Устройство персонального компьютера: принцип работы, компоненты

В чем сложность? Многие, покупая свой первый персональный компьютер, даже не задумывается, из каких компонентов он состоит – просто выбирают наиболее подходящий по цене готовый вариант. Однако, не зная архитектуры, можно выбрать совсем не то, что вам нужно.

Что делать? Чтобы ваши ожидания оправдались, нужно знать устройство персонального компьютера. Например, что отвечает за скорость работы, какая видеокарта подойдет для игр, а что лучше будет для работы в офисе, нужен ли стандартный или «быстрый» жесткий диск и т. д.

Основные компоненты персонального компьютера

Человек устроен таким образом, что его вполне можно сравнить с устройством персонального компьютера. Он получает информацию, анализирует ее, осмысливает и делится ею с другими. Давайте проведем аналогию, чем занимается индивид и ПК:

• прием данных (в персональном компьютере это выполняет устройство ввода данных);
• запоминание информации (память ПК);
• мышление (обработка данных);
• передача информации (устройства вывода персонального компьютера).

Персональный компьютер устроен следующим образом:

• Ввод информации на персональный компьютер осуществляется при помощи таких устройств, как клавиатура и мышь, вывод происходит на монитор.
• Для ее обработки и хранения используется процессор, который является частью системного блока.

Эти устройства составляют базу персонального компьютера. Разберем их подробнее.

Узнай, какие ИТ - профессии
входят в ТОП-30 с доходом
от 210 000 ₽/мес

Павел Симонов

Исполнительный директор Geekbrains

Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.

Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Павел Симонов

Исполнительный директор Geekbrains

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023

Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда

Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка

Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽

Получить подборку бесплатно

pdf 3,7mb

doc 1,7mb

Уже скачали 31979

Устройство системного блока персонального компьютера

Системные блоки различны по форме корпуса: горизонтальные, (desktop), так и вертикальные (tower).

Вид вертикальных системных блоков зависит от их размера:

• полноразмерный (big tower);
• среднеразмерный (midi tower);
• малоразмерный (mini tower).

Горизонтальные системные блоки бывают плоские и особо плоские (slim).

Выбор пользователя зависит от его вкуса и от того, насколько модернизированная модель необходима.

Читайте также!

Компьютерная безопасность – что за профессия и кем работать

Подробнее

Чаще всего, покупатели персонального компьютера останавливают свой выбор на корпусе mini tower. Преимущество заключается в небольших размерах, поэтому его можно разместить прямо на рабочем столе, или же установить рядом, используя тумбочку или специальную подставку. Стоит отметить, что в mini tower можно разместить от 5 до 7 плат расширения.

При выборе стоит уделить внимание такому параметру, как форм-фактор, который влияет на требования к устройствам, размещаемым в корпусе. Наибольшим спросом пользуются AT и АТХ.

Корпуса ПК продаются в комплекте с блоком питания, основной характеристикой которого является мощность. Чаще всего предпочтение отдается показателю, который варьируется в диапазоне от 200 до 250 Ватт.

Говоря об устройстве персонального компьютера, стоит отметить, что в состав системного блока входят:

• Материнская плата.
• Процессор.
• Шинные интерфейсы материнской платы.
• Оперативная память.
• Микросхема ПЗУ и система BIOS.
• Энергонезависимая память CMOS.
• Жесткий диск.
• Дисковод гибких дисков.
• Дисковод компакт-дисков CD-ROM.

Ниже мы остановимся подробнее на главных компонентах системного блока.

Только до 25.11

Скачай подборку материалов, чтобы гарантированно найти работу в IT за 14 дней

Список документов:

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

20 профессий 2023 года, с доходом от 150 000 рублей

Чек-лист «Как успешно пройти собеседование»

Чтобы получить файл, укажите e-mail:

Введите e-mail, чтобы получить доступ к документам

Подтвердите, что вы не робот,
указав номер телефона:

Введите телефон, чтобы получить доступ к документам

Скачать подборку бесплатно pdf 2,5mb

Уже скачали 52300

Я подтверждаю согласие на обработку персональных данных.

Материнская плата персонального компьютера

Под этим термином понимается плата, включающая в себя процессор, оперативную память, видеокарту, жесткие диски и пр. Ее название можно объяснить тем, что она является аппаратным устройством персонального компьютера, которое питает все остальные комплектующие.

Наличие форм-фактора — это одна из важных характеристик материнской платы. Чаще всего для домашних компьютеров, подходящих для выполнения простых задач, актуальны форм-факторы:

• ATX.
• Mini ATX.

Сегодня большим спросом среди покупателей пользуется продукция таких компаний, как Gigabyte и Asus.

ATX – это плата, имеющая полноценный функционал. Она отличается от других тем, что на ней размещено большое количество различных слотов, их можно использовать не только для оперативной памяти, но и с целью подключения жестких дисков. Таким образом, ATX примечательна солидным потенциалом для разгона.

