Как устроен компьютер Компьютерные основы Устройства

Устройство системного блока персонального компьютера

Чтобы за компьютером было комфортно работать, важно знать и понимать, каким образом он работает вообще и ,конечно, правильно за ним сидеть 🙂 Но речь сейчас пойдет о том, что разбирать устройство компьютера нужно начиная с системного блока. В данной статье будет рассмотрено устройство системного блока, а также описаны характеристики всех комплектующих, из которых состоит системный блок.

Состав системного блока

Системный блок (или многими ошибочно называемый «процессор») – это самая важная часть компьютера, без которой, собственно, его не может и быть.

Строение системного блока может быть представлено в следующем виде: материнская плата, в которую устанавливаются ЦП с системой охлаждения, видеокарта, планки оперативной памяти и дополнительные платы расширения, вроде звуковых или сетевых карт. Также к материнской плате подключаются накопители двух типов: жёсткие диски (HDD – Hard Disk Drive) и высокоскоростные твердотельные накопители (SSD – Solid-State Drive). Чтобы обеспечить сопряжение накопителей и материнской платы, применяются кабели. А подпитывается вся эта система благодаря блоку питания, который обеспечивает бесперебойную подачу тока ко всем деталям. Стоит отметить, что в это описание включено всё основное оборудование системного блока – остальные элементы, вроде тех же карт расширения или дополнительных вентиляторов, каждый пользователь уже ставит сам.

Будет совершенно нелишним подключить к системному блоку предохранитель в виде источника бесперебойного питания, или ИБП. Его главное преимущество в том, что он позволит выиграть несколько минут работы компьютера в случае, если пропадёт подача тока из розетки — за это время можно успеть сохранить результат работы и спокойно отключить компьютер.

Исходя из этого перечня комплектующих, можно сделать вывод, что все запчасти системного блока обладают разным назначением, но главным остаётся то, что без них персональный компьютер не может нормально работать.

Важно также понимать, что системный блок не является устройством ввода или вывода: их роль выполняют внешние устройства (или периферийные) – ими выступают, например, клавиатура или мышь для ввода и монитор для вывода.

Вопрос: «находится ли флеш-память, плоттер, трекбол, сканер в системном блоке?»

Ответ: нет, потому что:

  1. Флеш-память, по сути, это флеш-карты памяти, содержимое которых спокойно читается через карт-ридер — устройство, которое как раз находится в системном блоке;
  2. Плоттер – это специальный принтер для печати на бумаге размером A1 или A0. В силу своих размеров, в системный блок он поместиться не может;
  3. Трекбол – это устройство ввода, и находясь внутри системного блока, пользователь не сможет подавать команды компьютеру;
  4. Сканер – это внешнее устройство, подключаемое к системному блоку.
  5. В этой статье про то, как устроен компьютер вы поймете, почему все эти перечисленные устройства никак не входят в состав системного блока.
  6. О подключении этих устройств к системному блоку мы поговорим в цикле статей, разобравшись с внешними разъёмами системного блока.

Корпус

Все комплектующие устанавливаются в корпус, который выполняет роль одновременно и защитной оболочки, и «шасси», куда крепятся детали. Чаще всего современные корпуса сделаны из металла и пластика, а с недавних пор стали набирать популярность корпуса с использованием в них стеклянных боковых панелей. Чтобы системный блок получал холодный воздух и мог выдувать горячий, корпус оснащается «секциями» под вентиляторы – чаще всего вентиляторами оснащают переднюю и заднюю стенку, но есть модели, в которых место под вентиляторы выделяется на верхней крышке. Долгая эксплуатация внутренних устройств без обращения в ремонт во многом зависит от правильной организации охлаждения.

Разделить корпуса можно как по размеру, так и по ряду внутренних особенностей: расположение блока питания – сверху или снизу – или количество разъёмов под жёсткие диски или дисководы и т.д.
На данный момент популярными остаются корпуса вертикального типа и трёх следующих размеров:

Вид корпуса Описание
FullTower (ATX) Самый крупный из представленных видов корпуса. Обладает большим количеством разъёмов под дисководы, жёсткие диски и SSD, можно расположить полноразмерную материнскую плату ATX. Хороший выбор для мощных компьютеров, где используется большое количество разных комплектующих.
MiddleTower (MicroATX) Корпус среднего размера, обладает меньшим количеством разъёмов, позволяет установить материнскую плату MicroATX. Отлично подходит для домашних и офисных ПК
SFF (Mini-ITX) Самый маленький из представленных видов корпуса. В силу малых размеров может не обладать разъёмами под дисковод и требует блок питания очень маленьких размеров. Можно установить только плату Mini-ITX.
Лучше всего себя проявит в сборках для офисной работы или домашнего кинотеатра.

