Современные компьютерные технологии развиваются бешенными темпами. Персональный компьютер может полностью устареть всего за несколько лет. Многие современные программы работают на устаревшем оборудовании очень медленно, либо вообще не запускаются. Кому-то проще купить новый компьютер.

Можно также попробовать обновить старый. Чтобы выполнить апгрейд, необходимо хотя бы немного разбираться в устройстве системного блока компьютера.

Общая информация

Какие же элементы являются основными составляющими любого персонального компьютера? Любой компьютер обязательно содержит в своем устройстве следующие компоненты:

— устройства ввода информации (это могут быть стандартные устройства управления, например, мышь и клавиатура, и узкоспециализированные, такие как планшет для рисования);
— устройства вывода информации (монитор, принтер, наушники);
— периферийные устройства (USB-модемы, сетевые адаптеры, ТВ-тюнеры и т.п.)
— системный блок.

Устройство системного блока персонального компьютера следует рассматривать более детально. В него входит огромное количество различных компонентов, которые влияют на производительность всей системы. В состав системного блока входят такие элементы, как:

— центральный процессор;
— материнская плата;
— жесткий диск;
— оперативная память;
— графический адаптер;
— звуковая карта;
— устройства PCI.

Устройство процессора

Самым сложным элементом, входящим в состав персонального компьютера, является центральный процессор. Как правило, он представляет собой кремниевую пластину в корпусе, имеющую множество всевозможных выводов, подключаемых в специальное гнездо, которое находится на материнской плате. Сверху на кремний напылено вещество, которое воспроизводит сложную электро-схему. В состав центрального процессора входит несколько миллионов различных элементов. Размер всех деталей не превышает нескольких нанометров.

После завершения процесса изготовления процессора, на него устанавливают радиатор. Он служит для отвода тепла. Также на процессоре устанавливается вентилятор. Без этого никак нельзя обойтись, ведь в данном устройстве одновременно функционирует огромное количество транзисторов. Процессор имеет настолько сложное устройство, что в данном сегменте мирового рынка конкурирует всего два крупных производителя. Это компании AMD и Intel.

Характеристики центрального процессора

К главным характеристикам CPU, как правило, относят тактовую частоту, количество ядер и размер кэша. Чем выше данные параметры, тем быстрее устройство будет выполнять вычисления. От значения тактовой частоты устройства напрямую будет зависеть количество арифметических и логических операций, которые может выполнить одно ядро за секунду. Если на процессоре два ядра, значит за секунду будет осуществляться вдвое больше операций. Для хранения команд, адресованных центральному процессору, предусмотрен кэш. Скорость обмена информацией с кэшом очень высока. Если размер кэш-памяти будет очень мал, пользователь не сможет использовать возможности центрального процессора на максимальной скорости.

Материнская плата

Рассмотрим более подробно устройство материнской платы. Оно довольно сложно и включает в себя многослойную схему. На ней находятся основные сокеты, предназначенные для подключения периферийных устройств. В материнской плате также имеются особые логические микросхемы, которые обеспечивают взаимосвязанную работу всех компонентов персонального компьютера.

Также на ней находятся контроллеры основных интерфейсов персонального компьютера, таких как сетевая карта, звуковая плата или устройства ввода/вывода информации. В некоторых случаях на материнской плате имеются слоты для подключения дополнительных устройств (USB, PCI, PSI). Ключевым элементом любой материнской платы является чипсет.

Это особая микросхема, которая обеспечивает подключение контроллеров устройств к центральному процессору, что необходимо для совместного функционирования. Именно чипсет в целом определяет внутреннее устройство персонального компьютера. Так, например, вы не сможете установить в системную плату память 3-го поколения, если используемая вами логика поддерживает только 2-ое поколение.

Оперативная память

Описывая устройство персонального компьютера, ни в коем случае нельзя не упомянуть о RAM (random access memory) или оперативной памяти. Для чего же необходим данный элемент? Именно в оперативной памяти хранятся все команды процессора и временные данные, которым не хватило места в кэше. Важнейшими характеристиками оперативной памяти являются поколение, объем, частота и тайминги. При выборе ОЗУ особое внимание, как правило, уделяется поддерживаемому поколению памяти.

Так, например, вы не сможете установить планку памяти DDR или DDR2 в разъем для DDR3. Для каждого поколения используются свои наборы программной логики. Самыми важными показателями скорости обмена данными с оперативной памятью являются тайминги и частота. Чем выше частота, тем больше скорость обмена информацией. Для таймингов работает обратный закон: предпочтительней использовать более низкие показатели.

Видеокарта

Строение современного персонального компьютера в любом случае предусматривает наличие графического адаптера или попросту видеокарты. Это особое устройство, которое отвечает за подготовку и формирование графической информации, которая впоследствии будет отображена на экране вашего компьютера. Видеокарта может подключаться к PCI-разъему.

