Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический Университет им. Г.И.Носова» Кафедра Информатики и информационной безопасности Реферат На тему: «Аппаратные средства персонального компьютера. Классификация, примеры и характеристики» Выполнил: студент АНБ-22-2 Данил Дмитриевич Савинков Проверил: ст. преподаватель О.В. Пермякова Магнитогорск 2022 12 Аппаратные средства персонального компьютера. Классификация, примеры и характеристики. Савинков Данил Дмитриевич Оглавление Базовая конфигурация ПК..........................................................................................................................3 Материнская плата .....................................................................................................................................4 Процессор ...................................................................................................................................................5 Оперативная память...................................................................................................................................7 Устройства внешней памяти .....................................................................................................................9 Периферийные устройства ......................................................................................................................10 2 Аппаратные средства персонального компьютера. Классификация, примеры и характеристики. Савинков Данил Дмитриевич Базовая конфигурация ПК Базовая конфигурация ПК включает следующие основные узлы и устройства: системный блок с расположенными внутри него компонентами; монитор, клавиатуру, манипулятор типа «мышь». Остальные устройства компьютера, не входящие в базовую конфигурацию, подключаемые к системному блоку извне и расширяющие возможности ПК, будем называть периферийными. К периферийным относятся такие устройства вводавывода, как принтер, сканер, графический планшет, цифровая видеокамера и другие. Системный блок является главной частью компьютера, ответственной за обработку и хранение данных. Внешний вид системного блока определяется формой корпуса (горизонтальный, вертикальный). Наиболее распространены вертикальные корпуса (Тоwer), которые, в зависимости от габаритов, могут быть полноразмерными и малоразмерными. Корпус комплектуется блоком питания, мощность которого для массовых моделей ПК составляет 350-400 Вт. Изнутри корпус имеет металлическое покрытие. Оно служит для снижения внешних радиочастотных помех и поглощения электромагнитного излучения устройств системного блока, который обязательно должен быть заземлен. На передней панели системного блока расположены: кнопки включения и перезагрузки компьютера (Power и Reset); лицевые панели накопителей на оптических дисках (CD, DVD) и гибких магнитных дисках (дискетах); световые индикаторы подачи электропитания и активности накопителя на жестких магнитных дисках. К основным узлам системного блока можно отнести: 1. материнскую плату, на которой находятся устройства, руководящие работой компьютера (микропроцессор, оперативная и постоянная память, контроллеры и т.п.); 2. устройства внешней памяти (накопители на жестких дисках). Гнезда коммуникационных портов на задней панели системного блока служат для подключения мыши, клавиатуры, монитора, периферийных устройств. 3 Аппаратные средства персонального компьютера. Классификация, примеры и характеристики. Савинков Данил Дмитриевич Материнская плата Важнейшим компонентом системного блока является материнская (системная) плата. На ней расположены устройства, составляющие основу ПК, от быстродействия которых зависит производительность компьютерной системы в целом. На системной плате находятся процессор - главная микросхема компьютера, которая выполняет вычислительные функции и управляет работой других устройств ПК; оперативная память (ОП) - набор микросхем, используемый для временного хранения данных и выполняемых программ при включенном электропитании ПК; постоянное запоминающее устройство (микросхема ВIOS) и полупостоянная память СМOS; шины - система проводников для обмена сигналами между устройствами компьютера; чипсет - комплект микросхем, необходимый для согласования работы процессора и оперативной памяти с работой других устройств ПК (жесткого диска, CD-ROM и пр.). Кроме того материнская плата имеет слоты расширения - разъемы для установки на нее дополнительных устройств (например, сетевой карты). Внешние по отношению к системному блоку устройства связаны с системной платой через коммуникационные порты. Таким образом, материнская плата выполняет функции объединения и организации взаимодействия остальных компонентов компьютера. Системные платы различаются по типам процессоров, которые могут быть на них установлены. По сути, выбор конфигурации компьютера начинается именно с выбора материнской платы. Для настройки платы под тип процессора и других подключаемых к ней устройств предназначены специальные перемычки - джамперы. 