Для более наглядного понимания размеров корпуса обратите внимание на следующее фото:

Размеры корпуса

Фото: digitalworld839.com

 

 

Материнская плата

Ключевой деталью, от которой зависит, как будет работать компьютер, является материнская плата, в простонародье именуемая как «материнка» или вовсе «мать». Без неё прочие комплектующие абсолютно бесполезны – в системном блоке материнская плата выступает в роли дирижёра.

Располагается она в системном блоке параллельно крышке корпуса, поскольку чаще всего это самая большая деталь в компьютере, к которой впоследствии подключаются другие. Существует огромное количество различий между материнскими платами – от производителя и до количества разъёмом под ОЗУ, но ключевыми же считаются сокет процессора и форм-фактор платы.

Сокет – это название для разъёма под установку процессора (или ЦП). Если разделить материнские платы зависимо от марки ЦП, то можно заметить, что есть всего два разных вида – для процессоров от AMD и Intel. Разделение происходит по причине различий в способе установки – у AMD контактные ножки расположены на самом процессоре, в отличие от Intel, у которой ножки расположены на самом сокет.

Форм-фактор платы – это её габариты и количество разъёмов под различные устройства. Наибольший спрос остаётся за форм-факторами ATX, Micro-ATX и Mini-ITX, которые существенно различаются как по размерам и оснащению, так и по назначению:

Форм-фактор Описание
ATX Самый крупный из представленных форм-факторов, размер платы – 30,5/24,4 сантиметра. Большая площадь позволяет размещать на плате множество разъёмов самых разных видов – под ОЗУ, платы расширения, накопители. Хорошо подходят для домашних ПК.
Micro-ATX Немного меньше предыдущего форм-фактора – 24,4/24,4 сантиметра. Небольшое количество разъёмов компенсируется малыми размерами. Хорошо подходят тем, кому необходим компактный ПК.
Mini-ITX Самый маленький из представленных форм-факторов – 17/17 сантиметров. Обычно обладают самым минимумом разъёмов, без которых нельзя обеспечить нормальную работу системы. Стоит обращать внимание при сборке мультимедийного ПК.

Разный форм-фактор платы

Фото: www.quora.com

Ещё стоит отметить, что «материнки» всегда снабжаются чипсетом – это что-то вроде микрокомпьютера, который производит управление всей системой. Именно ему принадлежит роль дирижёра в системном блоке.

Если однажды вы заметите, что на компьютере некорректно отображается время, то одной из возможных проблем может быть разряженная батарейка, т.н. «таблетка». Заменить её довольно легко, ведь она расположена на материнской плате (её легко заметить на картинке выше). Эта батарейка нужна для того, чтобы материнская плата сохраняла данные о конфигурации системы, а также обеспечивала работу системного таймера.

Если обратить внимание на производителей, то на данный момент главными производителями на рынке остаются компании ASUS, MSI, Gigabyte и ASRock. Справедливым будет разделение комплектующих по качеству, однако стоит отметить, что модельный ряд каждой из компаний прямо сопоставим с конкурирующими линейками – как в вопросе стоимости, так и в вопросе качества.

Процессор

Процессор (ЦП) – это та деталь компьютера, которая отвечает за произведение расчётов, необходимых для работы какой-либо программы, игры или самого компьютера. В системном блоке процессор расположен в специальном сокете материнской платы и спрятан под системой охлаждения. Два главных производителя процессоров, как было упомянуто ранее – это Intel и AMD.

Одними из решающих характеристик ЦП являются количество ядер и тактовая частота.

Ядро процессора – это некий вычислительный блок, который может выполнять какую-либо задачу. Чем большим количеством ядер обладает ЦП, тем больше программ одновременно он может выполнять. Также существует понятие потоков – набора команд, которые процессор выполняет, когда к нему поступает запрос их выполнить. Чем больше потоков, тем больше команд он может выполнить – ситуация такая же, как и с ядрами, но между ними есть различие: ядро реализовано в аппаратной части (в процессоре), а поток создаётся компьютером самостоятельно.

Тактовая частота – это количество операций, которые выполняет процессор, в секунду. Чем выше скорость выполнений этих команд, чем производительнее будет вся система в целом. Измеряется тактовая частота ЦП в гигагерцах в секунду (ГГц/с).

Процессор

Фото: pixabay.com

Охлаждение процессора

Из-за того, что ЦП выполняет множество операций, происходит его нагрев, и для того, чтобы температура не поднималась до критических значений, вместе с процессором должна быть установлена система охлаждения. Устанавливается она непосредственно на крышку процессора. Если вам стало интересно то читайте статью на тему как узнать температуру процессора.

