Выберите правильный порядок четырех основных функций компьютера
Обновлено: 29.06.2024
Хотите узнать, какое аппаратное обеспечение установлено на вашем компьютере? Станьте профессионалом в области компьютеров с нашим кратким руководством по этим важным компонентам и их функциям.
Проще говоря, компьютерное оборудование — это физические компоненты, необходимые для работы компьютерной системы. Он включает в себя все, что связано с печатной платой, работающей внутри ПК или ноутбука; включая материнскую плату, видеокарту, ЦП (центральный процессор), вентиляторы, веб-камеру, блок питания и т. д.
Хотя конструкция аппаратного обеспечения настольных ПК и ноутбуков различается из-за различий в размерах, в обоих случаях используются одни и те же основные компоненты. Без оборудования не было бы возможности запуска необходимого программного обеспечения, которое делает компьютеры такими полезными. Программное обеспечение определяется как виртуальные программы, которые работают на вашем компьютере; то есть операционная система, интернет-браузер, текстовые документы и т. д.
Хотя компьютер может работать только тогда, когда и аппаратное, и программное обеспечение работают вместе, скорость системы во многом зависит от используемого оборудования.
При сборке нового компьютера или просто замене старых деталей вам может понадобиться информация о конкретном аппаратном обеспечении вашего компьютера. Таким образом, цель этого руководства — помочь вам понять внутреннюю работу вашего компьютера.
Что такое материнская плата?
Системная плата — это центральная часть работы ПК. Он содержит ЦП и является концентратором, через который проходит все остальное оборудование. Материнская плата действует как мозг; распределение мощности там, где это необходимо, обмен данными и координация между всеми другими компонентами, что делает его одним из самых важных аппаратных средств компьютера.
При выборе материнской платы важно проверить, какие аппаратные порты поддерживает материнская плата. Крайне важно проверить, сколько портов USB и какого класса (USB 2.0, 3.0, 3.1), а также какие порты дисплея используются (HDMI, DVI, RGB) и сколько их имеется. Порты на материнской плате также помогут вам определить, какое другое оборудование будет совместимо с вашим компьютером, например, какой тип оперативной памяти и видеокарты вы можете использовать.
Что такое ЦП (центральный процессор/блок процессора)?
ЦП (центральный процессор или процессор) отвечает за обработку всей информации от программ, запускаемых на вашем компьютере. «Тактовая частота», или скорость, с которой процессор обрабатывает информацию, измеряется в гигагерцах (ГГц). Это означает, что процессор с высокой тактовой частотой, скорее всего, будет работать быстрее, чем процессор с аналогичными характеристиками той же марки и возраста.
Что такое оперативная память?
Оперативное запоминающее устройство, или ОЗУ, — это аппаратное обеспечение, которое находится в слотах памяти на материнской плате. Роль ОЗУ заключается во временном хранении оперативной информации, созданной программами, и делать это таким образом, чтобы эти данные были немедленно доступны. Задачи, требующие случайной памяти, могут быть; рендеринг изображений для графического дизайна, редактирование видео или фотографий, многозадачность с несколькими открытыми приложениями (например, запуск игры на одном экране и общение в Discord на другом).
Требуемый объем оперативной памяти зависит от программ, которые вы будете запускать. Игры средней интенсивности обычно используют 8 ГБ памяти, когда они выполняются вместе с другими программами, но видео/графический дизайн может использовать более 16 ГБ ОЗУ. Узнайте, сколько памяти нужно вашему компьютеру.
Что такое жесткий диск?
Жесткий диск – это запоминающее устройство, предназначенное для хранения постоянных и временных данных. Эти данные поступают в различных формах, но в основном это все, что сохраняется или устанавливается на компьютер: например, компьютерные программы, семейные фотографии, операционная система, текстовые документы и т. д. Узнайте больше о жестких дисках и о том, как они работают.
Существует два разных типа устройств хранения: традиционный жесткий диск (HDD) и более новые твердотельные накопители (SSD). Жесткие диски работают путем записи двоичных данных на вращающиеся магнитные диски, называемые пластинами, которые вращаются с высокой скоростью, в то время как твердотельный накопитель хранит данные с помощью статических микросхем флэш-памяти. Узнайте больше о компьютерной памяти и о том, как работают твердотельные накопители.
Что такое графический процессор (GPU)?
