Какое устройство предназначено для хранения информации во внешней памяти монитора процессора клавиатуры

Обновлено: 21.11.2024

Эта статья находится в открытом доступе и распространяется в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

Аннотация

Компьютеры являются неотъемлемой частью современного радиологического оборудования. В первой половине этой статьи, состоящей из двух частей, мы остановились на некоторых фундаментальных концепциях компьютерного оборудования, включая такие компоненты, как материнская плата, центральный процессор (ЦП), набор микросхем, оперативная память (ОЗУ) и модули памяти. В этой статье мы опишем остальные компоненты аппаратного обеспечения компьютера, имеющие отношение к радиологии. «Накопитель» — это термин, описывающий аппаратную «память», используемую для хранения данных для последующего извлечения. Обычно используемые накопители — это жесткие диски, дисководы для гибких дисков, оптические приводы, флэш-накопители и сетевые диски. Емкость жесткого диска зависит от многих факторов, включая количество сторон диска, количество дорожек на каждой стороне, количество секторов на каждой дорожке и объем данных, которые можно хранить в каждом секторе. «Интерфейсы накопителей» соединяют жесткие диски и оптические приводы с компьютером. Для подключения таких дисков требуется как кабель питания, так и кабель для передачи данных. Четыре самых популярных «устройства ввода/вывода», которые обычно используются с компьютерами, — это принтер, монитор, мышь и клавиатура. «Шина» — это встроенный в материнскую плату электронный сигнальный тракт, обеспечивающий эффективную и бесперебойную передачу данных. Материнская плата может иметь несколько шин, включая системную шину, шину PCI Express, шину PCI, шину AGP и (устаревшую) шину ISA. «Порты» — это места, в которых внешние устройства подключаются к материнской плате компьютера. Все широко используемые периферийные устройства, такие как принтеры, сканеры и портативные накопители, нуждаются в портах. Рабочие знания компьютеров необходимы рентгенологу, если рабочий процесс должен полностью реализовать свой потенциал, и, кроме того, эти знания подготовят рентгенолога к грядущим инновациям в «постоянно растущем» цифровом будущем.

Ключевые слова: шина, компьютеры, компьютерная томография, интерфейс привода, оборудование, МРТ, устройство ввода/вывода, порт, накопитель

Введение

В первой половине этой статьи, состоящей из двух частей, мы подробно остановились на некоторых фундаментальных понятиях компьютерного оборудования.[1] Мы также кратко обсудили характерные особенности ключевых аппаратных компонентов компьютера, а именно материнской платы, центрального процессора (ЦП), набора микросхем, оперативной памяти (ОЗУ) и модулей памяти.

Подытожим: персональный компьютер (ПК) имеет прямоугольный корпус, содержащий важные компоненты, называемые оборудованием, многие из которых представляют собой интегральные схемы (ИС). Материнская плата из стекловолокна является основной печатной платой, на ней установлено множество аппаратных средств, соединенных электрическими дорожками, называемыми «шинами». ЦП — самая большая микросхема на материнской плате; он содержит миллионы транзисторов, которые выполняют «программы». Чипсет управляет данными и взаимодействием шин между материнской платой и процессором. Модули памяти (ОЗУ) представляют собой полупроводниковые микросхемы, в которых хранятся данные и инструкции для доступа к ним ЦП. Оперативная память классифицируется по емкости, скорости доступа, скорости передачи данных и конфигурации.

Вторая часть статьи посвящена другим важным аппаратным элементам компьютера, а именно накопителям, интерфейсам дисков, устройствам ввода-вывода, шинам и портам.

Диски для хранения

Накопитель — это термин, описывающий аппаратное «память», используемое для хранения или извлечения данных. Данные могут быть текстом, изображениями, аудио, видео и т. д. Накопитель считывает или записывает данные на носители, которые классифицируются как вращающиеся (CD/DVD) или линейные носители (ленты) или, альтернативно, магнитные или оптические. . Память для хранения является энергонезависимой и относительно медленной.

Обычно используемые накопители — это жесткий диск, дисковод для гибких дисков, оптический дисковод, флэш-накопитель и сетевой диск. Жесткий диск имеет емкость [рис. 1], которая зависит от таких факторов, как а) количество сторон диска, б) количество дорожек на каждой стороне, в) количество секторов на каждой дорожке и г) объем данных, которые могут быть сохранены. храниться в каждом секторе.[2,3]

Основным вторичным запоминающим устройством ПК является жесткий диск. Это небольшой корпус, содержащий пластины с магнитным покрытием, которые вращаются с высокой скоростью

Эффективность жесткого диска можно повысить, увеличив его скорость и позволив хранить на нем больше данных, что может быть достигнуто путем а) удаления ненужных файлов и б) дефрагментации диска. Простыми словами, дефрагментация — это преобразование фрагментированных (несмежных) данных в непрерывные кластеры данных на жестком диске.[3]

