, Pentium, Pentium pro). Как правило, именно процессор или процессоры, их семейство, тип, архитектура и исполнение определяют тот или иной вариант архитектурного исполнения материнской платы. Т.е. материнские платы изготавливаются в расчете на наилучшую совместимость с теми или иными устройствами. Чаще всего материнские платы изготавливают, делая главный упор на наилучшую совместимость именно с процессорами, но это не обязательный фактор.

По числу процессоров, составляющих центральный процессор, различают однопроцессорные и многопроцессорные (мультипроцессорные) материнские платы. Большинство персональных компьютеров являются однопроцессорными системами и комплектуются однопроцессорными материнскими платами. На вид и комплектацию материнских плат влияют, также, требуемые эксплуатационные характеристики и будущее назначение компьютера.

Например, для ноутбуков интегрируется все, что только можно интегрировать для его компактности. Но ведь подобная повальная интеграция имеет свои недостатки. О них читайте выше.

А вот, например, для компьютеров, на которых ведется бухгалтерия предприятия или фирмы, подбираются комплектующие с минимальной интеграцией устройств или же вовсе без оной. Конечно, такой компьютер будет громоздким, но ведь он и не предназначен для ежедневной переноски из угла в угол. А надежность и «выносливость» компьютера повышается на порядок.

Что же такое процессор? Процессор — это «мозг» компьютера. Процессором называется устройство, способное обрабатывать программный код и определяющее основные функции компьютера по обработке информации.

Т.е. процессор выполняет основные процессы на компьютере. Вот такой вот каламбур.

Конструктивно, процессоры могут выполняться как в виде одной большой монокристальной интегральной микросхемы — чипа, так и в виде нескольких микросхем, блоков электронных плат и устройств.

Чаще всего процессор представлен в виде чипа, расположенного на материнской плате. На самом чипе написана его марка, его тактовая частота (число возможных операций, которые он может выполнить в единицу времени) и изготовитель.

В настоящее время, микропроцессоры и процессоры вмещают в себе миллионы транзисторов и других элементов электронной логики и представляют сложнейшие высокотехнологичные электронные устройства. Персональный компьютер содержит в своем составе довольно много различных процессоров. Они входят в состав систем ввода/вывода контроллеров устройств. Каждое устройство, будь то видеокарта, системная шина или еще что-либо, обслуживается своим собственным процессором или процессорами. Однако, архитектуру и конструктивное исполнение персонального компьютера определяет процессор или процессоры, контролирующие и обслуживающие системную шину и оперативную память, и, что более важно, выполняющие объектный код программ. Такие процессоры принято называть центральными или главными процессорами (Central Point Unit — CPU). На основе архитектуры центральных процессоров строится архитектура материнских плат, и проектируется архитектура и конструкция компьютера.

Тип архитектуры, как правило, определяется фирмой производителем оборудования. Все крупнейшие фирмы, производящие электронное оборудование для IBM-PC-совместимых компьютеров и выпускающие свои типы центральных процессоров вносят изменения в базовую архитектуру процессоров серии Intel x86 или разрабатывают свою. С типом архитектуры тесно связан набор поддерживаемых команд или инструкций, и их расширений. Эти два параметра, в основном, определяют качественный уровень возможностей персонального компьютера и в большой степени уровень его производительности.

Разрядность центрального процессора определяет его поколение и принципиально влияет на скорость передачи информации между другими устройствами и процессором. Первые процессоры серии Intel x86 имели разрядность 8 бит и могли передавать и принимать информацию по одному байту. Современные микропроцессоры персональных компьютеров IBM-PC имеют разрядность 32 бита для передачи информации внешним устройствам и 64 бита — для внутренних операций с информацией. Для конвейерной архитектуры современных процессоров характерно повышение разрядности с развитием технологии производства и удешевлением современных технологий передачи информации и производства однокристальных микрочипов.

Тактовая частота процессора определяет минимальный квант времени, за который процессор выполняет некоторую условную элементарную операцию. Тактовые частоты измеряются в мегагерцах и определяют количественные характеристики производительности компьютерных систем в целом. Чем больше (выше) тактовая частота, тем быстрее работает центральный процессор.