Что особенно важно для 3D-рендеринга, GPU делает именно то, что следует из его названия, и обрабатывает огромные пакеты графических данных. Вы обнаружите, что видеокарта вашего компьютера имеет по крайней мере один графический процессор. В отличие от основных встроенных графических возможностей, предоставляемых материнскими платами ПК, выделенные графические карты взаимодействуют с материнской платой через слот расширения для работы почти исключительно с графическим рендерингом. Это также означает, что вы можете обновить видеокарту, если хотите повысить производительность своего ПК.
Не только это, но и то, что современные графические процессоры выполняют широкую вычислительную нагрузку, помимо рендеринга, что делает их расширением центрального процессора.
Что такое блок питания (БП)?
Блок питания, обычно называемый блоком питания, не просто обеспечивает питание вашего компьютера. Это точка, в которой питание поступает в вашу систему от внешнего источника питания, а затем распределяется материнской платой по отдельным компонентам аппаратного обеспечения. Однако не все блоки питания сделаны одинаково, и без блока питания правильной мощности ваша система не будет работать.
Современному компьютеру обычно требуется блок питания мощностью от 500 до 850 Вт для эффективного питания всего оборудования, хотя размер блока питания полностью зависит от энергопотребления системы. Для компьютеров, которые используются для выполнения ресурсоемких задач, таких как графический дизайн или игры, потребуются более мощные компоненты, поэтому для удовлетворения этих дополнительных потребностей потребуется более мощный блок питания.
Без необходимого количества энергии компоненты не смогут работать эффективно, а компьютер может зависать или вообще не загружаться. Рекомендуется иметь источник питания, который более чем покрывает использование вашей системы. Вы не только защищаете себя от сбоя системы, но и защищаете себя от необходимости приобретать новый блок питания при переходе на более мощные компоненты ПК.
Понимание вашего компьютера и его аппаратных компонентов может оказаться очень полезным, когда придет время модернизировать или заменить какие-либо детали или при сборке компьютера. Если возникнет проблема с внутренней работой вашего компьютера, вы лучше поймете важность каждого компонента, необходимость их хорошего рабочего состояния и способы решения любых проблем.
© Micron Technology, Inc., 2017. Все права защищены. Информация, продукты и технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Ни Crucial, ни Micron Technology, Inc. не несут ответственности за упущения или ошибки в типографике или фотографии. Micron, логотип Micron, Crucial и логотип Crucial являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками Micron Technology, Inc. Все остальные товарные знаки и знаки обслуживания являются собственностью соответствующих владельцев.
В этом руководстве объясняются основные функции, операции и характеристики компьютера. Изучите четыре основные функции компьютера с помощью схем и примеров.
Получение данных и инструкций от пользователя, обработка данных в соответствии с инструкциями, а также отображение или сохранение обработанных данных – четыре основные функции компьютера. Эти функции также известны как функция ввода, функция процесса, функция вывода и функция хранения соответственно.
На следующей диаграмме показан пример этих функций.
Для обеспечения этих функций компьютер использует свои компоненты или устройства. Обычно компоненты компьютера предназначены для выполнения только одной из этих четырех функций. Но некоторые специализированные компоненты или устройства предназначены для выполнения двух, трех или всех четырех функций. Например, жесткий диск может выполнять три функции: ввод (при чтении файлов), хранение (при сохранении файлов) и вывод (при записи файлов).
Компоненты или устройства компьютера в зависимости от функции, в которой они используются, можно разделить на четыре основных типа: устройства ввода, устройства вывода, устройства хранения и устройства обработки. Например, если компонент обрабатывает заданные инструкции, этот компонент называется устройством обработки. Или, если устройство отображает обработанные данные, оно называется устройством вывода.
Функция ввода и устройства
Компьютер — это машина для обработки данных. Он ничего не делает, пока пользователь (или сценарий, или программа) не предоставит данные, которые необходимо обработать, и инструкции, которые сообщат ему, как обрабатывать данные.
Любое стандартное устройство или компонент, который пользователь использует для управления компьютером, называется стандартным устройством ввода. Другими словами, компьютер использует свои стандартные устройства ввода или компоненты для получения инструкций от пользователя.
Наиболее распространенными устройствами ввода являются клавиатура и мышь. Почти все современные компьютеры имеют эти устройства. Другими распространенными устройствами ввода являются сканеры, микрофоны, USB-накопители и веб-камеры.
Вводные данные и инструкции также могут быть сгенерированы с нестандартного устройства ввода, такого как жесткий диск и CD/DVD. Например, пакетный файл в системе Windows может указывать ЦП на выполнение программы или сценария в определенное время.
Установочные диски — еще один хороший пример нестандартных устройств ввода. Обычно они содержат скрипт или исполняемую программу, которая автоматически запускает процесс установки, как только диск будет прочитан.