Такие системы часто называют кулерами (cooler – «охладитель» с англ.), и они имеют вид «радиатор + вентилятор». Принцип работы кулера в том, что радиатор отводит тепло, а вентилятор его рассеивает. Существуют также системы жидкостного охлаждения и пассивного типа (просто радиатор).

Важно также отметить, что любой вид системы охлаждения требует нанесения на крышку ЦП слоя термопасты – необходимо это для того, чтобы можно было более эффективно охлаждать процессор.

кулер

Фото: www.pcgamer.com

Оперативная память

Оперативная память, или ОЗУ – это высокоскоростная временная память, в которую выгружаются данные разных программ, с которыми работает система. То есть, когда запускается программа, система выгружает в оперативную память все необходимые для её работы данные, а когда программа выключается, система сама удаляет оттуда теперь ненужные данные.

Как и процессор, оперативная память обладает частотой, и чем она выше, тем быстрее передаются данные на обработку. Что насчёт объёма ОЗУ, то на данный момент рекомендуемым будет объём в 8 ГБ, но можно и больше, если есть работа с несколькими программами одновременно.
Оперативная память

Фото: thepcenthusiast.com

Накопители

Абсолютно все компьютеры нуждаются в долгосрочной памяти, где можно хранить любую информацию. С этой целью были придуманы накопители, которых есть сразу два типа: HDD – жёсткий диск – и SSD – твердотельный накопитель. Отличаются они тем, что у них разная скорость записи и чтения, причём SSD быстрее HDD в несколько раз. При этом, оба типа устанавливаются внутрь системного блока и требуют подключения к материнской плате. Что же касается объёма памяти, то на данный момент преимущество за жёсткими дисками – некоторые модели могут хранить вплоть до 10-12 терабайт данных.

Главными производителями жёстких дисков на рынке остаются компании WD, Toshiba и Seagate. Нишу SSD-накопителей в свою очередь занимают компании Samsung, Gigabyte, Kingston и WD.

Хорошим будет решение поставить в компьютер и SSD, и HDD: важные программы и операционную систему установить на SSD, а HDD использовать для личных файлов или программ, к которым обращаются нечасто.

А вот так выглядит разница в устройстве SSD и HDD:

SSD и HDD

Фото: plugdevices.com

Блок питания

Разумеется, без электропитания эта система не может работать, и обеспечивается системный блок посредством блока питания (БП). Его главная задача – подавать на все детали компьютера напряжение и обеспечивать непрерывность этого процесса.

Существуют блоки питания разной мощности – от слабых 300-ваттных для офисных компьютеров до моделей мощностью в 1000 Ватт и выше для ПК с мощными комплектующими, и вместе с тем меняется компонентный состав самих блоков питания, откуда и пошёл миф, что тяжёлые БП более качественные.

Сейчас на рынке существует огромное количество различных производителей, но самые популярные из них на данный момент – это Aerocool, Zalman, DeepCool, Chieftec и bequiet!.

Блок питания

Фото: www.lifewire.com

А чтобы его подключить и всё заработало, рекомендуем прочитать статью о том, как подключить блок питания к компьютеру .

Видеокарта

Видеографический адаптер (или видеокарта) – это устройство, которое отвечает за вывод изображения на монитор. И если раньше её реальная задача была ограничена только этим, то сейчас её роль существенно возросла, и с помощью видеокарты можно производить сложные вычисления, работать с видеоредакторами. Конечно, многие процессоры и материнские платы обладают встроенной видеокартой, но их мощности часто хватает только для вывода картинки и работы с программами, что не требовательны к мощности видеокарты.

Как в случае с процессором, видеокарта оснащена ядрами, или вычислительными блоками – даже такая банальная задача, как вывод картинки, немного нагружает видеокарту. Расположены ядра в видеочипе, производством которых занимаются компании Nvidia и AMD. И точно так же у видеокарты есть собственная память, к которой она обращается – часто она даже быстрее оперативной памяти.

Если обратить внимание на производителей, то важно понимать, что производителей видеочипов всего два, а производителей самих видеокарт существенно больше, и самыми популярными остаются ASUS, MSI, Gigabyte, EVGA и Palit. Также часто производители видеочипов сами производят видеокарты, но они не пользуются слишком сильным спросом.

Видеографический адаптер

Фото: www.techpowerup.com

Звуковая карта

Звуковая карта – специальная плата расширения, которая отвечает за вывод звука. На данный момент актуальность теряет, поскольку часто производители материнских плат уже сразу встраивают их в платы, но их польза сразу проявляется, когда выходит из строя штатская карта или если нужно подключить к компьютеру больше, чем одна или две пары колонок.