В настоящее время технология производства центральных процессоров с высокой производительностью предусматривает их работу на очень высоких тактовых частотах (до 200 МГц и более), вследствие чего, устройства необходимо принудительно охлаждать. Для принудительного охлаждения процессоров используются пассивные системы — в виде радиаторов и активные системы — в виде радиаторов с вентиляторами. Многие процессоры оснащаются внутренними схемами умножения базовой тактовой частоты материнской платы. Такие процессоры имеют маркировку DX2 — удваивают DX4 — утраивают исходную тактовую частоту и, тем самым, работают в два и три раза быстрее.

Однако, все остальные устройства работают на базовой тактовой частоте. Необходимо понимать, что тактирующий генератор расположен на материнской плате, а тактовая частота центрального процессора определяет его максимальные возможности работать на соответствующей частоте.

Т.е. тактовая частота процессора — это еще не все. Существует еще тактовая частота системной шины, которая отвечает за передачу информации от одного устройства к другому. Естественно, что чем выше тактовая частота системной шины, тем быстрее будет передаваться информация между устройствами. К устройствам также относится и процессор. Часто бывает так, что все возможности процессора так и не остаются раскрытыми до конца, т.к. многие просто при одном слове «разгон» шарахаются в сторону. Их опасения понятны. Но в большинстве своем беспочвенны и основаны на «страшных сказках» «знающих» людей, которые, сами, мало что умея, пытаются отгородить остальных от того, что они не понимают или же не хотят понимать.

Материнские платы могут содержать один, два, четыре и более центральных процессоров, что определяет их производительность и область использования. В настоящее время, наиболее распространены процессоры серии Intel 80х86 с тактовыми частотами от 100 до 230 МГц большинство из которых поддерживают специальные системы команд обработки графической и видео информации (например MMX) и другие расширенные инструкции защищенного режима.

Большое значение в общей технологии производства компьютерных систем имеет вопрос согласования возможностей и внутренних интерфейсов центрального процессора и набора интегральных микросхем — чипа на базе которого построена материнская плата. Правильное их сочетание может резко повысить общую производительность, и наоборот. Поэтому, рекомендуется устанавливать на материнские платы процессоры, указанные в руководстве фирмы производителя платы.

Технологии производства центральных процессоров постоянно совершенствуются.

Системная шина — это «паутина», которая соединяет между собой ВСЕ устройства и отвечает за передачу информации между ними. Расположена она на материнской плате и внешне, как таковая не видна. Подробнее об этом — ниже.

Чем выше тактовая частота системной шины, тем быстрее будет осуществляться передача информации между устройствами и, как следствие, увеличится общая производительность компьютера, т.е. поднимется скорость компьютера.

В настоящее время, чаще всего, в персональных компьютерах используются системные шины стандартов ISA, EISA, VESA, VLB и PSI. ISA, EISA, VESA и VLB в настоящее время являются морально устаревшими и не выпускаются на современных материнских платах. В настоящий момент нашли широкое применение шины PSI и, последняя разработка в области системных шин, AGP.

Все стандарты различаются как по числу и использованию сигналов, так и по протоколам их обслуживания.

Шина входит в состав материнской платы, на которой располагаются ее проводники и разъемы (слоты) для подключения плат адаптеров устройств (видеокарты, звуковые карты, внутренние модемы, накопители информации, устройства ввода/вывода и т.д.) и расширений базовой конфигурации (дополнительные пустующие разъемы).

Существуют 16-ти и 32-х разрядные, высокопроизводительные (VESA, VLB, AGP и PSI с тактовой частотой более 16 МГц.) и низкопроизводительные (ISA и EISA с тактовой частотой 8 и 16 МГц) системные шины. Также, шины, разработанные по современным стандартам (VESA, VLB и PSI) допускают подключение нескольких одинаковых устройств, т.е., например, несколько жестких дисков , а шина PSI обеспечивает самоконфигурируемость периферийного (дополнительного) оборудования — поддержку стандарта Plug and Play исключающего ручную конфигурацию аппаратных параметров периферийного оборудования при его изменении или наращивании. Т.е. шина PSI, как, впрочем, и AGP сама настраивает оборудование без вмешательства пользователя.