Функции и устройства процесса
Как только данные и инструкции получены функцией ввода, компьютер запускает функцию обработки. В этой функции компьютер обрабатывает полученные данные в соответствии с инструкциями.
Для обработки входных данных в соответствии с инструкциями компьютер использует центральный процессор. Центральный процессор является основным вычислительным компонентом компьютера.Он обрабатывает инструкции пользователя, выполняет сценарии и программы, а также запускает команды ОС, которые обеспечивают платформу для установки и использования прикладного программного обеспечения.
Другими важными компонентами обработки являются вспомогательные процессоры. Вспомогательные процессоры также известны как встроенные процессоры. Вспомогательные процессоры используются в устройствах для расширения их функциональных возможностей. Вы можете думать о вспомогательном процессоре как о частном процессоре устройства.
Вспомогательные процессоры используются только для компонентов или устройств, обеспечивающих комплексную функциональность, таких как видеокарты, устройства ввода-вывода и сетевые интерфейсные карты. Например, если пользователь рисует изображение, вспомогательный процессор графической карты выполняет все вычисления, необходимые для рисования изображения на устройстве отображения.
На следующем изображении показан образец ЦП и вспомогательного процессора.
В следующей таблице перечислены основные различия между ЦП и вспомогательным процессором.
| ЦП | Вспомогательный процессор |
| ЦП является обязательным компонентом. Без него компьютер не работает. | Вспомогательный процессор является необязательным компонентом. |
| ЦП является отдельным компонентом. Устанавливается в системе отдельно. | Вспомогательный процессор — встроенная часть устройства. Его нельзя установить отдельно. |
| ЦП предназначен для выполнения всех типов задач. | Вспомогательный процессор предназначен для выполнения только определенной тип задачи. |
Функция и устройства вывода
После обработки входных данных ЦП, вспомогательный процессор или функция обработки отправляет обработанные данные в функцию вывода или на устройство вывода по умолчанию или сконфигурированное. По умолчанию компьютеры используют мониторы в качестве устройства вывода по умолчанию.
Помимо монитора, также доступны различные устройства вывода. Каждое устройство вывода представляет обработанные данные в разной форме, например, монитор, принтер и динамик отображают, печатают и воспроизводят обработанные данные соответственно.
Пользователь, исходя из своих требований, может подключить к компьютеру и использовать два, три или более устройств вывода. Например, после просмотра обработанных данных пользователь может отправить их на принтер для печати.
Функция хранения и устройства
Хранение данных и информации — четвертая основная функция компьютера. Эта функция позволяет нам сохранять обработанные данные для последующего использования. Для хранения данных и информации компьютер использует два типа компонентов хранения: временные и постоянные.
Компоненты временного хранилища используются для временного хранения данных. Данные, хранящиеся во временном хранилище, стираются при выключении системы. Оперативная память является обязательным компонентом временного хранилища. Компьютер использует оперативную память для хранения запущенных приложений и их данных.
Компоненты постоянного хранилища используются для постоянного хранения данных. Данные, хранящиеся в компоненте постоянного хранилища, не стираются при выключении системы. Жесткий диск является наиболее распространенным компонентом постоянного хранилища. Обычно все компьютеры имеют как минимум один жесткий диск для хранения данных. Другими распространенными компонентами или устройствами постоянного хранения являются внешние накопители, USB-накопители и CD/DVD.
На следующем изображении показан пример обоих типов компонентов хранилища.
Устройства хранения также используются в функциях ввода и вывода, позволяя сохранять данные (функция вывода), а затем снова обращаться к ним позже (функция ввода).
Примеры
В следующей таблице перечислены несколько примеров действий, а также названия устройств и функций, которые используются при их выполнении.
| Действие | Устройство | Функция |
| Пользователь, запускающий программу текстового редактора, вводит буква Z на клавиатуре. Клавиатура отправляет код, представляющий букву Z, в ЦП. | Клавиатура | Ввод |
| ЦП обрабатывает код и определяет какая буква была напечатана. Затем ЦП отправляет на монитор инструкции для отображения буквы Z. | ЦП | Процесс |
| Монитор отображает букву Z . | Мониторинг | Вывод |
| Пользователь нажимает кнопку Сохранить. Мышь отправляет код, представляющий щелчок. | Мышь | Ввод |
| ЦП обрабатывает код и определяет, какое действие было нажато. . | ЦП | Процесс |
| ЦП сохраняет файл на диске. | Жесткий диск< /td> | Хранилище |
Если вам понравился этот урок, поделитесь им с друзьями в своих любимых социальных сетях и подпишитесь на наш канал YouTube.