Звуковая карта

Фото: www.deskdecode.com

Сетевая карта

Сетевая карта тоже является картой расширения, но её роль заключается в том, чтобы обеспечить компьютеру доступ к сети. Как и в случае со звуковой картой, актуальность теряется по причине того, что все материнские платы теперь снабжаются портом Ethernet, который и обеспечивает доступ к сети, но польза всё же есть – например, если вышел из строя порт на «материнке» или нужно создать локальную сеть из нескольких компьютеров.

Сетевая карта

Фото: www.sbtech.com.au

Прочие компоненты

В действительности, карт расширения существует огромное количество, и они могут выполнять самые разные функции – диагностика компьютера на наличие критических ошибок, функции ТВ-тюнера или радиоприёмника и т.д. Их главным назначением в любом случае остаётся расширение набора возможностей, которыми обладает компьютер и может воспользоваться пользователь.

Для карт расширения предусмотрен отдельный разъём в материнской плате – PCI. Количество разъёмов PCI зависит от форм-фактора материнской платы, и на ней может быть от 0 (Mini-ITX) до 4 (ATX).

Оптический накопитель

Оптический накопитель, или DVD-привод/дисковод – это устройство, которое позволяет считывать информацию с оптических дисков. Так как диски ушли на заслуженный покой (легко повредить, мало хранят информации), наличие дисковода может быть полезным только в том случае, если у вас есть диски с важной для вас информацией.

Помимо внутренних DVD-приводов, которые устанавливаются непосредственно в корпус и подключаются напрямую к материнской плате, есть и внешние оптические накопители – они компактнее внутренних и подключаются к компьютеру посредством USB-кабеля.

Оптический накопитель

Фото: www.lifewire.com

Объяснение характеристик системного блока

Итак, зная о том, из чего состоит системный блок, можно попробовать разобраться в том, из чего он состоит. Чтобы показать наглядно, как проводить анализ сборки самостоятельно, проведём анализ следующей конфигурации:

ASUS TUF B450, AMD Ryzen 5 2600, 6/12×3400 МГц, 2×8 ГБ DDR4 3000 МГц, GeForce GTX 1660 Super, Kingston SSD 256 ГБ, HDD 2 ТБ 7200rpm, OC Windows 10 Home Edition

Наименование Расшифровка
ASUS TUF B450 Материнская плата:

Производитель – ASUS

Линейка – TUF

Чипсет – B450

AMD Ryzen 5 2600 6/12×3400 МГц Процессор:
Производитель – AMD
Линейка – Ryzen 5Номер в линейке – 2600Количество ядер/потоков – 6/12Тактовая частота ядра – 3400 МГц
2×8 ГБ DDR4 3000 МГц ОЗУ:
Количество планок – 2Объём – 16 ГБТактовая частота – 3000 МГц
GeForce GTX 1660 Super Видеокарта:

ГП – GeForce GTX 1660 Super

HDD 2 ТБ Жёсткий диск:

Объём памяти – 2 ТБ

Скорость вращения шпинделя – 7200 оборотов в минуту

Kingston SSD 256 ГБ SSD:

Производитель: Kingston

Объём памяти – 256 ГБ

ОС Windows 10 Home Edition Операционная система:
Название – Windows 10Вид лицензии – для домашнего ПК

Состав передней панели системного блока

Если обратить внимание на состав передней панели системного блока, стоит отметить, что его состав может сильно отличаться зависимо от модели корпуса и дополнительных устройств, которые подключены к компьютеру.

Единственные кнопки, которые всегда расположены на передней панели – это кнопки запуска и перезапуска компьютера, и как правило, первая кнопка всегда больше второй. Большинство современных корпусов также оснащены USB-разъёмами, аудиовходами и выходами, в редких случаях их также оснащают картридерами.

Многие современные корпусы устроены таким образом, что кнопки запуска/перезапуска и разъёмы расположены сверху. Делается это для того, чтобы улучшить внешний вид и прохождение воздушного потока сквозь корпус, и выглядит это так, как на фотографии ниже:

Передняя панель

Фото: www.rockpapershotgun.com

Заключение

Итак, в этой статье были рассмотрены все основные устройства, которые располагаются в системном блоке, были рассмотрены их решающие характеристики, на которые стоит обращать внимание. С помощью этих знаний вы сможете определить, какими данными обладают различные комплектующие и из каких деталей состоит сам системный блок.

Насколько вам была полезна статья?

Кликните по звездочке, чтобы оставить оценку!

Средний рейтинг / 5. Оценок:

Нам очень жаль, что статья вам не понравилась!

Помогите нам ее улучшить!

Оставить комментарий