4.2. Системный блок
В состав системного блока входят следующие устройства:
системная (материнская) плата с микропроцессором;
оперативная память;
накопитель на жестком магнитном диске;
контроллеры или адаптеры для подключения и управления внешними устройствами ПК (монитор, звуковые колонки и др.);
порты для подключения внешних устройств (принтер, мышь и др.);
внешние запоминающие устройства для гибких магнитных дисков и лазерных дисков типа СD-RОМ.
4.2.1. Системная плата
Системная плата является интегрирующим (объединяющим) узлом ПК. На системной плате конструктивно размещаются микросхемы, электронные устройства и разъемы (слоты) расширения.
На системной плате, помимо процессора, расположены:
чипсет (микропроцессорный комплект) — набор микросхем;
шины — набор проводников;
постоянное запоминающее устройство — микросхема памяти;
разъемы (слоты) расширения конфигурации ПК.
Основные элементы системной платы показаны на рис.4.2:
Рис.4.2. Системная (материнская) плата
разъем для микропроцессора;
разъемы оперативной памяти;
интерфейсы шины РСI;
4) микросхема системной логики (чипсет);
интерфейсы (разъемы) для подключения жестких дисков;
интерфейс для подключения FDD;
блок портов ввода/вывода.
Системная плата во многом определяет конфигурацию ПК, поскольку от ее параметровзависит тип используемого микропроцессора, максимальный объем оперативной памяти, количество и способы подключения внешних устройств ПК и другие характеристики.
На данный момент все системные платы можно разделить на две группы Это материнские платы для процессоров от компании AMD и для процессоров от корпорации Intel. Поэтому и наборы системной логики для процессоров выпускаются этими же компаниями. Между этими группами легко вести разделение по процессорным разъёмам (сокетам). Для процессоров фирмы Intel сейчас, выпускаются [25] материнские платы с 4-мя разновидностями сокетов, а для AMD – с тремя. Каждому сокету соответствует определенный чипсетовый комплект (рис.4.3).
Рис.4.3. Схема разновидностей системных плат.
Как видно из данной схемы разновидностей сокетов и чипсетов, а значит и системных плат, построенных на их модификациях, довольно много. Так что к выбору материнской платы надо относиться очень серьезно.
А. Центральный процессор (ЦП) – это главная микросхема компьютера. Он является сердцем фактически каждого современного компьютерного устройства и во всем мире обозначается CPU (Central Processor Unit). Центральный процессор лежит в основе настольных компьютеров, ноутбуков, телефонов либо планшетов. Он отвечает за вычислительные возможности компьютера, иногда определяет толщину ноутбука либо время самостоятельной работы телефона. Каждый год процессоры становятся наиболее многофункциональными, мощными и энергоэффективными, благодаря чему и устройства на их основе постоянно развиваются.
Конструктивно центральный процессор – это кристалл очень маленьких размеров. Его основой являются ядра, которые состоят из миллионов транзисторов. Работа процессора состоит в выборе из памяти в определенной последовательности команд и данных и их выполнении. Для повышения быстродействия ПК микропроцессор снабжен внутренней кэш-памятью.
Множество команд, которые может выполнить процессор над данными, образует систему команд процессора. Чем больше набор команд процессора, тем сложнее его архитектура.
Процессоры характеризуются числом ядер, быстродействием, разрядностью, объёмом кэш-памяти и другими характеристиками.
На рынке настольных компьютеров и ноутбуков есть два главных конкурента – производители ЦП: корпорации Intel и AMD. Рассмотрим современные (2013 г.) процессоры этих фирм [25].
Процессоры AMD
Sempron – самый экономный процессор для настольных компьютеров и мобильных устройств являющийся непосредственным конкурентом процессорам Celeron компании Intel. Главной нишей предоставленного процессора считаются простые приложения для ежедневной работы.
Phenom II - семейство многоядерных процессоров компании AMD, специализированных на выполнения любых задач. Является передовой линейкой для настольных компьютеров и включает в себя процессоры с количеством ядер от 2 до 6.
Athlon II это семейство многоядерное процессоров, созданные как бюджетная альтернатива наиболее дорогим процессорам серии Phenom II. Специализирован для решения ежедневных задач, ориентирован как вариант для "экономных" игровых систем и компьютеров с очень мощной производительностью.