4 Аппаратные средства персонального компьютера. Классификация, примеры и характеристики. Савинков Данил Дмитриевич Процессор Процессор - устройство, которое осуществляет обработку информации под управлением программы, находящейся в оперативной памяти, и координирует работу всех устройств компьютера. Процессор имеет ячейки внутренней памяти, называемые регистрами. Работа процессора состоит в последовательной выборке из ОП команд программы и данных для обработки, - помещении их в регистры, - выполнении команд с помощью арифметико-логического устройства (АЛУ); выдаче управляющих сигналов другим устройствам компьютера/ Выборка команд из ОП и выдача управляющих сигналов производятся устройством управления (УУ) процессора. Именно УУ обеспечивает взаимодействие всех блоков компьютерной системы. Процессоры для ПК получили название микропроцессоров. Микропроцессор представляет собой специально выращенный полупроводниковый кристалл, на котором располагаются десятки миллионов логических элементов (транзисторов), соединенных между собой напыленными металлическими проводниками. Микропроцессор может быть реализован в виде микросхемы, которая устанавливается на материнскую плату, либо, начиная с Intel Pentium 2, в виде картриджа отдельного прибора со своим кулером (вентилятором) и разъемом новой конструкции. Современные модели процессоров связаны с материнской платой интерфейсом специального разъема Socket(«сокет»). К основных техническим характеристикам процессора относятся: a) Тактовая частота o Разрядность 1. Количество ядер Тактовая частота — количество операций, которые процессор выполняет в секунду. Чем она выше, тем больше производительность процессора. Важны также количество ядер процессора и объём кеша. Сейчас даже самые дешевые двухъядерные процессоры идут с частотой от 3,5 ГГц — это уровень мультимедийного или игрового компьютера среднего класса. Если этот показатель выше — вырастает и возможность разгона процессора, количество ядер. 5 Аппаратные средства персонального компьютера. Классификация, примеры и характеристики. Савинков Данил Дмитриевич Разрядность процессора бывает 8, 16, 32, 64 бита. Современные процессоры 32-х и 64битные. Производители CPU. На рынке есть два основных производителя центральных процессоров ― Intel и AMD. Продукты Intel — дорогие, но имеют высокую производительность. Потребляют меньше энергии, следовательно меньше перегреваются. Имеют хорошую связь с оперативной памятью. Продукты AMD значительно отстают от Intel, однако стоят дешевле. Количество ядер- большинство современных компьютерных процессоров имеет по два или более ядра, исключение могут составить только самые бюджетные модели. Здесь вроде все логично – больше ядер, выше производительность, но на деле оказывается, что не так все просто. В некоторых приложениях повышение производительности действительно может быть обусловлено количеством ядер, но в других приложениях многоядерный процессор может уступить своему предшественнику с меньшим количеством ядер. 6 Аппаратные средства персонального компьютера. Классификация, примеры и характеристики. Савинков Данил Дмитриевич Оперативная память Оперативная память (RАМ) представляет собой массив электронных ячеек, способный сохранять информацию только при включенном компьютере. Для того чтобы какая-либо программа начала выполняться, она должна быть загружена в оперативную память с жесткого диска или другого внешнего запоминающего устройства. Процессор считывает программу из ОП, выполняет ее и возвращает (записывает) в ОП результаты вычислений. При этом операции чтения/записи происходят достаточно быстро, благодаря чему память и получила свое название «оперативной». Играя роль промежуточного звена, ОП позволяет эффективно организовать обмен данными между процессором, «медленной» внешней памятью и периферийными устройствами. Конструктивно ОП реализована в виде нескольких микросхем, установленных на стеклотекстолитовой пластине, называемой модулем памяти. Модули ОП вставляются в специальные разъемы на материнской плате. К основным техническим характеристикам ОП относятся: Тип памяти Скорость чтения/записи важный показатель оперативной памяти, именно поэтому идёт постоянная борьба за производительность ОЗУ. Технологии не стоят на месте, периодически появляются новые стандарты оперативной памяти, как правило, превосходящие своих предшественников по скорости в 2 раза. Наибольшее распространение получила синхронная динамическая память с произвольным доступом (SDRAM), эволюционная линейка которой выглядит следующим образом: DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. Объем памяти Объём модуля памяти Объём оперативной памяти, на ряду с характеристиками прочих комплектующих ПК, непосредственно влияет на производительность системы в целом. При достаточном объёме ОЗУ, операционная система реже задействует файл