Портативные накопители универсальны; их легко носить с собой и подключать к любому компьютеру через порты USB, FireWire® или SCSI.[4]

Вопросы, относящиеся к рентгенологической практике

При покупке таких устройств, как УЗИ, КТ, МРТ и ПЭТ/КТ, следует обратить внимание на несколько важных моментов, касающихся хранения. Основная компьютерная система и специальные рабочие станции для таких модальностей, как компьютерная томография и магнитно-резонансная томография, в идеале должны иметь большой объем памяти. Это необходимо для разделения и выделения областей на жестком диске для специализированных функций, системного программного обеспечения, папок с изображениями, работы в автономном режиме, резервного копирования данных и т. д. Кроме того, наличие большого накопителя не только позволяет эффективно выполнять различные упомянутые требования. выше, но также позволяет машине хранить большое количество изображений пациентов без необходимости периодического удаления изображений во избежание перегрузки диска.

Еще один важный аспект касается проблем, связанных с хранением изображений для данной модальности. Емкость накопителя часто объективно выражается количеством изображений матрицы 256×256 или 512×512, которые можно хранить на накопителе. Это полезно при сравнении емкости жестких дисков разных поставщиков при покупке сложного радиологического оборудования.[5]

Интерфейсы диска

Интерфейсы дисков позволяют подключать жесткие диски и оптические дисководы к компьютеру. Для подключения таких дисков требуется как кабель питания, так и кабель для передачи данных. Кабели передачи данных в конечном итоге соединяют диски с контроллером дисков, расположенным на материнской плате. Некоторые распространенные интерфейсы показаны в таблице 1 вместе с используемыми для них аббревиатурами.

Таблица 1

Основные функции интерфейсов дисков (подключение компьютеров к жестким дискам)[6]

< tr>< td align="center" rowspan="1" colspan="1">PATA

Тип интерфейса диска	Сокращение	Функции
Встроенная электроника привода (IDE)	ATA< /td>	Дополнительная информация
Усовершенствованная встроенная электроника привода (EIDE)	ATA-2	Обновленная версия; EIDE поддерживает жесткие диски емкостью более 512 МБ; включает прямой доступ к памяти (DMA) для повышения скорости; использует интерфейс пакетов вложений (ATAPI) для добавления оптических и ленточных накопителей
Parallel ATA	Параллельная версия интерфейса контроллера дисков ATA
Serial ATA	SATA	Последовательная версия интерфейса контроллера диска ATA
Системный интерфейс малого компьютера	SCSI	Подключение до 15 дисков (включая внутренние и внешние)

Вопросы, относящиеся к рентгенологической практике

Жесткие диски Serial ATA (SATA) предпочтительнее жестких дисков Parallel ATA (PATA) из-за следующих преимуществ: а) они обеспечивают большую пропускную способность; б) они просты в установке; в) они обеспечивают более высокие скорости; и d) они используют кабели передачи данных и питания меньшего размера. На сегодняшний день диски SATA являются самыми популярными дисками на рынке[7].

SCSI – это интеллектуальный периферийный одноранговый интерфейс. Он популярен на высокопроизводительных рабочих станциях и серверах RAID (избыточный массив независимых дисков). Настольные компьютеры и ноутбуки в настоящее время обычно используют ATA/IDE (стандартный интерфейс подключения передовых технологий / интерфейс встроенной электроники привода) или более новые интерфейсы SATA для жестких дисков с соединениями USB и FireWire® для внешних устройств.

Устройства ввода/вывода

Функции компьютеров со временем постепенно расширялись. Компьютеры использовались для простых функций, таких как обработка данных и чисел в первые дни, сегодня они выполняют множество функций: они обрабатывают аудио- и видеоформаты, имеют жизненно важное значение для сетей и подключения с использованием проводных или беспроводных технологий, а также облегчают добавление полезных функций. аксессуары, такие как модемы, ленты, накопители и т. д. Эти разнообразные функции увеличили спрос на различные типы оборудования ввода-вывода.

Четырьмя наиболее популярными устройствами ввода/вывода, обычно используемыми с компьютерами, являются принтер, монитор, мышь и клавиатура.[8] Среди устройств ввода другие примеры включают микрофон, камеру и сенсорный экран. Важными устройствами вывода являются мониторы, принтер, плоттер и динамики.

Для расширенных и улучшенных функций требуются аппаратные компоненты, называемые «платами адаптера», которые добавляют контроллеры для этих конкретных устройств. Проще говоря, карты-адаптеры расширяют возможности компьютера. Типичными примерами являются карты звукового адаптера, карты видеоадаптера, карта сетевого интерфейса (NIC), карты адаптера модема и карты адаптера SCSI для подключения устройств SCSI.