цифровой компьютер, любое из класса устройств, способных решать задачи путем обработки информации в дискретной форме. Он работает с данными, включая величины, буквы и символы, которые выражены в двоичном коде, то есть с использованием только двух цифр 0 и 1.Подсчитывая, сравнивая и манипулируя этими цифрами или их комбинациями в соответствии с набором инструкций, хранящихся в его памяти, цифровой компьютер может выполнять такие задачи, как управление производственными процессами и регулирование работы машин; анализировать и систематизировать огромные объемы бизнес-данных; и моделировать поведение динамических систем (например, глобальные погодные условия и химические реакции) в научных исследованиях.
Далее следует краткое описание цифровых компьютеров. Полное описание см. в см. информатике: основные компьютерные компоненты.
Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения так же просто, как. РЖУ НЕ МОГУ. Взломайте этот тест, и пусть какая-нибудь технология подсчитает ваш результат и раскроет вам его содержание.
Функциональные элементы
Типичная цифровая компьютерная система имеет четыре основных функциональных элемента: (1) оборудование ввода-вывода, (2) основную память, (3) блок управления и (4) арифметико-логическое устройство. Любое из ряда устройств используется для ввода данных и программных инструкций в компьютер и для получения доступа к результатам операции обработки. Общие устройства ввода включают клавиатуры и оптические сканеры; устройства вывода включают принтеры и мониторы. Информация, полученная компьютером от своего блока ввода, сохраняется в основной памяти или, если не для непосредственного использования, во вспомогательном запоминающем устройстве. Блок управления выбирает и вызывает инструкции из памяти в соответствующей последовательности и передает соответствующие команды соответствующему блоку. Он также синхронизирует различные рабочие скорости устройств ввода и вывода со скоростью арифметико-логического устройства (ALU), чтобы обеспечить правильное перемещение данных по всей компьютерной системе. ALU выполняет арифметические и логические алгоритмы, выбранные для обработки входящих данных, с чрезвычайно высокой скоростью — во многих случаях за наносекунды (миллиардные доли секунды). Основная память, блок управления и АЛУ вместе составляют центральный процессор (ЦП) большинства цифровых компьютерных систем, а устройства ввода-вывода и вспомогательные запоминающие устройства составляют периферийное оборудование.
Разработка цифрового компьютера
Блез Паскаль из Франции и Готфрид Вильгельм Лейбниц из Германии изобрели механические цифровые вычислительные машины в 17 веке. Однако обычно считается, что английский изобретатель Чарльз Бэббидж создал первый автоматический цифровой компьютер. В 1830-х годах Бэббидж разработал свою так называемую аналитическую машину, механическое устройство, предназначенное для объединения основных арифметических операций с решениями, основанными на собственных вычислениях. Планы Бэббиджа воплотили в себе большинство фундаментальных элементов современного цифрового компьютера. Например, они призывали к последовательному управлению, т. е. программному управлению, которое включало ветвление, циклирование, а также арифметические и запоминающие устройства с автоматической распечаткой. Однако устройство Бэббиджа так и не было завершено и было забыто до тех пор, пока его труды не были заново открыты более века спустя.
Огромное значение в эволюции цифрового компьютера имели работы английского математика и логика Джорджа Буля. В различных эссе, написанных в середине 1800-х годов, Буль обсуждал аналогию между символами алгебры и символами логики, используемыми для представления логических форм и силлогизмов. Его формализм, работающий только с 0 и 1, стал основой того, что сейчас называется булевой алгеброй, на которой основаны теория и процедуры компьютерного переключения.
Джону В. Атанасову, американскому математику и физику, приписывают создание первого электронного цифрового компьютера, который он построил с 1939 по 1942 год с помощью своего аспиранта Клиффорда Э. Берри. Конрад Цузе, немецкий инженер, фактически изолированный от других разработок, в 1941 году завершил строительство первой действующей вычислительной машины с программным управлением (Z3). В 1944 году Ховард Эйкен и группа инженеров корпорации International Business Machines (IBM) завершили работу над Harvard Mark I – машиной, операции обработки данных которой контролировались главным образом электрическими реле (коммутационными устройствами).
Клиффорд Э. Берри и компьютер Атанасова-Берри, или ABC, c. 1942 г. ABC, возможно, был первым электронным цифровым компьютером.
С момента разработки Harvard Mark I цифровой компьютер развивался быстрыми темпами.Последовательность достижений в компьютерном оборудовании, главным образом в области логических схем, часто делится на поколения, при этом каждое поколение включает группу машин, использующих общую технологию.
