Методичка к ЛР № 1 «УСТРОЙСТВО ЭВМ»

21

На ней обязательно размещаются разъемы для центрального процессора (ЦП), блоков оперативной памяти (ОЗУ), микросхему BIOS, а также разъемы для плат расширения.

Наиболее известными производителями материнских плат являются фирмы Asus, Gigabyte, MSI, Intel, Elitegroup и Foxconn.

Основные характеристики материнской платы.

1. Чипсет (англ. chip set) — набор микросхем, спроектированных для совместного функционирования подсистем памяти, центрального процессора, ввода-вывода и других. Чаще всего чипсет современных материнских плат состоит из двух микросхем

(рис.25).

Рис.25. Чипсет материнской платы Intel

Чипсет определяет максимально возможное количество и характеристики различных плат расширения (рис.26).

Рис.26. Разъемы для плат расширения

К платам расширения относятся видеокарта, сетевая карта звуковая карта, ТВ-тюнер и другие. Цель их добавления в системный блок – расширить функциональные возможности ПК.

22

Например, сетевая карта (сетевой адаптер, Ethernet-

адаптер,англ. network interface controller, NIC) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети (рис.27).

Рис.27. Сетевая карта

ТВ-тюнер (англ. TV tuner) — вид телевизионного приѐмника, предназначенный для приѐма телевизионного сигнала в различных форматах вещания с показом на мониторе компьютера (рис.28).

Рис.28. ТВ-тюнер

2. Скорость системной шины. Системная шина – устройство материнской платы, осуществляющее обмен данными между устройствами ПК. Скорость ее работы определяется тактовой частотой шины, т.е. частотой сигнала синхронизации работы различных устройств, присоединенных к шине.

3. Форм-фактор материнской платы — стандарт, определяющий размеры материнской платы для ПК, места ее крепления к корпусу,

23

расположение всех разъемов и микросхем. Например, АТХ —

30,5х24,4 см., Mini-ATX — 28,4х20,8 см.

2.4. BIOS

BIOS (англ. Basic Input-Output System — базовая система ввода-

вывода) — небольшая программа, находящаяся в энергонезависимой памяти и отвечающая за базовые функции интерфейса и настройки оборудования, на котором она установлена. По своей сути BIOS является посредником между аппаратным и программным обеспечением компьютера (рис.29).

Рис.29. Микросхема BIOS

Микросхема имеет в своем составе элементы энергонезависимой и энергозависимой памяти, которая получает питание от специальной батареи, размещенной в системном блоке (рис.30). Для сброса настоек BIOS на заводские необходимо вытащить батарейку из материнской платы на 5-10 мин.

Рис.30. Батарейка для BIOS

BIOS настраивается через специальный интерфейс, который может быть вызван нажатием клавиши «F2», «Esc» или «Del» (рис.

31).

24

Рис.31. Интерфейс BIOS

2.5. Оперативная память

Оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — память, предназначенная для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций (рис.32). Оперативная память передает процессору команды и данные непосредственно либо через кэшпамять. Каждый байт оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Рис.32. Два модуля оперативной памяти

Тип ОЗУ, необходимого компьютеру, определяются чипсетом материнской платы. При установке новых микросхем ОЗУ в дополнение или взамен имеющихся необходимо выяснить, совместимы ли они с материнской платой (рис.33).

25

Рис.33. Оперативная память на материнской плате

Основные характеристики оперативной памяти.

1.Объем одного модуля памяти. В настоящее время составляет от 256 до 4096 Мб.

2.Тип памяти. Характеризует внутреннюю структуру ОЗУ. Наиболее популярные типы – это DDR SDRAM, DDR2 SDRAM,

DDR3 SDRAM. DDR2 быстрее DDR, DDR3 быстрее DDR2.

3.Тактовая частота — максимальная частота, при которой синхронизируются процессы приема и передачи данных. Чем более высок показатель тактовой частоты, тем больше операций может быть совершено за единицу времени, что приводит к общему повышению производительности системы. Современные значения тактовой частоты - 1333 МГц.

4.Тайминги – скоростные показатели работы. Чем они ниже, тем лучше.

2.7.Жесткий диск

Жесткий диск (винчестер, магнитный накопитель) – это устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Магнитный накопитель реализуется одним или группой магнитных дисков с соответствующим дисководом (рис.34).

26

Рис.34. Винчестер

Интерфейс (англ. interface) — совокупность линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии, и правил (протокола) обмена. Жѐсткие диски для ПК используют интерфейс ATA (он же IDE и PATA) или

SATA (рис.35).