Думаю, не стоит объяснять, что такое «порт».

Порты предназначены для соединения периферийных устройств с материнской платой. Существует два основных вида портов. Параллельные и последовательные. Рассмотрим оба типа.

Чаще всего параллельные порты LPT используются для подключения к компьютеру печатающих устройств (принтеры).

Параллельные порты получили свое название благодаря методу передачи данных, т.к. они имеют восемь разрядов шины данных и способны передавать информацию байтами синхронно по восьми проводникам. Чаще всего, в параллельных интерфейсах используются следующие сигналы:

Сигналы данных могут дополнительно обеспечиваться собственными сигнальными линиями заземления — по одному на каждый канал данных. В таком случае, число сигналов возрастает до 25. Для соединения компьютера с устройством при помощи параллельного интерфейса используется 25-ти контактный разъем Centronics.

Параллельные интерфейсы имеют высокую скорость передачи данных (до 150 К/сек) и низкую помехоустойчивость, что позволяет использовать кабель длинною не более трех метров.

Последовательные порты передают данные последовательно по одному биту. Для передачи и приема в них используется два канала — один для передачи и один — для приема, и несколько дополнительных сигнальных линий.

Для соединения при помощи последовательных портов используются 9-ти и 25-ти контактные соединительные разъемы. Последовательные коммуникационные порты имеют достаточно низкие скорости работы (50, 75, 100, 110, 200, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57000 и 115000 бит/сек) и высокую помехоустойчивость, что позволяет использовать соединительный кабель до 75 метров и более.

Последовательные порты имеют разнообразное использование. Они применяются как для соединения компьютера с принтерами, модемами, мышами, ручными сканерами и т.п., так и для соединения двух компьютеров.

Видеокарта, видеоадаптер, видеоконтроллер или адаптер дисплея является устройством непосредственно формирующим изображение на — мониторе. Как и любой другой контроллер устройства, видеокарта может быть выполнена как внешнее или внутреннее — интегрированное (встроенное) на материнскую оборудование. Тип видеоконтроллера и его возможности определяют, в конечном виде, аппаратно достижимые и поддерживаемые режимы работы всей графической системы, скорость и качество формируемого на экране мониторов изображения.

Видеокарта, выполненная как внешнее устройство — требует подключения к материнской плате в определенный слот.

Интегрированная видеокарта на материнскую плату — не требует подключения вообще, но может быть отключена в случае необходимости подключения внешней.

Все видеокарты содержат видеобуфер, физические адреса которой находятся на плате адаптера, но входят в общее адресное пространство оперативной памяти компьютера. В нем хранится текстовая или графическая информация выводимая на экран. Тип микросхем видеопамяти значительно влияет на производительность всей видеосистемы в целом. Так, обычные чипы динамической памяти DRAM не позволяют делать одновременно операции чтения и записи в область видеопамяти, а микросхемы VRAM (Video Random Access Memory) — позволяют, что значительно ускоряет работу устройства. Основная функция видеокарты заключается в преобразовании цифровых данных видеобуфера в те сигналы, которые управляют монитором и формируют, видимое пользователем, изображение на экране.

Графические режимы допускают отрисовку на экране монитора объектов произвольной формы и сложности. Общим принципом графических режимов является кодирования изображения как набора элементарных точек — пикселов, определяющих максимальное разрешение экрана. Выпускаются видеокарты с самыми различными графическими режимами (320х200, 640х480, 800х600, 1024х768, 1280х1024, 1600х1200:)

В зависимости от числа бит на пиксел различают монохромные и цветные графические режимы с числом цветов 16 (4 бита на пиксел), 256 (8 бит на пиксел), 32000 (12 бит на пиксел), 64000 (16 бит на пиксел), 16млн (32 бита на пиксел) — режим True color. В зависимости от используемого графического режима и типа адаптера дисплея, цвета пикселей могут кодироваться разным количеством бит, что в конечном итоге, определяет число одновременно отображаемых на экране цветов — цветовую палитру и объем видеопамяти необходимый для хранения картинки изображения.