В 1946 году Дж. Преспер Эккерт и Джон У. Мочли из Пенсильванского университета сконструировали ENIAC (аббревиатура от eэлектронный nмерический i). интегратор ии cкомпьютер), цифровая машина и первый электронный компьютер общего назначения. Его вычислительные возможности были заимствованы у машины Атанасова; оба компьютера включали электронные лампы вместо реле в качестве активных логических элементов, что привело к значительному увеличению скорости работы. Концепция компьютера с хранимой программой была представлена в середине 1940-х годов, а идея хранения кодов инструкций, а также данных в электрически изменяемой памяти была реализована в EDVAC (electronic, d создать vпеременный аавтоматический cкомпьютер).
Второе поколение компьютеров появилось в конце 1950-х годов, когда в продажу поступили цифровые машины, использующие транзисторы. Хотя этот тип полупроводникового устройства был изобретен в 1948 году, потребовалось более 10 лет опытно-конструкторских работ, чтобы сделать его жизнеспособной альтернативой электронной лампе. Небольшой размер транзистора, его большая надежность и относительно низкое энергопотребление значительно превосходили лампу. Его использование в компьютерных схемах позволило производить цифровые системы, которые были значительно эффективнее, меньше и быстрее, чем их предки первого поколения.
Транзистор был изобретен в 1947 году в Bell Laboratories Джоном Бардином, Уолтером Х. Браттейном и Уильямом Б. Шокли.
В конце 1960-х и 1970-х годах компьютерное оборудование стало еще более значительным. Первым было изготовление интегральной схемы, твердотельного устройства, содержащего сотни транзисторов, диодов и резисторов на крошечном кремниевом чипе. Эта микросхема сделала возможным производство мейнфреймов (крупномасштабных) компьютеров с более высокими рабочими скоростями, мощностью и надежностью при значительно меньших затратах. Другим типом компьютеров третьего поколения, которые были разработаны в результате микроэлектроники, были миникомпьютеры, машина значительно меньшего размера, чем стандартный мэйнфрейм, но достаточно мощная, чтобы управлять приборами целой научной лаборатории.
Развитие крупномасштабной интеграции (БИС) позволило производителям оборудования разместить тысячи транзисторов и других связанных компонентов на одном кремниевом чипе размером с ноготь ребенка. Такая микросхема дала два устройства, которые произвели революцию в компьютерной технике. Первым из них был микропроцессор, представляющий собой интегральную схему, содержащую все арифметические, логические и управляющие схемы центрального процессора. Его производство привело к разработке микрокомпьютеров, систем размером не больше портативных телевизоров, но со значительной вычислительной мощностью. Другим важным устройством, появившимся из схем БИС, была полупроводниковая память. Это компактное запоминающее устройство, состоящее всего из нескольких микросхем, хорошо подходит для использования в миникомпьютерах и микрокомпьютерах. Кроме того, он находит применение во все большем числе мейнфреймов, особенно в тех, которые предназначены для высокоскоростных приложений, из-за его высокой скорости доступа и большой емкости памяти. Такая компактная электроника привела в конце 1970-х годов к разработке персонального компьютера, цифрового компьютера, достаточно небольшого и недорогого, чтобы его могли использовать обычные потребители.
К началу 1980-х интегральные схемы продвинулись до очень крупномасштабной интеграции (СБИС). Этот дизайн и технология производства значительно увеличили плотность схем микропроцессора, памяти и вспомогательных микросхем, т. Е. Те, которые служат для сопряжения микропроцессоров с устройствами ввода-вывода. К 1990-м годам некоторые схемы СБИС содержали более 3 миллионов транзисторов на кремниевой микросхеме площадью менее 0,3 квадратных дюйма (2 квадратных см).
Цифровые компьютеры 1980-х и 90-х годов, использующие технологии БИС и СБИС, часто называют системами четвертого поколения.Многие микрокомпьютеры, произведенные в 1980-х годах, были оснащены одним чипом, на котором были интегрированы схемы процессора, памяти и функций интерфейса. (См. также суперкомпьютер.)
Использование персональных компьютеров выросло в 1980-х и 90-х годах. Распространение Всемирной паутины в 1990-х годах привело миллионы пользователей к Интернету, всемирной компьютерной сети, и к 2019 году около 4,5 миллиардов человек, более половины населения мира, имели доступ к Интернету. Компьютеры становились меньше и быстрее, и в начале 21 века они были широко распространены в смартфонах, а затем и в планшетных компьютерах.
Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Эриком Грегерсеном.
Читайте также: