- •Основы аппаратного обеспечения персонального компьютера омск 2005
- •Содержание
- •Основные типы корпусов.
- •1.2. Блок питания.
- •Критерии визуальной оценки качества блока питания
- •1.3. Материнская плата
- •Интерфейсы и шины материнской платы
- •Подсистема памяти
- •1.4. Центральный процессор и система охлаждения процессора.
- •Производительность процессора и параметры её определяющие.
- •Количество операций за такт.
- •Кэширование.
- •Системная шина и шина памяти.
- •Общие характеристики процессоров. Разъём для установки.
- •Охлаждение центрального процессора.
- •Радиаторы.
- •Вентиляторы.
- •Тепловой интерфейс
- •Ведущие изготовители систем охлаждения цп
- •1.5. Оперативная память.
- •Основные типы оперативной памяти:
- •1.6. Накопители на магнитных дисках.
- •Дисководы (Floppy Disk Drive, fdd)
- •Жесткий диск (винчестер, Накопитель на жестких магнитных дисках)
- •Конструкция жесткого диска (Рис.1)
- •Современная классификация жестких дисков
- •Основные характеристики жестких дисков.
- •Ведущие изготовители и их модельные ряды
- •Записывающие накопители cd.
- •Перезаписывающие накопители (cd-rw) ReWritable
- •Dvd (Digital Versatile Disc).
- •Виды структур dvd
- •Видеокарта.
- •Основные характеристики видеокарт.
- •Звуковая карта
- •Звуковые карты на шине pci.
- •Сетевая карта.
- •10/100 Мбит/с Ethernet.
- •1/10-Гбит/с Ethernet.
- •Беспроводные сети
- •Ieee 802.11a, 802.11b и 802.11g.
- •Bluetooth.
- •Tv-Тюнер.
- •Виды tv-тюнеров
- •Комбинированные устройства.
- •Внутренние устройства (платы расширения)
- •2. Мониторы.
- •Технологии и параметры
- •Размер экрана, размер точки и разрешение.
- •Яркость, контрастность, угол обзора, цветопередача.
- •Время отклика.
- •Основные параметры мониторов.
- •3. Клавиатура и мышь
- •Принцип действия клавиатуры.
- •Состав клавиатуры.
- •Принцип действия.
- •Классификация мышей.
- •Специальные манипуляторы.
- •4. Внешние устройства
- •4.1. Принтеры
- •Основные типы и принципы работы принтеров
- •Матричные игольчатые принтеры
- •Струйные принтеры
- •Лазерные и светодиодные принтеры
- •Основные характеристики принтеров.
- •4.2. Модемы
- •К основным потребительским параметрам модемов относятся:
- •Классификация модемов
- •Внешние модемы
- •Внутренние модемы
- •Дополнительные функции модемов
- •4.3 Сканеры
- •Основные типы сканеров: Ручные.
- •Планшетные.
- •Барабанные.
- •Принципы работы и характеристики планшетного сканера.
- •Оптико-электронная система
- •Глубина цвета
- •Динамический диапазон
- •Типы разрешения
- •Twain-модуль
- •Аппаратный интерфейс
- •Выбор разрешения при сканировании.
- •4.4. Акустическая система.
- •Назначение и конструкция
- •Современные системы могут состоять из:
Подсистема памяти
Одной из первостепенных задач, возлагаемых на набор микросхем системной логики, остается организация взаимодействия центрального процессора и ОЗУ. Подсистема памяти оказывает огромное влияние на производительность ПК в целом: чем меньше объем ОЗУ, тем чаще операционной системе придется считывать данные с жесткого диска, быстродействие которого гораздо ниже, чем у системной памяти. Однако не менее важна для производительности системы сбалансированность возможностей процессора и ОЗУ. Современные процессоры Pentium 4 имеют 64_разрядные 533_МГц или 800_МГц шины, обеспечивающие пропускную способность 4,26 и 6,4 Гбайт/с, а последние модели Athlon XP с 333_ и 400_МГц шинами — 2,7 и 3,2 Гбайт/с. Подсистема памяти должна иметь соответствующее быстродействие, так как при меньшей производительности ресурсы ЦП реализуются не полностью из-за простоев в ожидании данных.
