Компьютер — фактический набор компьютерных компонентов, из которых состоит компьютер

Обновлено: 24.06.2024

Компьютер — это удивительно полезная универсальная технология, до такой степени, что теперь камеры, телефоны, термостаты и многое другое превратились в маленькие компьютеры. В этом разделе будут представлены основные части и темы работы компьютерного оборудования. «Оборудование» — это физические части компьютера, а «программное обеспечение» — код, работающий на компьютере.

Чипы и транзисторы

• Транзистор — жизненно важный электронный блок.
  —Транзисторы являются «твердотельными» — в них нет движущихся частей.
  — Одно из самых важных изобретений в истории.
  — «Переключатель», который мы можем включить. /выключено электрическим сигналом
• Кремниевый чип – кусочек кремния размером с ноготь.
• Микроскопические транзисторы выгравированы на кремниевых чипах
• Чипы могут содержать миллиарды транзисторов.
• Чипсы упакованы в пластик с металлическими ножками.
• напр. Микросхемы ЦП, микросхемы памяти, флэш-чипы
• Силикон (металлоид) и силикон (мягкое вещество на кухонной утвари)

Вот кремниевый чип в пластиковой упаковке. Я вытащил это из кучи электронных отходов в здании Stanford CS, так что, наверное, оно старое. Это небольшой чип с несколькими «контактами» электрического соединения. Позже мы увидим более крупный чип с сотнями контактов.

Внутри пластиковой упаковки находится кремниевый чип размером с ноготь с выгравированными на его поверхности транзисторами и другими компонентами. Крошечные провода соединяют чип с внешним миром. (лицензия CC, атрибуция на шареалке 3. пользователь википедии Zephyris)

В современных компьютерах используются крошечные электронные компоненты, которые можно выгравировать на поверхности кремниевого чипа. (См.: чип из Википедии) Обратите внимание, что кремний (микросхемы, солнечные панели) и силикон (мягкий резиновый материал) — это разные вещи!

Самым распространенным электронным компонентом является "транзистор", который работает как усилительный клапан для потока электронов. Транзистор является «твердотельным» устройством, то есть в нем нет движущихся частей. Это основной строительный блок, используемый для создания более сложных электронных компонентов. В частности, «бит» (ниже) можно построить с компоновкой из 5 транзисторов. Транзистор был изобретен в начале 1950-х годов, заменив вакуумную лампу. С тех пор транзисторы становились все меньше и меньше, что позволяло размещать все больше и больше их на кремниевом чипе.

Закон Мура

• Транзисторы становятся в 2 раза меньше примерно каждые 2 года
   – иногда указывается срок службы около 18 месяцев.
• Может вместить в два раза больше транзисторов на чип
• Из-за более совершенной технологии травления чипов
  -Но современный завод по производству чипов стоит более 1 миллиарда долларов
• Наблюдение против научного "закона"
• 2 эффекта:
• а. чипы удваивают емкость каждые 2 года
  -скорость не удваивается, емкость удваивается, что все еще очень полезно
• б. или при неизменной емкости чипы становятся меньше и дешевле каждые 2 года.
• (б) вот почему компьютеры теперь используются в автомобилях, термостатах и ​​поздравительных открытках.
• Пример: емкость MP3-плеера 50 долларов США каждые 2 года: 2 ГБ, 4 ГБ, 8 ГБ, 16 ГБ.
• Практическое правило: увеличение емкости в 8 раз каждые 6 лет.
• В 8 раз за 6 лет емкость вашего телефона может увеличиться в 8 раз
• Вероятно, закон Мура не будет действовать вечно

Закон Мура (Гордон Мур, соучредитель Intel) гласит, что плотность транзисторов на микросхеме удваивается примерно каждые 2 года (иногда указывается каждые 18 месяцев). Увеличение связано с улучшением технологии производства чипов. Это не научный закон, а просто общее предсказание, которое, кажется, продолжает работать. В более широком смысле он отражает идею о том, что на доллар компьютерные технологии (не только транзисторы) с течением времени становятся лучше в геометрической прогрессии. Это совершенно ясно, если вы посмотрите на стоимость или возможности компьютеров/камер и т. д., которые у вас есть. Закон Мура приводит к появлению более мощных компьютеров (сравните возможности iPhone 7 и оригинального iPhone), а также к более дешевым компьютерам (компьютеры с меньшими возможностями появляются повсюду, например, в термостатах и ​​автомобилях).

Компьютеры в жизни: системы управления

• Система управления: реагирует на внешнее состояние
• напр. автомобильный двигатель: изменяйте топливную смесь в зависимости от температуры
• напр. сработала подушка безопасности при больших перегрузках от столкновения
• Чипы — отличный и дешевый способ создания систем управления.
• Докомпьютерные системы управления работали не так хорошо
• Одна из причин, почему сегодня автомобили работают намного лучше

Система управления / Демонстрация фонарика Мура

• У фонарика Maglite XL200 есть фишка
• Пример системы управления
• Закон Мура делает возможным такое применение чипа
• Фонарик преобразует угловое положение в яркость.(1 клик)
• Также есть угол для режима скорости моргания. (2 клика)

Компьютерное оборудование — ЦП, ОЗУ и постоянное хранилище

Теперь давайте поговорим о трех основных компонентах, из которых состоит компьютер: ЦП, ОЗУ и постоянном хранилище. Эти три компонента есть на всех компьютерах: ноутбуках, смартфонах и планшетах.

1. ЦП

• ЦП – центральный процессор
• Действует как мозг: следует инструкциям в коде.
• "общее" — изображения, работа в сети, математика... все на ЦП
• Выполняет вычисления, например. добавить два числа
• по сравнению с ОЗУ и постоянное хранилище, в которых только хранятся данные
• "гигагерц" = 1 миллиард операций в секунду
• ЦП с частотой 2 ГГц выполняет 2 миллиарда операций в секунду.

ЦП — центральный процессор — неизбежно называют "мозгом" компьютера. ЦП выполняет активный «запуск» кода, манипулируя данными, в то время как другие компоненты играют более пассивную роль, например, хранят данные. Когда мы говорим, что компьютер может «складывать два числа миллиард раз в секунду»… это процессор. Когда вы нажимаете кнопку «Выполнить», ЦП в конечном итоге «запускает» ваш код. Позже мы дополним картину того, как ваш код Javascript выполняется процессором.