A-Series– являются новейшим четырехъядерным семейством процессоров. Это последняя разработкой фирмы AMD на данный момент, которая поступила в продажу. Характерными свойствами данной серии служит интегрированная в ядро процессора, графическая видеокарта Radeon.
Процессоры INTEL
Celeron – огромное семейство низкобюджетных процессоров, специализированное на применение в домашних и офисных компьютерах начального уровня.
PentiumDual-Core – старое семейство экономных двухъядерных процессоров для доступных домашних и офисных решений. Несмотря на то, что процессоры данной серии до сих пор везде продаются, большая часть пользователей в настоящее момент делает свой выбор в пользу наиболее актуального и рентабельного Core i3.
Core i3 – это последнее семейство двухъядерных ЦП начального и среднего уровня стоимости и производительности. Они должны заместить морально отжившие Pentium Dual-Core в архитектуре старого поколения Intel Core 2. Имеют интегрированный графический процессор и контроллер памяти.
Core i5 – эти процессоры среднего уровня стоимости и производительности. Процессоры этой серии могут включать в себя 2 или 4 ядра и так же могут иметь встроенную графическую карту. Оптимальное решение для игровых и мультимедийных решений. Поддерживают такую технологию как TurboBoost, которая состоит в автоматическом разгоне ЦП под нагрузкой.
Core i7 – передовая линейка микропроцессоров от фирмы Intel. Устанавливаются в высокопроизводительные системы, специализированные для решения проблем любой сложности. Так же поддерживает технологию Turbo Boost, с которой микропроцессор автоматически повышает производительность тогда, когда это нужно.
Б. Чипсетом (chipset) системной платы называется комплект микросхем, управляющий процессором, памятью, постоянным запоминающим устройством, шинами и интерфейсами передачи данных, а также рядом периферийных устройств.
Параметры микропроцессорного комплекта (чипсета) в наибольшей степени определяют свойства и функции материнской платы. В настоящее время большинство чипсетов материнских плат выпускаются на базе двух микросхем, получивших название «северный мост» и «южный мост».
«Северный мост» управляет взаимосвязью четырех устройств:
процессора,
оперативной памяти,
порта AGP
шины PCI.
Поэтому его также называют четырехпортовым контроллером.
«Южный мост» называют также функциональным контроллером. Он выполняет функции контроллера жестких и гибких дисков, функции моста ISA – PCI, контроллера клавиатуры, мыши, шины USB и т. п.
В. Системная шина обеспечивает обмен данными и командами между внутренними устройствами ПК. Основной задачей системной шины является передача данных между процессором и остальными электронными узлами компьютера. По системной шине осуществляется не только передача данных, но и адресация устройств, а также происходит обмен специальными служебными сигналами. В зависимости от этого в архитектуре ПК различают три вида шин:
шина данных;
шина адреса;
шина команд.
Существуют различные стандарты системной шины, которые сложились по мере развития техники.
Основные шинные интерфейсы современных системных плат:
ISA – обеспечивает взаимодействие между собой всех устройств системного блока (в новых ПК практически не используется),
PCI – для подключения внешних устройств, при этом сразу происходит автоматическое определение и настройка этого устройства, быстродействие до 264 Мбайт/с,
AGP – усовершенствованный графический порт, специально разработанный для подключения видеоадаптеров (видеокарт). Частота шины АGР, как и РСI, 33 или 66 МГц, однако, пропускная способность составляет 1066 Мбайт/с.
USB – универсальная последовательная шина USB является обязательным элементом современного ПК. Шина USB представляет собой последовательный интерфейс передачи данных для средне- и низкоскоростных периферийных устройств. Она позволяет подключить до 256 разных устройств с последовательным интерфейсом. Шина USB поддерживает автоопределение (Рlug-n-рlay) новых устройств, а также, так называемое, «горячее» подключение, то есть подключение к работающему компьютеру без его перезагрузки.
Шина USB имеет три режима передачи данных:
низкоскоростной (LS, Low-speed) до 1,5 Мбит/с;
полноскоростной (FS, Full-speed) до 12 Мбит/с;
высокоскоростной (HS, High-speed, только для USB 2.0) до 480 Мбит/с.
С интерфейсом USB выпускаются модемы, клавиатуры, мыши, СD-RОМ, джойстики, флэш-карты, дисковые накопители, сканеры и принтеры, цифровые камеры и другие устройства.