Mini ATX отличается от предыдущей размером. Соответственно, и слотов здесь установлено меньше. Ее преимущество заключается в невысокой стоимости, такое устройство вполне подойдет для бюджетных офисных ПК.

Производители материнских плат ежегодно модернизируют свои устройства. Этому моменту есть смысл уделить внимание при обновлении ПК, потому что усовершенствованные комплектующие не всегда могут работать при старой плате.

Функции процессора в персональном компьютере

Процессор программисты называют сердцем ПК. Ведь именно он является главным устройством в его составе, через него проходят все сведения, обрабатываются и распределяются между остальными составными частями. Процессор включает в себя текстолит, на нем устанавливаются микроконтроллеры и кристалл. Последний выполняет вычислительную функцию. Сверху все элементы накрываются крышкой из металла.

В целях защиты кристалл обрабатывают специальной термопастой, которая отводит тепло на крышку. Она охлаждается радиатором.

Сегодня производители устанавливают в процессор два кристалла, один из них — это встроенная видеокарта, которая отвечает за обработку графической информации.

Считается, что процессоры высокого качества производят компании Intel и AMD. Intel выпускает серию Core I, AMD – Ryzen. Они отличаются друг от друга тем, что AMD имеет микроножи.

Кроме того, для AMD необходима специальная материнская плата, имеющая AM4 сокет. Для использования потребуется израсходовать больше электрической энергии, но она имеет наименьшую стоимость.

Если раньше AMD выпускали процессоры, тепловыделение которых оставляло желать лучшего, и устройство быстро выходило из строя, то сегодня ситуация обстоит иначе. Появились усовершенствованные модели Ryzen, в которых такой проблемы не возникает.

Компания Intel пользуется высокой популярностью за счет своей безупречной репутации. Их процессоры идеальны для работы с графической и видеоинформацией. Устройства не имеют ножек, для их использования не требуется больших энергетических затрат, но они имеют некоторые проблемы с тепловыделением.

Самая выдающаяся модель от Intel – это Core I9 9900K. Такой процессор имеет 8 ядер, частота составляет 3,6 гигагерц. Его работа происходит на основании сокета материнской платы LGA 1151v2.

У AMD тоже есть фаворит. Это Ryzen 7 3800X. Модель имеет 8 ядер, а также 8 дополнительных виртуальных элементов. Их частота равна 3,9 гигагерцам, работают на сокете материнской платы SocketAM4.

Производительность процессоров от обеих компаний примерно одинакова.

Вопрос тепловыделения стоит достаточно остро, так как современные устройства имеют высокую мощность и способны одновременно выполнять огромное количество операций. Естественно, чем сложнее задача – тем сильнее нагревается процессор, если охлаждение недостаточное, то температура может подняться до +90 градусов, что повлияет на работоспособность кристалла.

Специалисты разработали две системы охлаждения:

• Водяная.
• Воздушная.

Водяная система охлаждения спроектирована таким образом, что она имеет два шланга, подключенные к радиатору. По ним циркулирует жидкость. Охлаждение процессора происходит за счет вентилятора, прикрепленного к корпусу.

В воздушной системе охлаждения вентилятор устанавливается на самом радиаторе.

Обе системы имеют свои достоинства и недостатки:

• Водяная система охлаждения достаточно мощная, но она требует своевременного обслуживания. Необходимо регулярно проверять уровень жидкости и поддерживать работоспособное состояние шлангов.
• Воздушная охлаждает ничуть не хуже, чем водяная, не требует серьезных мероприятий в обслуживании, следует только проверять, чтобы на вентиляторе не копилась пыль. Но здесь есть существенный недостаток – такая система имеет значительные размеры и занимает много места.

Специалисты рекомендуют устанавливать воздушную систему с большим радиатором. Если он будет иметь восемь медных трубок – прекрасно. Этот выбор позволит обеспечить полноценное рассеивание тепла, при этом процессор не будет разгоняться.

Наибольшей популярностью пользуются продукты от Deep Cool, Thermaltake, Thermalright.

Водяной системе следует отдавать предпочтение в том случае, если процессор во время работы сильно разгоняется и нагревается до высокой температуры. Здесь стоит отметить системы, выпускаемые компанией Corsair.

Устройство оперативной памяти персонального компьютера

Оперативная память – это очередное устройство, которое входит в состав ПК. С его помощью программы фиксируют информацию, затем она обрабатывается процессором. Преимущество оперативной памяти заключается в высокой скорости обработки данных, а также в том, что ее очищение для следующих манипуляций происходит в автоматическом режиме.

К продаже предлагаются модели, объем которых составляет 4, 8, 16 и 32 гигабайта. Последние два варианта являются предпочтительными для игровых моделей ПК.

При сборке персонального компьютера лучше отдать предпочтение сразу нескольким планкам с объемом по 8 гигабайт, если одна из них выйдет из строя, ее заменит другая. Высоким качеством отличаются устройства от Kingston с моделью HyperX.

Если объем недостаточный, это обязательно заметят любители видеоигр. Когда память закончится, ПК станет использовать жесткий диск для подкачивания файлов.

Графический компонент персонального компьютера — видеокарта

Видеокарта – это графический процессор, функционал которого заключается в вычислениях в графических приложениях и различных играх. Некоторые производители ПК устанавливают ее внутри материнской платы. Такое расположение имеет важный недостаток: видеокарта ввиду невысокой производительности может работать только с простейшими ресурсами. В некоторых случаях для работы с графикой приходится приобретать дополнительную видеокарту.

Самые популярные сегодня производители видеочипов:

• NVIDIA
• AMD

Читайте также!

Программы для удаленного доступа к компьютеру: 19 аналогов TeamViewer

Подробнее

Некоторые компании используют их видеочипы для производства своих видеокарт, к ним относятся: Gigabyte, Asus, Sapphire, Palit и др.

Сама карта размещается в слоте PCI-Express на материнской плате. Ее главная характеристика – это вычислительная мощность, которая измеряется в гигабайтах, также важную роль играют частота (мГц) и разрядность шины (бит).

Некоторые пользователи считают главным критерием при покупке объем видеокарты, и производители этим умело пользуются. Они добавляют его в устройства, но из-за этого сильно страдает частота, которая снижает производительность устройства.

Прогресс не стоит на месте, и современные материнские платы имеют возможность установки нескольких видеокарт. Для этого необходимо использовать переходник SLI для NVIDIA и Crossfire для AMD. Важно: устройства должны быть полностью идентичны, только так можно добиться роста производительности.

Практика показывает, что, выбирая между одной мощной видеокартой или двумя средними по производительности, лучше остановиться на первом варианте, потому что далеко не все ресурсы адаптированы к работе с двумя устройствами на полной мощности.

Подключение мониторов к видеокарте осуществляется по нормативам DVI, HDMI и MiniDP. Сегодня многие карты дают возможность подключить к ней не менее 4-х мониторов.

Пример современной видеокарты с высокой производительностью – Nvidia GeForce RTX 2080Ti. Вот ее характеристики:

• Объем памяти: 11 Гб.
• Частота: 14000 МГц.
• Разрядность шины: 352 бита.

Зачем нужен жесткий диск в ПК

Жесткий диск – устройство персонального компьютера, функция которого заключается в хранении информации: документов, изображений, видео, приложений и пр. Объем информации, которую можно сюда поместить, измеряется в гига- и терабайтах.

Жесткие диски классифицируются на:

Магнитный жесткий диск HDD

Его ширина составляет 3,5 дюйма. Запись информации осуществляется при помощи магнитных блинов. Устройства подключаются к интерфейсу IDE и SATA.

Интерфейс IDE способен пропускать 133 Мегабит в секунду, скорость записи информации варьируется в диапазоне от 10 до 20 Мегабит в секунду. Сегодня такие модели считаются устаревшими, эти жесткие диски уже не производятся.

Интерфейс SATA начал свое развитие с версии 1.0 и дошел до 3.0. Пропускная способность достаточно высокая – до 600 Мегабит в секунду. Есть недостаток – скорость чтения и записи информации, она составляет порядка 110 мегабит в секунду.

Эти диски весьма чувствительны к вибрациям. Малейшее повреждение может лишить устройство работоспособности.

Твердотельный жесткий диск SSD

Ширина диска составляет 2,5 дюйма. Нередко пользователю необходимо приобрести дополнительное крепление, без которого установить жесткий диск невозможно. Суть работы здесь такая же, как у флеш-накопителя. Данные записываются в чипы информации. Преимуществом является высокая скорость записи и чтения, которая может достигать 550 Мегабит в секунду.

SSD имеет существенный недостаток – количество записей ограничено, в связи с чем регулярная запись информации и ее последующее удаление, а также дефрагментация являются нежелательными манипуляциями.

Жесткий диск М2

Представлен в виде планки, которая имеет много общего с оперативной памятью. Стоит выделить высокую скорость, которая в самых продвинутых устройствах достигает 3000 Мегабит в секунду.

Размещение М2 осуществляется в специальном слоте на материнской плате PCI Express. Важно: разъем мини PCI Express для жесткого диска М2 не подходит.

Дарим скидку от 60%
на курсы от GeekBrains до 01 декабря

Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей

Забронировать скидку

Итак, в этой статье мы рассказали вам, какие устройства входят в состав персонального компьютера. Понимая их характеристики, вы сможете с легкостью собрать свою идеальную модель ПК, исходя из личных потребностей и рекомендаций экспертов.

Автор статьи:

Редакция сайта GeekBrains Шеф-редактор раздела Программирование