Необходим эффективный, быстрый и точный метод перемещения данных между ЦП и многими компонентами материнской платы. Это достигается практически с помощью шины. Шина представляет собой электронный сигнальный тракт, встроенный в материнскую плату. Он обеспечивает эффективную и бесперебойную передачу данных. Их также называют каналами данных или путями данных. Материнская плата может иметь несколько шин, включая системную шину, шину PCI Express, шину PCI, шину AGP и (устаревшую) шину ISA.[9] Для добавления внешних устройств, таких как монитор, телефонная линия, принтер и т. д., используются внешние шины, в которых используются слоты расширения, подключенные к портам на задней панели компьютера [Рисунок 2].[10] Различные типы слотов расширения приведены в таблице 2 .

Задняя панель компьютера, на которой видны важные части. Здесь подключаются устройства ввода и вывода

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

периферийное устройство, также известное как периферийное устройство, периферийное устройство компьютера, устройство ввода-вывода или устройство ввода-вывода, любое из различных устройств (включая датчики), используемое для ввода информации и инструкций в компьютер для хранения или обработки и доставки обрабатывает данные человеку-оператору или, в некоторых случаях, машине, управляемой компьютером. Такие устройства составляют периферийное оборудование современных цифровых вычислительных систем.

Периферийные устройства обычно делятся на три типа: устройства ввода, устройства вывода и устройства хранения (которые имеют характеристики первых двух). Устройство ввода преобразует поступающие данные и инструкции в набор электрических сигналов в двоичном коде, понятный цифровому компьютеру. Устройство вывода меняет процесс, переводя оцифрованные сигналы в форму, понятную пользователю. Когда-то для ввода данных широко использовались считыватели перфокарт и бумажных лент, но теперь они были вытеснены более эффективными устройствами.

Как Интернет перемещает информацию между компьютерами? Какая операционная система сделана Microsoft? Войдите в этот тест и проверьте свои знания о компьютерах и операционных системах.

К устройствам ввода относятся клавиатуры, похожие на пишущие машинки; портативные устройства, такие как мышь, трекбол, джойстик, трекпад и специальная ручка с сенсорной панелью; микрофоны, веб-камеры и цифровые фотоаппараты. Они также включают в себя датчики, которые передают компьютеру информацию об окружающей среде — температуре, давлении и т. д. Еще одним механизмом прямого ввода является оптический лазерный сканер (например, сканеры, используемые с терминалами торговых точек в розничных магазинах), который может считывать данные со штрих-кодом или оптические шрифты символов.

К оборудованию вывода относятся видеотерминалы, струйные и лазерные принтеры, громкоговорители, наушники и такие устройства, как проточные клапаны, которые управляют механизмами, часто в ответ на компьютерную обработку входных данных датчиков. Некоторые устройства, такие как видеотерминалы и концентраторы USB, могут обеспечивать как ввод, так и вывод. Другими примерами являются устройства, обеспечивающие передачу и прием данных между компьютерами, например модемы и сетевые интерфейсы.

Большинство вспомогательных запоминающих устройств, таких как, например, дисководы CD-ROM и DVD, накопители флэш-памяти и внешние дисководы, также служат устройствами ввода-вывода (см. память компьютера). Даже такие устройства, как смартфоны, планшетные компьютеры и носимые устройства, такие как фитнес-трекеры и смарт-часы, можно рассматривать как периферийные устройства, хотя они могут работать независимо.

Существуют различные стандарты подключения периферийных устройств к компьютерам. Например, последовательное подключение передовой технологии (SATA) является наиболее распространенным интерфейсом или шиной для магнитных дисков. Шина (также известная как порт) может быть как последовательной, так и параллельной, в зависимости от того, передается ли по пути данных один бит за раз (последовательный) или сразу несколько (параллельный). Последовательные соединения, в которых используется относительно мало проводов, как правило, проще, чем параллельные соединения. Универсальная последовательная шина (USB) — это обычная последовательная шина.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Эриком Грегерсеном.

Изучите множество устройств, предназначенных для увеличения емкости вашего цифрового хранилища, и узнайте, как они работают.

Емкость хранилища больше не зависит от физической емкости вашего компьютера. Существует множество вариантов хранения ваших файлов при сохранении места на вашем компьютере, телефоне или планшете. Если ваши устройства работают медленно и на них не хватает места, вы можете выгрузить файлы на физическое устройство хранения. Или, что еще лучше, используйте лучшие технологии хранения и сохраняйте файлы в облаке.