Рис.35. Подключение винчестера IDE (сверху) и SATA (снизу)

Разъем на материнской плате, к которому при помощи специального кабеля присоединяется винчестер, может быть выполнен с интерфейсом IDE или SAТА (рис.35).

Рис.36. Разъем SATA (слева) и IDE (справа) для винчестера

27

Основные характеристики жесткого диска.

1. Ёмкость (англ. capacity) — количество данных, которые могут храниться накопителем. Ёмкость современных устройств достигает

2000 Гб (2 Тб).

2. Интерфейс. Для современных ПК - SATA, старый - ATA (он же IDE и PATA).

3.Скорость вращения шпинделя (англ. spindle speed) — количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных (измеряется в мс). В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 5400 и 7200 (ноутбуки), 7200 и 10 000 (для ПК), 10 000 и 15 000

об/мин (серверы и высокопроизводительные рабочие станции).

4.Физический размер (форм-фактор). Почти все современные накопители для ПК имеют ширину либо 3,5, либо 2,5 дюйма.

2.7. Устройства для работы с оптическими носителями

информации

Основными носителями информации являются.

1.Диск CD. Емкость 650—879 Мб. Изначально диск был разработан для хранения аудиозаписей, но впоследствии был доработан для хранения и других цифровых данных.

Диски с суффиксом –R предназначены только для одноразовой записи, а с суффиксом – RW для многократной записи.

2.Диск DVD. Внешне схож с компакт-диском (CD), однако имеет возможность хранить больший объѐм информации за счѐт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт-дисков.

Физически DVD может иметь одну или две рабочие стороны и один или два рабочих слоя на каждой стороне. От их количества зависит ѐмкость диска. Из-за этого емкость дисков различается:

1-сторонние 1-слойные (DVD-5) - 4,7 Гб;

1-сторонние 2-слойные (DVD-9) - 8,5 Гб;

2-сторонние 1-слойные (DVD-10) - 9,4 Гб;

2-сторонние 1-слойные с одной стороны и 2-слойные с другой (DVD-14) - 13,24 Гб;

28

2-сторонние 2-слойные (DVD-18) - 17,1 Гб.

3. Диск Blu-ray (BD). Используется для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой чѐткости (HDTV) с повышенной плотностью. Однослойный диск Blu-ray может хранить 23,3/25/27 или 33 Гб, двухслойный диск может вместить 46,6/50/54 или 66 Гб.

Оптический привод — электрическое устройство для считывания и возможно записи информации с оптических носителей

(рис.37).

Рис.37. DVD-ROM

Часто оптические приводы (рис.38) имеют возможности чтения и записи всех основных типов дисков (CD, DVD, Blu-ray)

Рис.38. Мультиформатный оптический привод

2.8. Видеокарта

Видеокарта (графическая плата, графический ускоритель, графическая карта, видеоадаптер) — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора (рис.39).

29

Рис.39. Видеокарта PCI-Express x16 (слева) и AGP (справа)

Современная видеокарта является очень сложным устройством. По цене и производительности она сравнима с центральным процессором.

Основные характеристики видеокарты.

1.Графический процессор (Graphics processing unit, GPU).

Занимается расчѐтами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, рассчитывает трѐхмерную графику. Основными производителями являются фирмы AMD, nVidia, Intel (выпускает видеокарты, встроенные в материнскую плату).

2.Ширина шины памяти — количество бит информации, передаваемой за такт.

3.Объѐм видеопамяти, измеряется в мегабайтах — объѐм собственной оперативной памяти видеокарты.

4.Частоты ядра и памяти — измеряются в мегагерцах, чем больше, тем быстрее видеокарта будет обрабатывать информацию.

5.Выводы карты. На данный момент распространены: D-Sub, DVI, HDMI, либо Display Port

Видеокарта устанавливается в разъем PCI-Express x16 (см. рис.

26)или устаревший AGP (рис. 40).

30

Рис.40. Разъем AGP (вверху)

2.9. Звуковая плата

Звуковая плата (звуковая карта) позволяет работать со звуком на ПК. В настоящее время звуковые карты бывают как встроенными в материнскую плату, так и отдельными платами расширения или внешними устройствами (рис.41).

Рис.41. Звуковая карта

2.10. Периферийные устройства ПК

Периферийное устройство - часть технического обеспечения, конструктивно отделенная от основного блока вычислительной системы. Благодаря им компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.