подкачки, что исключает лишние операции чтения/записи, которые проходят на более низких скоростях. Объём одного модуля оперативной памяти, зависит от типа памяти. Тип памяти DDR DDR2 DDR3 DDR4 Объем модуля памяти Минимальный 256МБ 512МБ 1ГБ 4ГБ Максимальный 1 ГБ 4 ГБ 16 ГБ 128ГБ Тактовая частота Тактовая частота оперативной памяти Параметр зависит от типа оперативной памяти: DDR, DDR 2, DDR 3, DDR 4, DDR 5. Чем выше тактовая частота, тем лучше. Обязательно стоит учитывать характеристики процессора, который должен поддерживать соответствующую тактовую частоту ОЗУ. Обязательно стоит учитывать режим работы — одно- или двухканальный. Если процессор способен работать с максимальной частотой 7 Аппаратные средства персонального компьютера. Классификация, примеры и характеристики. Савинков Данил Дмитриевич определённого типа памяти в одноканальном режиме, он может не поддерживать данную частоту в двухканальном режиме. При этом, система запустится и будет работать, но на более низкой частоте. Стоит отметить тот факт, что оперативная память, независимо от типа, в процессе своей работы поддерживает весь диапазон тактовых частот, расположенных ниже своей максимальной частоты. К примеру, максимальная тактовая частота модуля памяти DDR 4 2400 МГц — ОЗУ может работать на следующих частотах: 2400, 2133, 1866, 1600. Частота, на которой запустится оперативная память (без учёта разгона) зависит от характеристик процессора, чипсета материнской платы и установленной видеокарты. Если, какой-то из компонентов системы будет «тормозить», то память не запустится на пределе своих возможностей. Тип памяти DDR DDR2 DDR3 DDR4 Тактовая частота, МГц Минимальная 100 200 800 1600 Максимальная 350 600 2400 3200 8 Аппаратные средства персонального компьютера. Классификация, примеры и характеристики. Савинков Данил Дмитриевич Устройства внешней памяти К внешней памяти ПК можно отнести несколько групп накопителей: - магнитная память; оптическая память; - электорнная память. К магнитной памяти относятся устройства: жесткие диски (HDD). В оптических накопителях можно выделить: CD/DVD диски. И наконец к электорнной памяти относятся более современные устройства нашего времени: SSD, Flash память, карты памяти. Основными характеристиками устройств внешней памяти являются: Объем У компьютера, который используется только для офисной работы, требования к производительности невысокие. Для таких задач вполне достаточно 320-500 Гб памяти. Домашний медиацентр, который используется, в том числе при хранении фотографий, рекомендуется комплектовать жестким диском емкостью 1-1.5 Тб. Для мощного игрового компьютера, в памяти которого нужно хранить много установленных игр, больше подойдет винчестер на 2-3 Тб. Для SSD же хватит объема памяти до 1тб. Скорость передачи данных В настоящее время скорость физических операций на дисках HDD достигает 200–300 МБ/с, а на дисках SSD — 600–700 МБ/с. 9 Аппаратные средства персонального компьютера. Классификация, примеры и характеристики. Савинков Данил Дмитриевич Периферийные устройства Периферией называются все внешние дополнительные устройства, подключаемые к системному блоку компьютера через специальные разъёмы. По назначению периферийные устройства можно подразделить на: Устройства ввода данных Устройства вывода данных Устройства ввода данных: Клавиатура; Мышь Сканер; Графический планшет (дигитайзер). Клавиатура– клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Мышь– устройство управления манипуляторного типа. Сканер- устройство, которое анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта, может быть встроен в принтер. Графический планшет - это устройство предназначенное для ввода художественной графической информации 10 12 Устройства вывода данных Монитор Колонки/наушники Принтер Монитор– устройство визуального отображения текстовой и графической информации, преобразует цифровую и (или) аналоговую информацию в видеоизображение. При выборе монитора нужно обратить внимание на разрешение и частоту обновления картинки, для хорошей картинки советуется брать монитор с разрешением не меньше 1920x1080 и частотой обновления 85-144Гц Колонки – периферийное устройство вывода, которое служит для воспроизведения звука. Наушники - это пара небольших динамиков громкоговорителей, надетых на голову или вокруг нее над ушами пользователя. Это электроакустические преобразователи, которые преобразуют электрический сигнал в соответствующий звук. Принтер - периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода текстовой или графической информации, хранящейся в компьютере, на твёрдый физический носитель 12 Аппаратные средства персонального компьютера. Классификация, примеры и характеристики. Савинков Данил Дмитриевич Список использованных источников 1. 2. 3. 4. Онлайн справочник пользователя ПК (2hpc.ru) Сайт о Windows, софте, приложениях, гаджетах - www.softrew.ru Файловый архив для студентов. StudFiles Яндекс (ya.ru) 13