1.4. Центральный процессор и система охлаждения процессора.
Центральный процессор (CPU, central processing unit)-это основное устройство компьютера, которое обеспечивает задаваемую программой обработку данных и представляет собой, по существу, миниатюрную вычислительную машину, размещенную в одной сверхбольшой интегральной схеме. На одном кристалле сверхчистого кремния с помощью сложного, многоступенчатого и сверхточного процесса создано несколько миллионов транзисторов и других схемных элементов, соединительные провода и точки внешних выводов.
На системной плате выполняется два типа операций – обмен данными и вычисления. Вычислительной деятельностью занимается центральный процессор.
Двухъядерный процессор – процессор, содержащий на кристалле два вычислительных ядра (Dual –Core), способных сразу работать с двумя потоками данных. Примеры таких процессоров –AMD Atlon X2, Intel Pentium В (май 2009).
Микропроцессор понимает только специальный машинный язык, в котором имеются лишь нули и единицы. Все программы, написанные на языках программирования высокого уровня преобразуются в машинный язык посредством специальных программ-переводчиков – трансляторов и интерпретаторов.
Производительность процессора и параметры её определяющие.
Главная характеристика процессора — его производительность. Определяется параметрами
процессорного ядра,
подсистемы памяти,
процессорной шины.
Быстродействие процессорного ядра определяется:
разрядностью,
тактовой частотой
количеством операций, выполняемых за один такт.
У подсистемы памяти, относящейся непосредственно к процессору и выполняющей роль кэша для внешней памяти, — эффективностью кэширования.
У шины — пропускной способностью.
Разрядность показывает, сколько двоичных разрядов (бит) информации обрабатывается (или передается) за один такт, а также - сколько двоичных разрядов может быть использовано в процессоре для адресации оперативной памяти.
Чем больше разрядность процессора, тем более длинное слово (большая порция данных) обрабатывается за один такт. Это преимущество может быть использовано в программном обеспечении для повышения производительности. Большая длина слова дает и другое, не менее важное преимущество — большее адресное пространство для памяти. Так, 8-разрядный процессор имеет объем прямоадресуемой памяти 256 байт (28), 16-разрядный — 64 Кбайт (216), 32-разрядный — 4 Гбайт (232), 64_разрядный — 1,6Ч109 Гбайт (264).
Архитектура x86 прошла 2 этапа — 16-и 32-разрядный, и на данный момент -третий этап 64-разрядная архитектура
Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор может выполнить в одну секунду, то есть чем выше тактовая частота вашего компьютера, тем быстрее он может работать. Тактовая частота измеряется в гигагерцах (1 ГГц = 1 000 000 000 Гц). Но следует помнить, что тактовая частота служит лишь относительным показателем производительности процессора, поскольку схемные различия приводят к тому, что в некоторых из них за один такт выполняется работа, на которую другие расходуют несколько тактов.
Увеличение тактовой частоты — это главный способ повышения производительности процессоров. В основном рост достигается за счет совершенствования техпроцесса (чем меньше размер транзистора, тем на более высокой частоте он способен работать). Но процессор включает в себя миллионы транзисторов, образующих сложные электронные схемы, увеличивающие задержки прохождения сигнала. Максимальное значение тактовой частоты в этом случае лимитируется уже схемными задержками. Минимизация схемных задержек осуществляется с помощью конвейерной архитектуры. Разбивая процесс обработки инструкций на небольшие стадии, можно упростить соответствующие схемы и уменьшить задержки. В конвейере происходит одновременное выполнение нескольких инструкций, находящихся на разных стадиях (с отставанием на шаг друг от друга). При этом, чем длиннее конвейер (чем больше у него стадий), тем меньшая работа делается за один такт и тем быстрее ее можно сделать. То есть для достижения максимально высоких тактовых частот надо увеличивать длину конвейера.