Кроме того: "ядра" процессора

• Современные чипы ЦП имеют несколько ядер.
• Каждое ядро ​​является полунезависимым процессором.
• Ключ: 4 ядра не в 4 раза быстрее, чем 1 ядро.
• т.е. 4 машины не доставят вас туда быстрее, чем 1 машина
• Убывающая отдача
• Более 4 ядер часто бесполезны

Примеры ЦП

• напр. Кнопка "Выполнить" — "распечатать информацию", посчитать.
• напр. Отправить текстовое сообщение — отформатировать байты, отправить байты, проверить, что они были отправлены

Вариант CPU: GPU — графический процессор

• Подобен процессору, но предназначен для обработки изображений.
• Компьютерные игры активно используют GPU
• Современные ЦП в большинстве случаев достаточно быстры, больше энергии уходит на ГП.

2. ОЗУ

• ОЗУ – оперативное запоминающее устройство
• Действует как доска.
• Временное рабочее хранилище, байты
• ОЗУ хранит как код, так и данные (временно)
• напр. открыть изображение в Photoshop
  - данные изображения загружаются в байты оперативной памяти
• напр. добавление 2 к числу в калькуляторе
  - управление байтами в оперативной памяти
• "постоянная"
  -ОЗУ не является постоянной. Состояние исчезает при выключении питания
  -e.g. Вы работаете над документом, затем отключается питание, и вы теряете свою работу (вместо "Сохранить")

ОЗУ — оперативное запоминающее устройство или просто «память». Оперативная память — это оперативная память, которую компьютер использует для хранения кода и данных, которые активно используются. ОЗУ фактически является областью хранения байтов под управлением ЦП. Оперативная память относительно быстра и способна извлекать значение любого конкретного байта за несколько наносекунд (1 наносекунда составляет 1 миллиардную долю секунды). Другая важная особенность ОЗУ заключается в том, что оно сохраняет свое состояние только до тех пор, пока на него подается питание — ОЗУ не является «постоянным» хранилищем.

Предположим, вы работаете на своем компьютере, и он внезапно теряет питание, и экран гаснет. Вы понимаете, что то, над чем вы работали, пропало. Оперативная память была очищена, осталось только то, что вы в последний раз сохранили на диск (ниже).

Примеры оперативной памяти

• В вашем браузере открыто много вкладок
  – данные для каждой вкладки находятся в оперативной памяти
• Выполняется программа
  - код программы находится в оперативной памяти
• Программа манипулирует большим изображением
  - данные изображения находятся в оперативной памяти
• напр. у вас может закончиться оперативная память — вы не сможете открыть новую вкладку или программу, потому что вся оперативная память занята
• Кроме того, теперь телефоны имеют от 2 до 4 ГБ ОЗУ . достаточно для большинства целей

3. Постоянное хранилище: жесткий диск, флэш-накопитель

• Постоянное хранение байтов
• "Постоянный" означает сохранение, даже если питание отключено.
• напр. Жесткий диск — хранит байты в виде магнитного узора на вращающемся диске.
  — также известный как «жесткий диск».
  — Высокий звук вращения, который вы, возможно, слышали.
• Жесткие диски долгое время были основной технологией постоянного хранения данных.
• НО сейчас Flash становится все более популярным.

Видео о том, как работает жесткий диск (Webm — открытый стандартный видеоформат, работает в Firefox и Chrome). 4:30 в видео, чтобы увидеть чтение/запись битов.

Постоянное хранилище, новая технология: флэш-память

• «Флэш-память» – это транзисторная технология постоянного хранения данных.
  «твердотельное состояние» – отсутствие движущихся частей. -aka "SSD": твердотельный накопитель
• Флэш-память лучше жесткого диска во всех отношениях, но стоит дешевле: быстрее, надежнее, потребляет меньше энергии.
• Флэш дороже в пересчете на байт.
• Форматы: USB-ключ, SD-карта в камере, флэш-память, встроенная в телефон, планшет или компьютер.
• Раньше флэш-память была очень дорогой, поэтому в большинстве компьютеров использовались жесткие диски.
• Flash дешевеет (закон Мура)
• Однако в пересчете на байт жесткие диски по-прежнему значительно дешевле.
• Не путать с проприетарным мультимедийным форматом Adobe Flash.
• Предупреждение: флэш-память не сохраняется вечно. Он может не хранить биты за последние 10 или 20 лет. Никто точно не знает

Постоянное хранилище — долговременное хранилище байтов в виде файлов и папок. Постоянный означает, что байты сохраняются даже при отключении питания. Ноутбук может использовать вращающийся жесткий диск (также известный как «жесткий диск») для постоянного хранения файлов. Или он может использовать «флэш-накопитель», также известный как твердотельный диск (SSD), для хранения байтов на флэш-чипах. Жесткий диск считывает и записывает магнитные узоры на вращающемся металлическом диске для хранения байтов, в то время как флэш-память является «твердотельной»: никаких движущихся частей, только кремниевые чипы с крошечными группами электронов для хранения байтов. В любом случае хранилище является постоянным, т. е. сохраняет свое состояние даже при отключении питания.

Флэш-накопитель работает быстрее и потребляет меньше энергии, чем жесткий диск. Однако в пересчете на байт флэш-память значительно дороже, чем хранилище на жестком диске. Flash дешевеет, поэтому может занять нишу за счет жестких дисков. Флэш-память намного медленнее, чем оперативная память, поэтому она не является хорошей заменой оперативной памяти. Обратите внимание, что Adobe Flash — это несвязанное понятие; это проприетарный медиаформат.

Флэш-память — это то, что лежит в основе USB-накопителей, SD-карт для использования в камерах или встроенной памяти в планшете или телефоне.

Файловая система

• Как организованы байты в постоянном хранилище?
• напр. Байты на флешке?
• "Файловая система" – организация байтов постоянного хранилища, файлов и папок.
• "Файл" — имя, дескриптор блока байтов.
• напр. "flowers.jpg" означает 48 КБ данных изображения.