Облачное хранилище

Хотя облачное хранилище не является устройством как таковым, оно является новейшим и наиболее универсальным типом хранилища для компьютеров. «Облако» — это не одно место или объект, а огромная коллекция серверов, размещенных в центрах обработки данных по всему миру. Когда вы сохраняете документ в облаке, вы сохраняете его на этих серверах.

Поскольку облачное хранилище хранит все в Интернете, оно не использует дополнительное хранилище вашего компьютера, что позволяет вам экономить место.

Облачное хранилище обеспечивает значительно большую емкость по сравнению с USB-накопителями и другими физическими устройствами. Это избавляет вас от необходимости просматривать каждое устройство в поисках нужного файла.

Хотя внешние жесткие диски и твердотельные накопители когда-то пользовались популярностью из-за их портативности, они также уступают облачным хранилищам. Не так много карманных внешних жестких дисков. Хотя они меньше и легче, чем внутренний накопитель компьютера, они все же являются осязаемыми устройствами. Облако, с другой стороны, может быть с вами где угодно, не занимая физического места и не подвергаясь физическим уязвимостям внешнего диска.

Внешние устройства хранения также были популярны как быстрое решение для передачи файлов, но они полезны только в том случае, если у вас есть доступ к каждому физическому устройству. Облачные вычисления процветают, поскольку многие предприятия теперь работают удаленно. Вполне вероятно, что вы не стали бы отправлять USB-накопитель за границу, чтобы отправить коллеге большой файл. Облачное хранилище действует как мост между удаленными работниками, что упрощает совместную работу на расстоянии.

Если вы забудете принести на встречу жесткий диск с важными документами, вы ничего не сможете сделать, кроме как вернуться и взять его. Если вы вообще сломаете или потеряете жесткий диск, маловероятно, что вы когда-нибудь вернете эти данные. Этих рисков не существует для облачного хранилища — ваши данные зарезервированы и доступны в любое время и в любом месте, если у вас есть доступ к Интернету.

Благодаря онлайн-файлам Dropbox вы можете получить доступ к любому файлу в своем аккаунте с рабочего стола, не занимая место на жестком диске. Это похоже на локальное хранение ваших файлов — только они не занимают место на вашем диске. Сохранение всех ваших файлов в Dropbox означает, что они всегда доступны в один клик. Вы можете получить к ним доступ с любого устройства с подключением к Интернету и мгновенно поделиться ими.

Внешние устройства хранения

Помимо носителей данных, содержащихся в компьютере, существуют также цифровые устройства хранения, которые являются внешними по отношению к компьютерам. Они обычно используются для увеличения емкости хранилища на компьютере, на котором мало места, обеспечения большей мобильности или упрощения передачи файлов с одного устройства на другое.

А если вы хотите перенести файлы с внешних дисков в облако, вы можете использовать резервное копирование на внешний диск и получать доступ к своим файлам из любого места.

Внешние жесткие и твердотельные диски

В качестве внешних дисков можно использовать как жесткие диски, так и твердотельные накопители.Как правило, они предлагают наибольшую емкость хранилища среди внешних вариантов: внешние жесткие диски предлагают до 20 ТБ хранилища и (по разумной цене) внешние твердотельные накопители предлагают до 8 ТБ хранилища.

Внешние жесткие и твердотельные диски работают точно так же, как и их внутренние аналоги. Большинство внешних накопителей можно подключить к любому компьютеру; они не привязаны к одному устройству, поэтому являются достойным решением для передачи файлов между устройствами.

Устройства флэш-памяти

Мы упоминали флэш-память ранее при обсуждении твердотельных накопителей. Устройство флэш-памяти содержит триллионы взаимосвязанных ячеек флэш-памяти, в которых хранятся данные. Эти ячейки содержат миллионы транзисторов, которые при включении и выключении представляют 1 и 0 в двоичном коде, что позволяет компьютеру считывать и записывать информацию.

Одним из наиболее узнаваемых типов устройств флэш-памяти является USB-накопитель. Эти небольшие портативные запоминающие устройства, также известные как флэш-накопители или карты памяти, долгое время были популярным выбором в качестве дополнительного хранилища данных на компьютере. Прежде чем обмениваться файлами в Интернете стало легко и быстро, USB-накопители были необходимы для простого перемещения файлов с одного устройства на другое. Однако их можно использовать только на устройствах с портом USB. Большинство старых компьютеров имеют USB-порт, но для новых может потребоваться адаптер.

В наши дни флэш-накопитель USB может вмещать до 2 ТБ. Они обходятся дороже за гигабайт, чем внешний жесткий диск, но преобладают как простое и удобное решение для хранения и передачи небольших файлов.

Помимо USB-накопителей, устройства флэш-памяти также включают SD и карты памяти, которые вы узнаете как носитель данных, используемый в цифровых камерах.