Современные видеокарты могут иметь до 32 Мбайт видеопамяти и более, что дает им возможность использовать графические видеорежимы с 16 млн цветов — True color и разрешением экрана до 1024х768 пикселов и выше.

Скорость работы видеоадаптера — скорость отрисовки пикселов на экране весьма разнообразна и зависит от его типа, видеорежима, используемой в адаптере видеопамяти и скорости работы и типа всей системы в целом

Современные видеоадаптеры в своем составе имеют, как правило, контроллер и процессор — графический сопроцессор системы. Разрядность контроллера и шины данных между контроллером и видеопамятью может составлять 32 и 64 бита, что в первую очередь влияет на производительность устройства. Однако, разрядность — признак, характеризующий четыре компоненты видеосистемы — процессора, контроллера микросхем памяти и соединяющей их шины данных. Теоретически, конечно, наивысшая производительность достигается при 64-х разрядности всех четырех компонент, однако, столь крутые видеорежимы сказываются на производительности всей системы и, следовательно забирают часть ресурсов компьютера, если у ней не хватает видеопамяти. Для того, чтобы видеокарта не забирала под свою работу системные ресурсы, нужно, чтобы у видеокарты имелось в наличии не менее 8 мегабайт видеопамяти.

К важнейшим характеристикам видеокарты относят его тип, вид, поддерживаемые видеорежимы (допустимые разрешения экрана, максимально возможное количество цветов), поддерживаемые режимы энергетического сохранения и управления монитором, поддержку аппаратных систем ускорения и акселерации вывода в текстовых и графических режимах, акселерации отрисовки двухмерных 2D и трехмерных 3D изображений, заполнения фоном (текстурой) графических примитивов, буферизации вывода растровых и др. шрифтов, разрядность контроллера и шины данных между контроллером и видеопамятью и др. Большинство указанных параметров зависят от типа и вида устройства.

Звуковые адаптеры или карты представляют устройства, позволяющие воспроизводить и записывать звук. Стандартные звуковые карты обычно бывают внутренние, вставляемые в разъем системной шины на материнской плате. К звуковым картам обычно можно подключить колонки, микрофон и игровой джойстик. Основными характеристиками звуковых адаптеров являются: качество звука (частотный диапазон воспроизведения и записи, стерео или моно звучание, наличие систем цифровой фильтрации), количество каналов воспроизведения и записи, разрядность шины данных, наличие синтезатора и число его голосов и др. Чем шире частотный диапазон звукового сигнала, тем чище и качественнее воспроизводимый и записываемый звук устройства. Наиболее распространены карты с диапазоном от 20 Гц до 25 кГц. Системы цифровой фильтрации позволяют достаточно существенно улучшить качество звучания и записи. Они могут быть одно и многоканальными и иметь или не иметь программный интерфейс управления.

Обычные звуковые карты, применяемые в домашних и офисных компьютерах имеют один канал воспроизведения и один канал записи звука. Более мощные и дорогие устройства имеют несколько (2, 4, 6, 10 и более) каналов и позволяют производить независимое воспроизведение, запись и наложение нескольких звуковых источников, а также полное раздельное управление каналов.

Разрядность внутренней и внешней шин данных имеет прямое отношение к производительности и возможностям устройства. Выпускаются 8-ми, 16-ти и 32-х разрядные карты, обеспечивающие возможности от примитивного монофонического до многоканального стерео звука и записи.

Синтезатор представляет дополнительную систему создания звуковых эффектов. При помощи программируемых голосов синтезатора можно синтезировать звук при помощи специальных цифровых команд, что значительно снижает объем информации, необходимый для воспроизведения звука. Многие звуковые карты содержат звуковой вход аналогового сигнала, для подключения выходного звукового CD_ROM для обеспечения возможности проигрывания музыкальных компактдисков. Также, они могут иметь слоты для подключения игровых адаптеров, позволяющие подключать джойстики и другие игровые манипуляторы.

Автор: Кот