Жесткий диск или флэш-накопитель обеспечивает постоянное хранение в виде плоской области байтов без особой структуры. Обычно жесткий диск или флэш-диск отформатированы с использованием «файловой системы», которая организует байты в знакомый шаблон файлов и каталогов, где каждый файл и каталог имеют несколько полезное имя, например «resume.txt». Когда вы подключаете диск к компьютеру, компьютер представляет файловую систему диска пользователю, позволяя ему открывать файлы, перемещать файлы и т. д.

По сути, каждый файл в файловой системе относится к блоку байтов, поэтому имя «flowers.jpg» относится к блоку 48 КБ байтов, которые являются данными этого изображения. Фактически файловая система дает пользователю имя (и, возможно, значок) для блока байтов данных и позволяет пользователю выполнять операции с этими данными, например перемещать их, копировать или открывать с помощью программы. Файловая система также отслеживает информацию о байтах: их количество, время последнего изменения.

Microsoft использует проприетарную файловую систему NTFS, а Mac OS X имеет собственный эквивалент HFS+ от Apple. Многие устройства (камеры, MP3-плееры) используют на своих флеш-картах очень старую файловую систему Microsoft FAT32. FAT32 — старая и примитивная файловая система, но она хороша там, где важна широкая поддержка.

Примеры постоянного хранилища

• Это легко понять, так как вы использовали файлы и файловые системы.
• напр. 100 отдельных видеофайлов по 1 ГБ. Требуется 100 ГБ дискового пространства.

Изображения оборудования

Ниже представлены изображения недорогих компьютеров Shuttle с процессором 1,8 ГГц, 512 МБ ОЗУ и жестким диском на 160 ГБ. Примерно в 2008 году он стоил около 200 долларов США. Он сломался и стал классным примером.

• Материнская плата
• Металлический пакет ЦП, удерживаемый рычагом
• Медный радиатор

• Чип процессора в металлическом корпусе
• Радиатор удален.
• Низ упаковки... много соединений (маленькие провода)

Если перевернуть ЦП, видны маленькие позолоченные накладки в нижней части ЦП. Каждая контактная площадка соединена очень тонким проводом с точкой на кремниевом чипе.

Вот изображение другого чипа, но без верхней упаковки. Вы видите кремниевый чип размером с мизинец в центре с выгравированными на нем крошечными деталями транзистора. На краю чипа видны очень тонкие провода, соединяющие части чипа с внешними контактными площадками (лицензия CC, атрибуция 3. пользователь википедии Zephyris)

• Карта оперативной памяти
• Подключается к материнской плате
• Карта на 512 МБ (4 чипа)

Оперативная память состоит из нескольких микросхем, объединенных в небольшую плату, известную как DIMM, которая вставляется в материнскую плату (модуль памяти с двумя встроенными разъемами).Здесь мы видим модуль RAM DIMM, извлеченный из разъема материнской платы. Это модуль DIMM емкостью 512 МБ, состоящий из 4 микросхем. Несколькими годами ранее этот модуль DIMM мог потребовать 8 микросхем для хранения 512 МБ. Закон Мура в действии.

• Жесткий диск объемом 160 ГБ (постоянное хранилище)
• т.е. постоянный
• Подключается к материнской плате стандартным кабелем SATA.

• Флэш-накопитель (другой тип постоянного хранилища)
• т.е. постоянный
• Содержит флэш-чип, твердотельный.
• SD-карта, аналогичная идея

Здесь он разобран, показывая флэш-чип, который фактически хранит байты. Этот чип может хранить около 1 миллиарда бит... сколько это байтов? (A: 8 бит на байт, то есть около 125 МБ)

Вот "SD-карта", которая обеспечивает хранение в камере. Он очень похож на флешку, только другой формы.

На этом изображении показаны основные компоненты компьютерной системы.

Есть три основных компонента компьютерной системы:

• оборудование
• программное обеспечение
• человеческое оборудование

Несмотря на то, что компоненты аппаратного обеспечения и программного обеспечения сосуществуют, чтобы составить фактический компьютер, компонент человеческого оборудования добавляет человеческое лицо, чтобы обеспечить полный компьютер в функциональное и продуктивное существование. При отдельной установке каждый из них может быть полезен в определенной степени, но не может полностью раскрыть вычислительный потенциал. Аппаратное и программное обеспечение нуждается в человеческом факторе, чтобы обеспечить возможность ввода и подключения.

1. Компьютерное оборудование

Это компоненты компьютерной системы, до которых можно дотронуться рукой. Примеры:

• Показать монитор
• Клавиатура
• Мышь
• Материнская плата
• Модули памяти
• Диск

Эти компоненты размещаются в системном блоке ноутбука или настольного компьютера. Однако для настольного компьютера клавиатура и мышь подключаются и используются снаружи.

Типичная установка компонентов компьютерного оборудования включает монитор, компьютер, клавиатуру и мышь.

Самой важной частью оборудования является микропроцессорная микросхема, широко известная как центральный процессор (ЦП).

В новых тонких ноутбуках традиционный ЦП и графический чип (GPU) объединены в так называемый блок ускоренной обработки (APU). Эти чипы обычно крепятся к материнской плате этих ноутбуков.

ЦП и APU несут ответственность за все арифметические и графические операции.

ЦП AMD является примером микропроцессора и, как показано выше, подключается к материнской плате.

Не менее важным компонентом является дисковод. Здесь хранятся компьютерные данные. Она классифицируется как вторичная память.

Вы можете выбрать один из двух популярных типов дисководов.

Жесткий диск. Этот накопитель имеет механическую конструкцию и хранит данные на магнитных и металлических пластинах. Его данные считываются с помощью магнитных головок чтения/записи, что делает его зависимым от бесперебойного источника питания. Внезапное отключение питания может привести к потере данных или отказу диска. Его необходимо использовать правильно для обеспечения целостности данных и длительного срока службы.