Оптические запоминающие устройства

Компакт-диски, DVD-диски и диски Blu-Ray используются не только для воспроизведения музыки и видео — они также служат устройствами хранения данных. В совокупности они называются оптическими запоминающими устройствами или оптическими носителями.

Двоичный код хранится на этих дисках в виде крошечных выпуклостей вдоль дорожки, которая по спирали идет наружу от центра диска. Когда диск работает, он вращается с постоянной скоростью, а лазер внутри дисковода сканирует неровности на диске. То, как лазер отражает или отскакивает от удара, определяет, представляет ли он 0 или 1 в двоичном формате.

DVD имеет более плотную спиральную дорожку, чем компакт-диск, что позволяет хранить на нем больше данных, несмотря на тот же размер, а в приводах DVD используется более тонкий красный лазер, чем в приводах компакт-дисков. DVD-диски также позволяют использовать двойной слой для дальнейшего увеличения их емкости. Blu-Ray вывел вещи на новый уровень, сохраняя данные на нескольких слоях с еще меньшими выпуклостями, которые требуют еще более тонкого синего лазера для их чтения.

CD-ROM, DVD-ROM и BD-ROM относятся к оптическим дискам, предназначенным только для чтения. Данные, записанные на них, являются постоянными и не могут быть удалены или перезаписаны. Вот почему их нельзя использовать в качестве личного хранилища. Вместо этого они обычно используются для программ установки программного обеспечения.
Диски формата CD-R, DVD-R и BD-R можно записывать, но нельзя перезаписывать. Любые данные, которые вы сохраните на чистом записываемом диске, будут постоянно храниться на этом диске. Таким образом, они могут хранить данные, но не так гибки, как другие устройства хранения.
CD-RW, DVD-RW и BD-RE можно перезаписывать. Это позволяет вам записывать на них новые данные и стирать с них ненужные данные сколько угодно. Их обогнали более новые технологии, такие как флэш-память, но CD-RW когда-то были лучшим выбором для внешнего хранилища. Большинство настольных компьютеров и многие ноутбуки оснащены дисководами для компакт-дисков или DVD-дисков.

CD может хранить до 700 МБ данных, DVD-DL — до 8,5 ГБ, а Blu-Ray — от 25 до 128 ГБ данных.

Диски

Хотя на данный момент они могут быть устаревшими, мы не можем обсуждать устройства хранения, не упомянув хотя бы скромную дискету, также известную как дискета. Дискеты были первыми широко доступными портативными съемными запоминающими устройствами. Вот почему большинство значков «Сохранить» выглядят именно так: они созданы по образцу дискеты. Они работают так же, как жесткие диски, но в гораздо меньших масштабах.

Емкость гибких дисков никогда не превышала 200 МБ до того, как CD-RW и флэш-накопители стали предпочтительными носителями информации. iMac был первым персональным компьютером, выпущенным без дисковода для гибких дисков в 1998 году. С этого момента более чем 30-летнее господство гибких дисков очень быстро пошло на убыль.

Хранение в компьютерных системах

Запоминающее устройство – это устройство, которое в основном используется для хранения данных. В каждом настольном компьютере, ноутбуке, планшете и смартфоне есть какое-то запоминающее устройство. Существуют также автономные внешние накопители, которые можно использовать на разных устройствах.

Хранилище необходимо не только для хранения файлов, но и для выполнения задач и приложений. Любой файл, который вы создаете или сохраняете на своем компьютере, сохраняется на запоминающем устройстве вашего компьютера.На этом устройстве хранения также хранятся все приложения и операционная система вашего компьютера.

По мере развития технологий устройства хранения данных также претерпели значительные изменения. В настоящее время устройства хранения данных бывают самых разных форм и размеров, и существует несколько различных типов устройств хранения данных, предназначенных для различных устройств и функций.

Запоминающее устройство также известно как носитель данных или носитель информации. Объем цифрового хранилища измеряется в мегабайтах (МБ), гигабайтах (ГБ) и, в наши дни, в терабайтах (ТБ).

Некоторые компьютерные запоминающие устройства могут хранить информацию постоянно, а другие — только временно. На каждом компьютере есть как первичная, так и вторичная память, при этом первичная память действует как кратковременная память компьютера, а вторичная — как долговременная память компьютера.

Основное хранилище: оперативная память (ОЗУ)

Оперативное запоминающее устройство, или ОЗУ, — это основное хранилище компьютера.

Когда вы работаете с файлом на своем компьютере, он временно сохраняет данные в вашей оперативной памяти. Оперативная память позволяет выполнять повседневные задачи, такие как открытие приложений, загрузка веб-страниц, редактирование документа или игра в игры. Это также позволяет вам переходить от одной задачи к другой, не теряя прогресса. По сути, чем больше объем оперативной памяти вашего компьютера, тем плавнее и быстрее вы сможете выполнять многозадачные задачи.