Существуют также варианты, встроенные в материнскую плату. Данный вариант считается бюджетным. Такой способ подключения видеокарты обычно используется на офисных компьютерах, где не требуется работать со сложной графикой. Мощности подобных устройств вряд ли будет достаточно для поддержки высокого уровня FPS или количества кадров в секунду.

Если речь идет о графическом адаптере, который подключается через разъем PSI, то это уже целое дополнительное устройство, которое устанавливается непосредственно внутрь системного блока. Такие видеокарты, как правило, имеют собственный процессор (GPU) и видеопамять (GDDR), а также оснащены собственной системой охлаждения. Подобные устройства обычно используются для работы со сложными графическими объектами. Особенно часто такие видеокарты приобретают геймеры.

Чтобы изучить характеристики графического адаптера, необходимо разобраться в важнейших параметрах всех составных частей персонального компьютера. К таковым относятся частота видеопроцессора, пропускная способность, частота и объем видеопамяти. В некоторых случаях эффективно объединить несколько графических адаптеров воедино. Это позволяет увеличить мощность видеосистемы. Обычно для этих целей используются технологии CrossFire и SLI.

Жесткий диск HDD

Для хранения информации на персональном компьютере используется HDD или, проще говоря, жесткий диск. На данном компоненте обычно устанавливаются операционная система, приложения, программы, игры. Он используется для хранения файлов, видеозаписей и фотографий. Устройство персонального компьютера таково, что любой его компонент может быть заменен без особых проблем. Однако при замене жесткого диска пользователь рискует лишиться всей своей информации. Поэтому к жестким дискам предъявляются самые высокие требования.

Главные характеристики жестких дисков

— емкость: чем больший объем имеет жесткий диск, тем больше информации на нем может храниться. Сегодня использовать устройства объемом менее 500 Гб просто не имеет смысла;
— скорость шпинделя: данный параметр определяет среднюю скорость доступа к данным, хранящемся на персональном компьютере. Измеряется данный параметр в количестве оборотов за одну секунду. Чем выше эта характеристика, тем быстрее осуществляется запись и считывание информации. Но учтите: высокие обороты создают соответствующий уровень шума;
— интерфейс – это разъем, который используется для подключения жесткого диска к материнской плате. Сегодня практически невозможно выбрать материнскую плату и жесткий диск таким образом, чтобы они не подошли друг к другу;
— кэш-память. Основное предназначение данного элемента состоит в сглаживании различия скоростей записи и чтения. Данный параметр при выборе устройства можно не учитывать.

Устройства ввода. Клавиатура

С каждым годом строение персональных компьютеров становится все более и более совершенным. Однако, несмотря на все видоизменения, через которые проходит вычислительная техника, один элемент все же остается неизменным. Это клавиатура. Механизмы, используемые в данном устройстве, могут быть различны. Сегодня существуют клавиатуры с мембранными, механическими или полумеханическими клавишами, а также с использованием ножничного механизма. В клавиатурах с мембранным механизмом используются пластиковые конусы и пленка, на которую нанесены контакты.

Конус, при нажатии на клавишу, сжимается и закорачивает нижний контакт с верхним. Данная технология считается самой простой и дешевой. В полумеханических клавиатурах вместо напыленных на пленке контактов используются металлические. Они обычно закрепляются на специальной печатной плате. Замыкание контактов и возврат клавиши в исходное положение осуществляется за счет пластикового корпуса.

В механических клавиатурах в качестве возвратного механизма используются пружины. Подобные устройства принято считать самыми надежными и долговечными. Ножничные клавиатуры обычно устанавливаются на ноутбуках. Кроме мембраны под клавишей находятся две планки, имеющие прямоугольную форму. Они обеспечивают клавише ровный ход и защищают сам механизм от заедания.

Блок питания

Стабильность работы всего персонального компьютера связана с характеристиками блока питания. На современном рынке можно встретить устройства, мощностью от 300 до 1600 Ватт. Для офисного компьютера будет вполне достаточно и 400 Ватт, а вот игровому потребуется не менее 1000 Ватт. Помните, блок питания должен также иметь избыточную мощность, которая превышает штатные показатели примерно на 20%. Блоки питания имеют универсальное устройство и подойдут для любой конфигурации персонального компьютера.

Заключение

На этом наш обзор, посвященный устройству персонального компьютера, подошел к своему завершению. Конечно, представленную информацию нельзя назвать исчерпывающей. Можно бесконечно углубляться в описания всех элементов персонального компьютера, однако начинающему пользователю будет вполне достаточно тех сведений, которые были изложены в данной статье.