8 лучших альтернатив Evernote, которые должен использовать каждый

250+ цитат о собаках и идей подписей для Instagram

Обзор устройства языкового переводчика Timekettle M2

Твердотельный диск: этот новый тип диска хранит данные на микросхемах флэш-памяти и менее подвержен неустойчивому поведению. Это быстрее и надежнее даже в случае внезапного отключения электроэнергии.

Иллюстрация различных аппаратных компонентов внутри системного блока.

Еще одной важной частью системы является материнская плата.Он обеспечивает связь и прямое подключение к устройствам на компьютере.

Образец материнской платы Acer.

Подключение к материнской плате может быть внутренним или внешним.

К внутренним устройствам, которые подключаются к материнской плате, относятся:

• Микропроцессор (ЦП).
• Диск.
• Оперативная память (модули памяти).
• Блок питания (БП).

К внешним периферийным устройствам, подключаемым к материнской плате, относятся:

• Контролировать.
• Клавиатура.
• Мышь.
• Принтер.

Выше показан компьютер Apple iMac, пример одноблочного компьютерного набора. Он содержит системный блок и монитор, объединенные вместе.

В отличие от настольных компьютеров и одноблочных компьютеров, в которых мышь и клавиатура используются как отдельные устройства, в портативном компьютере они объединены.

2. Компьютерное программное обеспечение

Под программным компонентом понимаются инструкции, программы, данные и протоколы, работающие поверх аппаратного обеспечения. Он также временно и постоянно сохраняется на первичном и вторичном аппаратных носителях. Микросхема оперативной памяти является примером основного оборудования, а жесткий диск — примером вторичного оборудования.

Иллюстрация программного компонента, работающего на компьютере

Программное обеспечение можно разделить на системное, прикладное, вредоносное и программное.

Системное программное обеспечение

Система управляет другим программным обеспечением и устройствами внутри компьютера. Наиболее ярким примером системного программного обеспечения является операционная система (ОС).

В типичном случае операционная система похожа на материнскую плату для программного обеспечения. Это первое, что устанавливается, а затем приложения и другое программное обеспечение. К трем популярным операционным системам для традиционных компьютеров относятся Windows, Mac OS X и Linux.

К популярным мобильным операционным системам относятся ОС Android, ОС iPhone, ОС Windows Phone и ОС Firefox.

Прикладное программное обеспечение

Это предназначено для того, чтобы конечные пользователи выполняли специализированное задание для вывода полезной информации.

Примером может служить приложение для обработки текстов, используемое для составления писем или брошюр, например Microsoft Word.

Другие популярные примеры включают Adobe Photoshop, Corel Draw и AutoCAD.

Набор прикладного программного обеспечения объединен в пакет, известный как программный пакет. Типичный пакет включает программное обеспечение для обработки текстов, презентаций, графического дизайна и электронных таблиц.

Примеры включают Microsoft Office, OpenOffice и iWork.

Программное обеспечение написано на компьютерных языках, таких как Visual Basic, C и Java.

Программный компонент хранится на оптических носителях, дисках и в облачных хранилищах

Вредоносное ПО

Вредоносное ПО – это сокращение от вредоносное программноепрограммное обеспечение. Это общий термин, который относится к эксплуататорскому коду, разработанному преступниками и хакерами в черной шляпе для нарушения нормальной работы компьютера. . Атаки вредоносного ПО могут привести к потере данных и хакерскому доступу к личной информации.

Затронутые компьютеры также можно превратить в зомби и использовать для более масштабных преступных действий, таких как запуск атак типа "отказ в обслуживании" (DOS) и распространение спама.

Вредоносные сценарии доставляются на компьютер в виде вирусов, троянов, руткитов, клавиатурных шпионов, червей или через электронную почту и веб-сайты в виде рекламного ПО, шпионского ПО, программ-вымогателей и вредоносных программ.

Программное обеспечение

Это инструменты, используемые разработчиками для создания всех видов программного обеспечения, например ОС Windows и текстовых редакторов. Также называемые языками, они используются для написания исходных кодов, устранения ошибок, поддержки и создания нового программного обеспечения для компьютеров и написания вредоносных сценариев, таких как вирусы и трояны.

Популярными примерами языков высокого уровня являются Java, Javascript, BASIC, PHP, Visual Basic, Visual C++, Visual Basic, Python, Ruby, Perl, Java.

3. Человеческое оборудование

Компонент Humanware относится к человеку, который использует компьютер. Точнее говоря, производительность аппаратных и программных компонентов зависит от человека.

Как правило, программные пакеты и аппаратные части тщательно тестируются, чтобы убедиться, что они улучшают работу конечных пользователей, помогая создавать документы, музыкальные и видеозаписи, а также все формы необработанных и готовых данных.

Несколько лет назад я собирал компьютеры на заказ в качестве хобби. Я бы заказал отдельные части компьютера и соединил их вместе на материнской плате ПК внутри корпуса компьютера, чтобы собрать собственный ПК.

Благодаря этому хобби я так много узнал о компьютерных компонентах, и мне было так интересно планировать, проектировать, находить лучшие детали (которые должны быть совместимы между собой) и, наконец, собирать компьютер на заказ.

Как вы увидите ниже, настольные компьютеры состоят из множества различных частей, которые работают вместе, чтобы работать на вас.

В этой статье я попытаюсь научить вас некоторым основным функциям основных частей компьютера, чтобы, открывая компьютер, вы могли идентифицировать эти разные части и знать, что они делают.

Давайте рассмотрим основные компоненты настольного компьютера ниже:

Оглавление

Материнская плата

Материнская плата — это основная печатная плата вашего компьютера. Это «общая основа», которая позволяет всем остальным компонентам взаимодействовать друг с другом.

К материнской плате прикреплен ряд других компонентов, таких как микросхемы оперативной памяти, ПЗУ, ЦП, слоты PCI, порты USB и т. д., а также контроллеры для жесткого диска, DVD-привода, клавиатуры, мыши и т. д. .

Материнская плата — это часть, которая соединяет все, чтобы ваш компьютер мог работать. В нем есть пустые слоты, к которым при необходимости можно подключить дополнительные компоненты (например, дополнительную оперативную память, отдельную видеокарту, дополнительное дисковое хранилище и т. д.).

ЦП — это центральный процессор компьютера. Он считается «мозгом» компьютера и является той частью, которая обрабатывает все инструкции.

Он запускает операционную систему и получает входные данные и инструкции от программного обеспечения и другого оборудования.

Затем он обрабатывает входные данные и создает выходные данные, которые либо отображаются на экране, либо отправляются на другие компоненты, такие как устройства хранения, принтеры и т. д.

В ЦП есть микросхема, в которой происходит это действие. Основным показателем производительности ЦП является частота (ГГц), которая «тактируется», что означает, насколько быстро работает ЦП.

Некоторые люди склонны «разгонять» свой ЦП, что означает, что они заставляют ЦП работать на более высоких скоростях по сравнению с назначенным значением. В таких случаях вы должны использовать программное обеспечение CPU Temperature Monitor, чтобы убедиться, что вы не сжигаете процессор.

ОЗУ означает оперативную память. Это аппаратное обеспечение, которое можно найти во многих различных электронных устройствах, включая компьютер.

Объем оперативной памяти компьютера определяет, сколько памяти могут использовать открытые приложения.

Если на компьютере больше оперативной памяти, пользователь может открывать больше программ без снижения скорости.

Каждая программа выполняется в оперативной памяти, которая является очень быстродействующей областью памяти, поэтому программа работает быстрее в оперативной памяти. При выключении компьютера все данные в оперативной памяти стираются.

Оперативная память представлена ​​в виде «чип-модулей», как показано на рисунке выше. Обычно у нас есть 2-4 модуля чипа RAM, которые вставляются в слоты на материнской плате.

Например, если у вас есть 2 модуля ОЗУ по 4 ГБ, общий объем ОЗУ вашего компьютера составит 8 ГБ.

ГП (видеокарта)

GPU – графический процессор. Это процессор, который обрабатывает графические операции, включая 2D- и 3D-расчеты, и отлично справляется с 3D-графикой.

Это важный компонент для игр, поскольку графический процессор может отображать графику более эффективно, чем центральный процессор.

На младших компьютерах графический процессор встроен в материнскую плату. Для компьютеров высокого класса или игровых настольных ПК графический процессор поставляется в виде отдельной «видеокарты», которая вставляется в слот материнской платы (как показано на рисунке выше).

Хранилище (механический жесткий диск или твердотельный накопитель)

Запоминающее устройство или жесткий диск — это аппаратное обеспечение, на котором хранятся данные, которые не стираются при выключении компьютера.

Он хранит операционную систему, приложения, файлы и папки для пользователя. Люди часто имеют в виду хранилище, когда говорят о том, сколько памяти имеет компьютер. Это емкость жесткого диска для хранения файлов.

В предыдущие годы наиболее распространенным типом хранилища был механический жесткий диск (см. рисунок выше).

В настоящее время почти все компьютеры поставляются с SSD-дисками (твердотельными накопителями), которые намного быстрее механических жестких дисков.

Источник питания

Блок питания — это компонент, обеспечивающий питание всей системы настольного компьютера. Он подключается и получает питание от электрической розетки. Затем он преобразует ток из переменного тока (AC) в постоянный ток (DC).

Он регулирует ток и сглаживает любые скачки напряжения, поступающие на компьютер в любой момент времени, и предотвращает повреждение чувствительных электронных компонентов.

Монитор компьютера

Монитор компьютера также называют экраном или дисплеем. Он показывает пользователю выходные данные и позволяет пользователю видеть информацию, обрабатываемую на компьютере.

Сегодня в большинстве мониторов используется светодиодная технология, и они представляют собой плоские экраны, занимающие меньше места, чем старые ЭЛТ-дисплеи.

Клавиатура

Клавиатура является основным устройством ввода (вместе с мышью) любого компьютера.

Это одно из основных устройств, используемых для общения с остальным миром (например, для набора электронных писем, поиска в Интернете и т. д.), а его дизайн имитирует клавиатуру старой пишущей машинки.

Это называется раскладкой QWERTY. Он получил свое название от первых шести букв в верхнем левом углу клавиатуры. Существуют дополнительные функциональные клавиши и сочетания клавиш, которые различаются на разных клавиатурах.

Как и почти любой компьютерный компонент, существуют различные типы компьютерных клавиатур, такие как механические, эргономичные, мембранные, с подсветкой и т. д.

Мышь

Мышь — еще одно важное устройство ввода. Он назван так потому, что форма мыши напоминает форму животного, а шнур представляет собой хвост.

Однако сегодня большинство мышей являются беспроводными. Вы можете использовать множественное число как mouses или mouses, хотя технически правильный термин — mouses.

Обычно у них две кнопки, а может быть и больше. Вы можете прокручивать вверх и вниз колесо прокрутки, если оно есть на мыши. Мышь перемещает стрелку, которая позволяет открывать приложения.

Оптический привод (DVD/CD-ROM)

В оптическом приводе используется лазер, который записывает и считывает данные с оптических дисков, таких как DVD или CD.

Они состоят из миллионов небольших впадин и выпуклостей, и оптический привод считывает их как нули и единицы.

Оптический привод может считывать и записывать данные на эти диски. Когда лазер записывает данные на диск, он прожигает их. По этой причине люди «записывают» компакт-диски.

Сетевая карта или карта WiFi

Сетевая карта также называется NIC (произносится Ник). Именно эта часть дает компьютеру сетевые возможности.

Он может разрешить проводное соединение Ethernet или беспроводное соединение WiFi с LAN (локальной сетью). Сегодня большинство компьютеров имеют беспроводные сетевые адаптеры, предназначенные для подключения по WiFi. Кроме того, вы можете вставить проводную сетевую карту Ethernet в слот материнской платы, чтобы при необходимости получить дополнительные порты сетевого подключения.

Десктоп

Настольный корпус — это крепление, на котором размещены все компоненты компьютера, включая материнскую плату, жесткий диск, оптический дисковод и многое другое.

Многие из них сделаны из металла, и они важны, поскольку защищают компоненты компьютера от повреждений из-за пыли, аварий, жидкостей и т. д.

Это также помогает поддерживать достаточное охлаждение компонентов и обычно имеет вентиляцию через вентиляционные отверстия, чтобы компьютер не перегревался. Наконец, это помогает уменьшить шум, издаваемый частями компьютера.

Какие части компьютера содержат золото?

Многие люди не подозревают, что некоторые компоненты компьютера могут быть изготовлены из золота.Вы можете найти золото в печатных платах, компьютерных микросхемах в ЦП и разъемах.

По оценкам, средний компьютер содержит около одной пятой грамма золота, которое стоит около 12 долларов США. У ноутбуков примерно вдвое меньше.

Золото используется потому, что это металл с высокой проводимостью и пластичностью, а его химические свойства делают его пригодным для использования в компьютерах.

Материнская плата имеет края с золотыми контактами и разъемами, и часто на ее поверхность нанесены тонкие слои золота.

ЦП имеет позолоченные контакты по краям, а микросхемы памяти представляют собой небольшие печатные платы, увеличивающие объем оперативной памяти. На их поверхности есть небольшое количество золота.

Кроме того, некоторые настольные компьютеры имеют встроенные модемы, платы портов Ethernet и графические платы, у всех из которых на контактах и ​​поверхностных слоях имеется некоторое количество золота.

Какие части компьютера фактически выполняют инструкции программы?

Часть компьютера, которая выполняет инструкции программы, – это ЦП (центральный процессор).

Это центр управления компьютером, который берет данные с устройств ввода или операционной системы и преобразует их в выходную информацию. Это сложное устройство, состоящее из двух частей: блока управления и арифметико-логического блока.

ЦП относится к запоминающему устройству (жесткий диск) или к программам в ОЗУ для получения инструкций и данных.

В хранилище будет храниться операционная система (которая используется процессором), а также другие приложения и файлы.

Блок управления ЦП использует электрические сигналы, чтобы заставить компьютерную систему выполнять сохраненные программные инструкции.

Арифметико-логическое устройство имеет электронную схему, которая выполняет арифметические и логические операции. ЦП использует этот модуль для проверки условий, прежде чем отправлять команды другим частям компьютера.

Процесс выполнения инструкций осуществляется особым образом. Во-первых, программные инструкции и данные должны быть помещены в память с устройства ввода.

Эта информация может храниться на жестком диске или вводиться с устройства. Эти данные помещаются в память, а затем ЦП выполняет четыре шага.

Блок управления получает инструкции из памяти. Затем он декодирует инструкции и отправляет необходимые данные в арифметико-логическое устройство. Этот набор шагов называется временем обучения.

Затем арифметико-логическое устройство выполняет арифметические или логические инструкции. Затем он сохраняет результаты в памяти или в регистре. Этот набор шагов называется временем выполнения.

Затем блок управления сообщает памяти передать результаты на устройство вывода. Этот набор операций называется машинным циклом.

Какие части компьютера могут хранить программный код?

Программный код обычно хранится на жестком диске. Однако его также можно хранить на внешнем диске, CD-ROM, DVD или другом диске. Если компьютер подключен к сети, могут быть локальные сетевые диски (например, NAS), на которых хранится программный код.

Когда компьютер запускает программу, код программы сохраняется в памяти или ОЗУ. Он останется там, пока программа открыта и работает. Если вы закроете программу, она останется только на жестком диске.

Заключительные слова

Компьютер — это сложная машина, состоящая из множества различных частей, которые могут обрабатывать данные и позволяют пользователям использовать приложения.

Все компоненты работают вместе, чтобы читать, переводить и выполнять сложную серию инструкций. Когда вы играете в видеоигру, центральный процессор должен прочитать программу, а затем указать другим компонентам компьютера, как обрабатывать, интерпретировать и отображать информацию.

Компьютеры могут обрабатывать эту информацию очень быстро, так что вы едва заметите задержку между запросом и просмотром вывода на экране. Важно понимать, как части компьютера работают вместе, особенно если вы планируете собрать свой собственный компьютер с нуля.

Похожие записи

О Харрис Андреа

Харрис Андреа — ИТ-специалист с более чем 20-летним опытом работы в области технологий. Он работал в различных компаниях, включая разработчиков программного обеспечения и систем, компьютерных сетей и т. д. В настоящее время он работает в крупном интернет-провайдере. Он имеет несколько профессиональных сертификатов, включая сертификаты безопасности Cisco CCNA, CCNP и EC-Council CEH и ECSA. Харрис также является автором двух книг по технологиям, которые доступны на Amazon здесь.

Комментарии

Очень хорошая информация, я понял, как компьютеры работают, используя электричество. При использовании памяти для выполнения инструкций весь интеллект электронов заключается в превращении вещей в памяти в полезные инструкции, так же, как человеческий разум работает с хранящейся информацией. в памяти

поиск меню

Урок 5: Внутри компьютера

Внутри компьютера

Вы когда-нибудь заглядывали внутрь корпуса компьютера или видели фотографии его внутренней части? Мелкие детали могут показаться сложными, но внутренняя часть компьютерного корпуса не так уж и загадочна. Этот урок поможет вам освоить некоторые основные термины и немного больше узнать о том, что происходит внутри компьютера.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, что внутри настольного компьютера.

Материнская плата

Материнская плата – это основная плата компьютера. Это тонкая пластина, которая содержит ЦП, память, разъемы для жесткого диска и оптических приводов, карты расширения для управления видео и аудио, а также соединения с портами вашего компьютера (например, с портами USB). Материнская плата прямо или косвенно подключается к любой части компьютера.

ЦП/процессор

Центральный процессор (ЦП), также называемый процессором, расположен внутри корпуса компьютера на материнской плате. Его иногда называют мозгом компьютера, и его работа заключается в выполнении команд. Всякий раз, когда вы нажимаете клавишу, щелкаете мышью или запускаете приложение, вы отправляете инструкции ЦП.

ЦП обычно представляет собой двухдюймовый керамический квадрат с кремниевым чипом, расположенным внутри. Чип обычно размером с ноготь большого пальца. ЦП вставляется в гнездо ЦП на материнской плате, которое закрыто радиатором — объектом, который поглощает тепло от ЦП.

Скорость процессора измеряется в мегагерцах (МГц) или миллионах операций в секунду; и гигагерц (ГГц), или миллиарды операций в секунду. Более быстрый процессор может выполнять инструкции быстрее. Однако фактическая скорость компьютера зависит от скорости многих различных компонентов, а не только от процессора.

RAM (оперативная память)

ОЗУ — это кратковременная память вашей системы. Всякий раз, когда ваш компьютер выполняет вычисления, он временно сохраняет данные в ОЗУ до тех пор, пока они не потребуются.

Эта кратковременная память исчезает при выключении компьютера. Если вы работаете с документом, электронной таблицей или файлом другого типа, вам необходимо сохранить его, чтобы не потерять. Когда вы сохраняете файл, данные записываются на жесткий диск, который действует как долговременное хранилище.

ОЗУ измеряется в мегабайтах (МБ) или гигабайтах (ГБ). Чем больше у вас оперативной памяти, тем больше вещей ваш компьютер может делать одновременно. Если у вас недостаточно оперативной памяти, вы можете заметить, что ваш компьютер работает медленно, когда у вас открыто несколько программ. Из-за этого многие люди добавляют на свои компьютеры дополнительную оперативную память для повышения производительности.

Жесткий диск

На жестком диске хранятся ваши программы, документы и другие файлы. Жесткий диск является долговременным хранилищем, а это означает, что данные сохраняются, даже если вы выключите компьютер или отключите его от сети.

Когда вы запускаете программу или открываете файл, компьютер копирует часть данных с жесткого диска в оперативную память. При сохранении файла данные копируются обратно на жесткий диск. Чем быстрее жесткий диск, тем быстрее ваш компьютер может запускаться и загружать программы.

Блок питания

Блок питания в компьютере преобразует мощность из настенной розетки в мощность, необходимую компьютеру. Он передает питание по кабелям на материнскую плату и другие компоненты.

Если вы решите открыть корпус компьютера и посмотреть, сначала обязательно отключите компьютер от сети. Прежде чем прикасаться к внутренней части компьютера, следует коснуться заземленного металлического предмета или металлической части корпуса компьютера, чтобы снять статическое электричество. Статическое электричество может передаваться по компьютерным цепям, что может серьезно повредить вашу машину.

Дополнительные карты

Большинство компьютеров имеют слоты расширения на материнской плате, которые позволяют добавлять различные типы карт расширения. Их иногда называют картами PCI (межсоединения периферийных компонентов). Возможно, вам никогда не понадобится добавлять карты PCI, поскольку большинство материнских плат имеют встроенные видео-, звуковые, сетевые и другие возможности.

Однако, если вы хотите повысить производительность своего компьютера или обновить возможности старого компьютера, вы всегда можете добавить одну или несколько карт. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных типов карт расширения.

Видеокарта

Видеокарта отвечает за то, что вы видите на мониторе. Большинство компьютеров имеют GPU (графический процессор), встроенный в материнскую плату, вместо отдельной видеокарты. Если вам нравится играть в игры с интенсивным использованием графики, вы можете добавить более быструю видеокарту в один из слотов расширения, чтобы повысить производительность.

Звуковая карта

Звуковая карта, также называемая звуковой картой, отвечает за то, что вы слышите в динамиках или наушниках. Большинство материнских плат имеют встроенный звук, но вы можете установить специальную звуковую карту для более качественного звука.

Сетевая карта

Сетевая карта позволяет вашему компьютеру обмениваться данными по сети и получать доступ к Интернету. Он может подключаться либо с помощью кабеля Ethernet, либо через беспроводное соединение (часто называемое Wi-Fi). Многие материнские платы имеют встроенные сетевые подключения, а сетевую карту также можно установить в слот расширения.

Bluetooth-карта (или адаптер)

Bluetooth – это технология беспроводной связи на короткие расстояния. Он часто используется в компьютерах для связи с беспроводными клавиатурами, мышами и принтерами. Обычно он встроен в материнскую плату или включен в беспроводную сетевую карту. Для компьютеров без Bluetooth можно приобрести USB-адаптер, часто называемый ключом.

Большинство из нас используют компьютер каждый божий день, но мало кто знает о внутреннем устройстве этой жизненно важной части нашей жизни.

Слово компьютер относится к объекту, который может принимать некоторые входные данные и производить некоторые выходные данные. На самом деле человеческий мозг сам по себе представляет собой сложный компьютер, и ученые с каждым годом узнают все больше о том, как он работает. Однако чаще всего слово «компьютер» используется для описания электронного устройства, содержащего микропроцессор.

Микропроцессор – это небольшое электронное устройство, которое может выполнять сложные вычисления в мгновение ока. Вы можете найти микропроцессоры во многих устройствах, которые вы используете каждый день, таких как автомобили, холодильники и телевизоры. Наиболее известным устройством с микропроцессором является персональный компьютер или ПК. Фактически понятие компьютера стало почти синонимом термина ПК.

Когда вы слышите слово "ПК", вы, вероятно, представляете закрытое устройство с подключенным видеоэкраном, клавиатурой и каким-либо указывающим устройством, например мышью или сенсорной панелью. Вы также можете представить различные формы ПК, такие как настольные компьютеры, башни и ноутбуки. Термин «ПК» ассоциируется с определенными брендами, такими как процессоры Intel или операционные системы Microsoft. Однако в этой статье мы определяем ПК как более общее вычислительное устройство со следующими характеристиками:

• предназначен для использования одним человеком за раз
• запускает операционную систему для взаимодействия между пользователем и микропроцессором
• имеет некоторые общие внутренние компоненты, описанные в этой статье, такие как ЦП и ОЗУ.
• запускает программные приложения, предназначенные для конкретной работы или игр.
• позволяет добавлять и удалять аппаратное или программное обеспечение по мере необходимости

История ПК восходит к 1970-м годам, когда человек по имени Эд Робертс начал продавать компьютерные комплекты на базе микропроцессорного чипа, разработанного Intel. Робертс назвал свой компьютер Altair 8800 и продавал несобранные комплекты за 395 долларов. Popular Electronics опубликовала статью об этом наборе в январском номере 1975 года, и, к удивлению практически всех, наборы мгновенно стали хитом. Так началась эра персональных компьютеров [источники: Cerruzi, Lasar].