ОЗУ — это энергозависимая память, то есть в ней не может храниться информация после выключения системы. Например, если вы скопируете блок текста, перезагрузите компьютер, а затем попытаетесь вставить этот блок текста в документ, вы обнаружите, что ваш компьютер забыл скопированный текст. Это потому, что он был временно сохранен в вашей оперативной памяти.

Оперативная память позволяет компьютеру получать доступ к данным в случайном порядке и, таким образом, считывает и записывает их намного быстрее, чем дополнительная память компьютера.

Вторичное хранилище: жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD)

Помимо оперативной памяти, на каждом компьютере есть еще один накопитель, который используется для долговременного хранения информации. Это вторичное хранилище. Любой файл, который вы создаете или загружаете, сохраняется во вторичном хранилище компьютера. В качестве вторичного хранилища в компьютерах используются два типа запоминающих устройств: HDD и SSD. В то время как жесткие диски являются более традиционными из двух, твердотельные накопители быстро обгоняют жесткие диски в качестве предпочтительной технологии для вторичного хранения.

Дополнительные устройства хранения часто являются съемными, поэтому вы можете заменить или обновить хранилище вашего компьютера или перенести свой накопитель на другой компьютер. Есть заметные исключения, например MacBook, в которых нет съемных носителей.

Жесткие диски (HDD)

Жесткий диск (HDD) — это исходный жесткий диск. Это магнитные запоминающие устройства, которые существуют с 1950-х годов, хотя со временем они совершенствовались.

Жесткий диск состоит из стопки вращающихся металлических дисков, известных как пластины. Каждый вращающийся диск состоит из триллионов крошечных фрагментов, которые можно намагничивать для представления битов (1 и 0 в двоичном коде). Приводной рычаг с головкой чтения/записи сканирует вращающиеся пластины и намагничивает фрагменты для записи цифровой информации на жесткий диск или обнаруживает магнитные заряды для считывания информации с него.

Жесткие диски используются для телерекордеров, серверов, а также для хранения данных на ноутбуках и ПК.

Твердотельные накопители (SSD)

Твердотельные накопители появились совсем недавно, в 90-х годах. SSD не полагаются на магниты и диски, вместо этого они используют тип флэш-памяти, называемый NAND. В SSD полупроводники хранят информацию, изменяя электрический ток цепей, содержащихся в накопителе. Это означает, что, в отличие от жестких дисков, для работы твердотельных накопителей не требуются движущиеся части.

Из-за этого твердотельные накопители не только работают быстрее и плавнее, чем жесткие диски (жестким дискам требуется больше времени для сбора информации из-за механической природы их пластин и головок), но и, как правило, служат дольше, чем жесткие диски (с таким количеством сложных движущихся частей, Жесткие диски уязвимы к повреждению и износу).

Помимо новых ПК и ноутбуков высокого класса, твердотельные накопители можно найти в смартфонах, планшетах и иногда в видеокамерах.

Лучший способ хранения больших объемов данных

Если на ваших устройствах заканчивается свободное место, пора поискать альтернативное запоминающее устройство. Даже на внешних запоминающих устройствах, таких как флэш-накопители, может закончиться свободное место, они могут сломаться или потеряться. Вот почему лучший способ хранить все ваши файлы — в облаке. Это безопаснее, быстрее и проще.

В некотором смысле стремительный рост популярности портативных компьютеров ироничен. Они полностью портативны, потребляют меньше энергии и производят меньше шума, чем настольные модели. Но они часто немного медленнее и имеют меньшую мощность обработки графики и звука, хотя эти различия могут быть слишком незначительными для большинства пользователей.

Ноутбуки также дороже настольных компьютеров.Однако ценовой разрыв сокращается: цены на ноутбуки падают быстрее, чем на настольные компьютеры, и впервые в мае 2005 года продажи портативных ПК превзошли настольные модели [Источник: Windows IT Pro].

Как все оборудование, находящееся в настольном корпусе Tower, может уместиться в таком маленьком корпусе? И как ноутбуки могут быть достаточно эффективными, чтобы работать только от батареи? В этой статье вы найдете ответы на эти и другие вопросы о ноутбуках.

В целом ноутбуки и настольные компьютеры очень похожи. У них одинаковое базовое оборудование, программное обеспечение и операционные системы. Основное различие заключается в том, как их компоненты сочетаются друг с другом.

Настольный компьютер включает в себя материнскую плату, видеокарту, жесткий диск и другие компоненты в большом корпусе. Монитор, клавиатура и другие периферийные устройства подключаются по беспроводной сети или с помощью кабелей. Независимо от того, стоит ли корпус вертикально или горизонтально, в нем достаточно места для карт расширения, кабелей и циркуляции воздуха.

Однако ноутбук намного меньше и легче даже самого компактного ПК. Его экран является неотъемлемой частью устройства, как и его клавиатура. Вместо вместительного корпуса с большим количеством места для циркуляции воздуха в ноутбуке используется небольшая плоская конструкция, в которой все части плотно прилегают друг к другу.

Из-за этого фундаментального различия в конструкции и присущей портативному компьютеру портативности компоненты должны:

Вписаться в компактное пространство
Экономия энергии
Выделяют меньше тепла, чем настольные компоненты.

Часто эти различия делают компоненты более дорогими, что может привести к повышению цен на ноутбуки. В следующих разделах мы рассмотрим, как ноутбуки справляются с этими различиями.

Микропроцессор, или ЦП, работает с операционной системой для управления компьютером. По сути, он действует как мозг компьютера. ЦП производит много тепла, поэтому настольный компьютер использует циркулирующий воздух, вентилятор и радиатор — систему пластин, каналов и ребер радиатора, используемых для отвода тепла от процессора — для охлаждения. Поскольку в ноутбуке гораздо меньше места для каждого из этих методов охлаждения, его ЦП обычно:

Работает при более низком напряжении и тактовой частоте. Это снижает тепловыделение и энергопотребление, но замедляет работу процессора. Большинство ноутбуков также работают при более высоком напряжении и тактовой частоте при подключении к сети и при более низких настройках при использовании аккумулятора.
Крепится к материнской плате без использования штифтов. В настольных ПК штырьки и разъемы занимают много места. Некоторые процессоры материнских плат устанавливаются непосредственно на материнскую плату без использования сокета. Другие используют Micro-FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array), в котором вместо штифтов используются шарики. Такая конструкция экономит место, но в некоторых случаях означает, что процессор нельзя снять с материнской платы для замены или модернизации.
Имеет спящий режим или режим замедления. Компьютер и операционная система работают вместе, чтобы снизить скорость ЦП, когда компьютер не используется или когда процессор не должен работать так быстро. Процессор Apple G4 также отдает приоритет данным, чтобы минимизировать расход заряда батареи.

В некоторых ноутбуках используются процессоры для настольных ПК, настроенные на более низкую тактовую частоту. Хотя это может повысить производительность, такие ноутбуки обычно сильно нагреваются, а время работы от батареи значительно сокращается.

Ноутбуки обычно оснащены небольшими вентиляторами, радиаторами, распределителями тепла или тепловыми трубками, которые помогают отводить тепло от процессора. Некоторые модели ноутбуков более высокого класса еще больше снижают тепловыделение благодаря жидкому хладагенту, находящемуся в каналах рядом с тепловой трубкой. Кроме того, большинство процессоров ноутбуков находятся ближе к краю устройства. Это позволяет вентилятору отводить тепло непосредственно наружу, а не через другие компоненты.

Память и хранилище ноутбука

Память ноутбука может частично компенсировать снижение производительности из-за более медленного процессора. Некоторые ноутбуки имеют кэш-память на процессоре или очень близко к нему, что позволяет ему быстрее получать доступ к данным. Некоторые из них также имеют шины большего размера, что позволяет быстрее перемещать данные между процессором, материнской платой и памятью.

В ноутбуках часто используются меньшие модули памяти для экономии места. Типы памяти, используемые в ноутбуках, включают:

Малогабаритный двухрядный модуль памяти (SODIMM)
Синхронная оперативная память с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM)
Синхронное ОЗУ с одной скоростью передачи данных (SDRAM)
Проприетарные модули памяти

Некоторые ноутбуки оснащены расширяемой памятью и съемными панелями для удобного доступа к модулям памяти.

Как и настольный компьютер, ноутбук имеет внутренний жесткий диск, на котором хранится операционная система, приложения и файлы данных. Однако у ноутбуков обычно меньше места на диске, чем у настольных компьютеров. Жесткий диск ноутбука также физически меньше, чем у настольного компьютера. Кроме того, большинство жестких дисков для ноутбуков вращаются медленнее, чем жесткие диски для настольных компьютеров, что снижает энергопотребление и тепловыделение.

Настольные компьютеры имеют несколько отсеков для установки дополнительных приводов, таких как приводы компакт-дисков и DVD-дисков.Однако места в ноутбуке гораздо меньше. Во многих ноутбуках используется модульная конструкция, позволяющая устанавливать в один отсек различные накопители. Эти диски бывают трех разных обозначений:

Горячая замена — компьютер может оставаться включенным во время смены диска.
Горячая замена. Компьютер может оставаться включенным во время смены диска, но соответствующая шина (путь, который диск использует для отправки данных в ЦП) должна быть неактивна.
Холодная замена: во время замены компьютер должен быть выключен.