Несмотря на то, что Altair 8800 был первым настоящим персональным компьютером, Apple II, выпущенный пару лет спустя, ознаменовал начало популярности ПК как бытовой техники. Apple II от изобретателей Стива Джобса и Стива Возняка доказал, что в домах и школах есть спрос на компьютеры.Вскоре после этого на рынок ПК вышли давно зарекомендовавшие себя компьютерные компании, такие как IBM и Texas Instruments, а также новые бренды, такие как Commodore и Atari.

В этой статье мы заглянем внутрь ПК, чтобы узнать о его компонентах и ​​их функциях. Мы также рассмотрим основное программное обеспечение, используемое для загрузки и запуска ПК. Затем мы рассмотрим мобильные ПК и рассмотрим будущее компьютерных технологий.

Основные компоненты ПК

Чтобы понять, как работает ПК, давайте начнем с частей, из которых состоит машина. Ниже перечислены компоненты, общие для ПК, в том порядке, в котором они обычно собираются:

Чехол. Если вы используете ноутбук, корпус компьютера включает в себя клавиатуру и экран. Для настольных ПК корпус обычно представляет собой коробку с подсветкой, вентиляционными отверстиями и местами для крепления кабелей. Размер корпуса может варьироваться от небольших настольных блоков до высоких башен. Большой корпус не всегда означает более мощный компьютер; важно то, что внутри. Сборщики ПК проектируют или выбирают корпус в зависимости от типа материнской платы, которая должна поместиться внутри.

Материнская плата. Основной печатной платой вашего ПК является его материнская плата. Все компоненты, внутри и снаружи, каким-то образом подключаются через материнскую плату. Остальные компоненты, перечисленные на этой странице, являются съемными и поэтому могут быть заменены без замены материнской платы. Однако несколько важных компонентов прикреплены непосредственно к материнской плате. К ним относятся комплементарные металлооксидные полупроводники (CMOS), в которых хранится некоторая информация, например системные часы, когда компьютер выключен. Материнские платы бывают разных размеров и стандартов, наиболее распространенными на момент написания этой статьи являются ATX и MicroATX. Исходя из этого, материнские платы различаются по типу съемных компонентов, для работы с которыми они предназначены внутри, и по портам, доступным для подключения внешних устройств.

Электропитание. За исключением CMOS, которая питается от сменной батареи CMOS на материнской плате, каждый компонент вашего ПК зависит от своего источника питания. Блок питания подключается к источнику питания определенного типа, будь то батарея в случае мобильных компьютеров или розетка в случае настольных ПК. В настольном ПК вы можете увидеть блок питания, установленный внутри корпуса с подключением силового кабеля снаружи и несколькими подключенными кабелями внутри. Некоторые из этих кабелей подключаются непосредственно к материнской плате, а другие подключаются к другим компонентам, таким как диски и вентиляторы.

Центральный процессор (ЦП). ЦП, часто называемый просто процессором, представляет собой компонент, содержащий микропроцессор. Этот микропроцессор является сердцем всех операций ПК, и производительность как аппаратного, так и программного обеспечения зависит от производительности процессора. Intel и AMD являются крупнейшими производителями процессоров для ПК, хотя на рынке вы найдете и других производителей. Две распространенные архитектуры ЦП — 32-разрядная и 64-разрядная, и вы обнаружите, что определенное программное обеспечение зависит от этой архитектуры.

Оперативная память (ОЗУ). Даже самому быстродействующему процессору требуется буфер для хранения информации во время ее обработки. Оперативная память для ЦП — это то же самое, что столешница для повара: она служит местом, где ингредиенты и инструменты, с которыми вы работаете, ждут, пока вам не понадобится их взять и использовать. Для быстрого ПК необходимы как быстрый процессор, так и достаточное количество оперативной памяти. Каждый ПК имеет максимальный объем ОЗУ, который он может поддерживать, а слоты на материнской плате указывают тип ОЗУ, который требуется ПК.

Диски. Диск — это устройство, предназначенное для хранения данных, когда оно не используется. Жесткий диск или твердотельный накопитель хранит операционную систему и программное обеспечение ПК, которые мы рассмотрим более подробно позже. В эту категорию также входят оптические приводы, используемые, например, для чтения и записи дисков CD, DVD и Blu-ray. Накопитель подключается к материнской плате в зависимости от типа используемой технологии контроллера накопителя, включая старый стандарт IDE и новый стандарт SATA.

Охлаждающие устройства. Чем больше ваш компьютер обрабатывает, тем больше тепла он выделяет. ЦП и другие компоненты могут выдерживать определенное количество тепла. Однако, если ПК не охлаждается должным образом, он может перегреться, что приведет к дорогостоящему повреждению его компонентов и схем. Вентиляторы являются наиболее распространенным устройством, используемым для охлаждения ПК. Кроме того, ЦП покрыт металлическим блоком, называемым радиатором, который отводит тепло от ЦП. У некоторых серьезных пользователей компьютеров, таких как геймеры, иногда есть более дорогие решения для управления теплом, такие как система с водяным охлаждением, предназначенная для удовлетворения более интенсивных требований к охлаждению.

Кабели. Все компоненты, которые мы упоминали до сих пор, соединяются с помощью некоторой комбинации кабелей. Эти кабели предназначены для передачи данных, питания или того и другого. ПК должны быть сконструированы таким образом, чтобы кабели аккуратно складывались внутри корпуса и не блокировали поток воздуха через него.

ПК обычно представляет собой гораздо больше, чем эти основные компоненты.Далее мы рассмотрим порты и периферийные устройства, которые позволяют вам взаимодействовать с компьютером, и то, как вы можете добавить еще больше компонентов, используя слоты расширения.

Читайте также:

  
• Каким типом электронной подписи является cvv на банковской карте
  
• Plex не видит файлы
  
• Как добавить файл в репозиторий github
  
• Как играть в футбол на PS4
  
• Замена аккумулятора Samsung Galaxy Note