В некоторых случаях в эти отсеки для дисков можно установить не только диски, но и дополнительные аккумуляторы.

Далее мы рассмотрим возможности обработки видео и отображения на ноутбуке.

Экран ноутбука, графика и звук

Графический процессор (GPU) – это микропроцессор, выполняющий вычисления, необходимые для рендеринга трехмерной графики. Как и центральный процессор, графический процессор выделяет много тепла. Большинство ноутбуков имеют графические возможности, встроенные в материнскую плату, или имеют меньшие графические карты с графическим процессором, разработанным специально для использования в ноутбуках. Производители графических процессоров ATI и nVidia производят графические процессоры специально для ноутбуков. Ноутбуки часто делят память между ЦП и ГП, экономя место и снижая энергопотребление.

Многие люди не замечают снижения графической производительности ноутбука. Ноутбуки обладают достаточной вычислительной мощностью для веб-серфинга и приложений для повышения производительности. Тем не менее, они могут испытывать трудности с последними 3D-играми. Некоторые специальные ноутбуки, предназначенные для любителей игр, оснащены более мощными графическими процессорами и дополнительной видеопамятью.

Ноутбук отображает графику на жидкокристаллическом дисплее (ЖК-экране). Большинство экранов имеют размер от 12 до 17 дюймов, и размер экрана влияет на общий размер ноутбука. Кроме того, экраны ноутбуков могут быть:

Черно-белый (16 оттенков серого) или цветной (65 536 цветов)
Активная или пассивная матрица
Отражающие или с подсветкой.

Дисплеи с активной матрицей имеют более четкое изображение и легче читаются, а экраны с подсветкой лучше подходят для условий слабого освещения.

На этом виде сзади ЖК-панели Toshiba показаны флуоресцентная трубка, излучающая свет, и экран, равномерно рассеивающий свет по поверхности.

Большинство ноутбуков также оснащены звуковыми картами или встроенной системой обработки звука на материнской плате, а также небольшими встроенными динамиками. Однако в ноутбуке, как правило, недостаточно места для топовой звуковой карты или высококачественного динамика. Любители игр и аудиофилы могут дополнить звуковые возможности своих ноутбуков внешними звуковыми контроллерами, которые используют порты USB или FireWire для подключения к ноутбуку.

Ноутбуки и настольные компьютеры работают от электричества. Оба имеют небольшие батареи для работы часов реального времени и, в некоторых случаях, CMOS RAM. Однако, в отличие от настольного компьютера, ноутбук портативный и может работать только от аккумуляторов.

Никель-кадмиевые (NiCad) аккумуляторы были первым типом аккумуляторов, широко используемых в портативных компьютерах, и в старых ноутбуках они иногда используются до сих пор. Их срок службы составляет примерно два часа между зарядками, но этот срок уменьшается с каждым зарядом из-за эффекта памяти. Пузырьки газа образуются в пластинах ячеек, уменьшая общее количество доступного пространства ячеек для перезарядки. Единственный способ обойти это — полностью разрядить аккумулятор перед зарядкой. Другой недостаток NiCad заключается в том, что если батарея заряжается слишком долго, она может взорваться.

Никель-металлогидридные (NiMH) аккумуляторы – это мост между NiCad и более новыми литий-ионными (LiIon) аккумуляторами. Они работают дольше между зарядками, чем NiCad, но в целом имеют более короткий общий срок службы. Они страдают от эффекта памяти, но в меньшей степени, чем NiCad аккумуляторы.

Литий-ионные аккумуляторы в настоящее время являются стандартом для портативных компьютеров. Они легкие и имеют длительный срок службы. Они не страдают от эффекта памяти, могут заряжаться случайным образом и не перегреваются при перезарядке. Кроме того, они тоньше любых других аккумуляторов для ноутбуков, что делает их идеальными для новых ультратонких ноутбуков. Литий-ионные аккумуляторы могут работать от 950 до 1200 зарядок.

Многие ноутбуки с ионно-литиевыми батареями заявлены как 5 часов автономной работы, но это значение может сильно различаться в зависимости от того, как используется компьютер. Жесткий диск, другие дисковые накопители и ЖК-дисплей потребляют значительный заряд батареи. Даже для поддержания беспроводного подключения к Интернету требуется некоторый заряд батареи. Многие модели ноутбуков оснащены программным обеспечением для управления питанием, позволяющим продлить срок службы батареи или сэкономить заряд батареи, когда батарея разряжена.

Ноутбуки доступны в самых разных конфигурациях с широким спектром опций и возможностей. Вот несколько моментов, о которых следует помнить при покупке ноутбука:

Читайте также: