Устройство персонального компьютера: принцип работы, компоненты

Операционная система

Твердотельный накопитель[править]

Твердотéльный накопи́тель (англ. solid-state drive, SSD) — компьютерное немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти, которое пришло на смену HDD. Кроме них, SSD содержит управляющий контроллер. Наиболее распространённый вид твердотельных накопителей использует для хранения информации флеш-память типа NAND, однако существуют варианты, в которых накопитель создаётся на базе DRAM-памяти, снабжённой дополнительным источником питания — аккумулятором.

В настоящее время твердотельные накопители используются не только в компактных устройствах — ноутбуках, нетбуках, коммуникаторах и смартфонах, планшетах, но могут быть использованы и в стационарных компьютерах для повышения производительности.

По сравнению с традиционными жёсткими дисками (HDD), твердотельные накопители имеют меньший размер и вес и большую скорость, но в несколько раз (6–7) большую стоимость за гигабайт и значительно меньшую износостойкость (ресурс записи).

Блок питания и корпус

При выборе блока питания важнее всего его мощность и производитель, и вот почему. Если мощности блока питания не хватит, компьютер не сможет нормально работать. Либо он будет «глючить», то есть отключаться, или зависать, либо выйдет из строя, то есть «сгорит»

В самом худшем случае блок питания может прихватить с собой на тот свет еще несколько устройств компьютера: материнскую плату, жесткий диск… Поэтому к выбору блока питания следует отнестись со всем вниманием и ответственностью

Какой же мощности должен быть блок питания современного компьютера? Для большинства конфигураций подойдет 400 Вт (минимум). Но лучше, если он будет мощностью более 500 Вт.

Многим кажется, что корпус системного блока выбрать очень просто. Что в нем особенного? Железная коробка, вот и все. На самом деле выбору корпуса нужно посвятить не меньше внимания, чем выбору всех остальных компонентов компьютерной системы.

От корпуса зависит, как будут охлаждаться установленные в нем устройства и какое питание они получат. А это самое главное, что влияет на надежность компьютера

Но немаловажно и то, что корпус должен быть удобным, радовать глаз, и чтобы он позволял легко модернизировать компьютер

Вот Вы и имеете первое представление о компьютере в целом, о его основных компонентах и как же все-таки выбрать компьютер.

Нравится2Не нравится

Последние заданные вопросы в категории Информатика

Информатика 15.12.2023 10:42 113 Двалишвили Майя

C++ Нехай с=10. Чому дорівнює х після виконання команди x=(c==3) ? 2+c : c-2; Виберіть одну

Ответов: 1

Информатика 15.12.2023 10:03 125 Абикенова Ерке

Сколько раз такимичи чуть не умер?

Ответов: 2

Информатика 15.12.2023 09:39 95 Шагас Артем

Придумать базу данных которая содержит 5 полей и 4 записи типы полей должны быть разными​

Ответов: 2

Информатика 15.12.2023 08:01 35 Тарасов Влад

Write the following sums in sigma notation (i.e. using the symbol P): 7+12+17+22+27+32;

Ответов: 2

Информатика 15.12.2023 06:46 44 Прокопов Миша

Даны числа a и b найти сумму чисел между ними python​

Ответов: 2

Информатика 15.12.2023 02:07 28 Власова Лена

10. Які параметри накреслення символів в даному реченні? Навчаючи інших, також вчися. а)

Ответов: 1

Информатика 15.12.2023 00:44 22 Полякова Наталья

До основних функцій текстового процесора належать срочно​

Ответов: 2

Информатика 14.12.2023 19:52 43 Валеев Радмир

Дано целое число N (>0). Найти значение выражения 1.1 — 1.2 + 1.3… (N слагаемых, знаки

Ответов: 1

Информатика 14.12.2023 17:29 23 Осипова София

Встановіть відповідність між ТЕРМІНОМ «Ключові слова» ТА ЙОГО ПРИЗНАЧЕННЯМ 1 Слова, що вводяться

Ответов: 1

Информатика 14.12.2023 16:18 32 Стрельников Андрей

Найдите единицу измерения информацы

Ответов: 2

Элементы

Джон фон Нейман

Технологии, используемые в цифровых компьютерах, значительно эволюционировали с момента появления первых моделей устройств в середине XX века, хотя большинство из них по-прежнему используют архитектуру фон Неймана, опубликованную Джоном фон Нейманом в начале того же десятилетия.

Архитектура фон Неймана описывает компьютер с четырьмя основными разделами: арифметико-логическим блоком, блоком управления, первичной, основной или центральной памятью, а также устройствами ввода-вывода. Эти части соединены между собой проводящими каналами, называемыми шинами.

Центральный процессор фирмы AMD

Центральный процессор

Центральный процессор (CPU) — это электронная схема, которая выполняет инструкции, составляющие компьютерную программу. Центральный процессор осуществляет арифметические, логические, управляющие операции и операции вывода (I/O), указанные инструкциями в программе. В этом случае он контрастирует с внешними компонентами, такими как основная память и схемы ввода-вывода, а также специализированными процессорам (GPU). Конструкция процессоров менялась с течением времени, но их фундаментальное функционирование остается практически неизменным. Основные компоненты центрального процессора включают арифметико-логический блок (АЛУ), который выполняет арифметические и логические операции, регистры процессора, которые передают операнды в АЛУ и сохраняют результаты операций АЛУ, и блок управления, который управляет извлечением (из памяти), декодированием и выполнением (инструкций), направляя скоординированные операции ALU, регистров и других компонентов.

Оперативная память

Оперативная память

Запоминающее устройство с произвольным доступом позволяет считывать или записывать элементы данных практически за одинаковое время, независимо от физического расположения данных в памяти, в отличие от других носителей данных с прямым доступом (таких как жесткие диски, SSD, CD-RW, DVD-RW и другие более старые устройства), где время, необходимое для чтения и записи элементов данных, сильно меняется в зависимости от их физического расположения на носителе записи из-за механических ограничений, таких как скорость вращения носителя (для CD, DVD) или движение рычага (для жестких дисков).

Оперативная память является одним из самых важных компонентов компьютера. Объем ОЗУ определяет количество задач, которые может выполнять компьютер одновременно, а от его быстродействия зависит скорость работы компьютера.

Периферийные устройства ввода/вывода

Компьютерная клавиатура

Устройства ввода/вывода — это аппаратные средства, используемые человеком (или другой системой) для связи с компьютером. Например, клавиатура или компьютерная мышь являются устройствами ввода для компьютера, в то время как мониторы и принтеры — устройства вывода. В большинстве случаев устройства для обмена данными между компьютерами, такие как модемы и сетевые карты, выполняют операции ввода-вывода. Любое взаимодействие с системой со стороны интерактора является входом, а реакция, на которую реагирует система, называется выходом.

Компьютерные шины

Три главных элемента в компьютере — ЦП, память и элемент вывода — связаны друг с другом шиной или каналами связи:

Адресная шина: позволяет выбрать адрес данных или периферийного устройства, к которому требуется доступ
Управляющая шина : управляет внешней и внутренней работой процессора.
Шина данных: содержит информацию (данные), которая циркулирует в системе.

Компьютерное поколение

Основные типы компьютеров: ноутбуки, настольные ПК, планшеты

В мире русского компьютера существует несколько основных видов устройств, которые мы используем в повседневной жизни. Каждый из них имеет свои особенности и предназначен для определенных задач. Рассмотрим основные виды ПК: ноутбуки, настольные компьютеры и планшеты.

Первый вид — ноутбуки, это портативные компьютеры, которые удобно брать с собой в разные места и использовать в любое время для работы или развлечений. Ноутбуки обычно имеют компактный размер и встроенный дисплей, что делает их удобными для мобильного использования.

Второй вид — настольные компьютеры, это стационарные устройства, которые обладают более высокой производительностью и возможностями по сравнению с ноутбуками. Настольные ПК обычно используются для выполнения более сложных задач, таких как игры, мультимедийное производство или научные исследования.

Третий вид — планшеты, это устройства, объединяющие в себе черты как ноутбука, так и смартфона. Планшеты обычно имеют сенсорные экраны и удобны для работы с приложениями и интернетом. Они компактные и мобильные, что делает их удобными для чтения книг, просмотра фильмов или работы в пути.

Направления развития компьютеров

Перспективы развития компьютерной техники

Одним из направлений развития компьютеров является увеличение скорости работы и производительности. С каждым годом компьютеры становятся все быстрее и мощнее, что позволяет выполнять сложные вычисления и задачи в рекордно короткие сроки. Новые технологии и алгоритмы повышают эффективность работы компьютеров, делая их более производительными.

Другим важным аспектом развития компьютерной техники является улучшение энергоэффективности. С появлением новых технологий и материалов компьютеры становятся все более экологичными и энергоэффективными. Это позволяет снизить потребление электроэнергии и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду.

Что такое компьютер?

Компьютер — это электронное устройство, способное выполнять различные операции по обработке информации.

Основные характеристики компьютера:

• Процессор (ЦПУ) — основной вычислительный компонент компьютера, отвечающий за выполнение всех операций.
• Оперативная память (ОЗУ) — временное хранилище данных, используемое компьютером при выполнении задачи.
• Жесткий диск (ХД) — постоянное хранилище данных, используемое для долгосрочного хранения информации.
• Монитор — устройство вывода, отображающее информацию, созданную компьютером.
• Клавиатура — устройство ввода, позволяющее пользователю вводить информацию в компьютер.
• Мышь — устройство управления, используемое для перемещения указателя на экране и выбора объектов.

Компьютеры различаются по своей функциональности и мощности:

1. ПК (персональный компьютер) — наиболее распространенный тип компьютера для домашнего и офисного использования.
2. Ноутбук — портативный компьютер, позволяющий пользователям работать в любом месте.
3. Сервер — компьютер, предназначенный для обслуживания других компьютеров и обработки больших объемов данных.
4. Суперкомпьютер — высокопроизводительный компьютер, способный выполнять сложнейшие вычисления и обработку данных.

Модернизация компьютеров происходит с высокой скоростью, что позволяет с каждым годом получать компьютеры с более мощными процессорами и большим объемом памяти. Компьютеры являются неотъемлемой частью нашей жизни и используются во множестве областей, включая развлечения, образование, науку, деловые операции и т.д.

Связь

Связь очень важна. Если раньше мы могли связаться со своими друзьями, родственниками или коллегами по работе только с помощью телефона, то сегодня все изменилось. Мы можем созваниваться с человеком в любой точке мира, причем зачастую совершенно бесплатно! Это можно сделать с помощью мессенджеров, причем для звонка нужно иметь всего лишь доступ к интернету.

В свое время небезызвестный Skype стал настоящим открытием, ведь он позволяет общаться с людьми совершенно бесплатно. Говорят, что уже через несколько лет большая часть звонков будет совершаться именно с помощью интернет-связи.

Информационные революции в истории

В истории развития цивилизации произошло несколько информационных революций — преобразований социальных общественных отношений вследствие изменений в области обработки, сохранения и передачи информации.

Первая революция связана с изобретением письменности, что привело к гигантскому качественному и количественному скачку цивилизации. Появилась возможность передачи знаний от поколений к поколениям.

Вторая (середина XVI в.) революция вызвана изобретением книгопечатания, которое радикально изменило индустриальное общество, культуру, организацию деятельности.

Третья (конец XIX в.) революция с открытиями в области электричества, благодаря чему появились телеграф, телефон, радио, устройства, которые позволяют оперативно передавать и накапливать информацию в любом объеме.

Четвертая (с семидесятых годов XX в.) революция связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персонального компьютера. На микропроцессорах и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационные коммуникации).

Этот период характеризуют три фундаментальные инновации:

• переход от механических и электрических средств преобразования информации к электронным;
• миниатюризация всех узлов, устройств, приборов, машин;
• создание программно-управляемых устройств и процессов.

Ссылки

–
Игорь (Администратор)

В рамках данной статьи для начинающих и обычных пользователей, я рассмотрю для чего предназначен компьютер, а так же связанные с этим нюансы.

Компьютерная индустрия очень быстро развивается. Поэтому нередко компьютерам приписывают разнообразные неестественные горизонты, такие как возможность с помощью обычного домашнего компьютера создать мощнейший искусственный интеллект. В большинстве своем, такое происходит от незнания. Поэтому далее я постараюсь описать несколько часто встречаемых областей, чтобы вы, как читатель, могли лучше понимать возможности этих вычислительных ящиков.

Так же советую ознакомиться со статьями:

Рассмотрим для чего предназначен компьютер

Прежде, чем рассматривать для чего предназначен компьютер, я хотел бы еще раз напомнить, что компьютер — это вычислительное устройство, которое позволяет лишь выполнять переданные ей команды. При чем эти команды могут образовывать циклы, алгоритмы и прочее. Тем не менее, это лишь заданный человеком набор нулей и единиц. И даже сегодняшние искусственные интеллекты — это лишь сложные вычислительные устройства, построенные на основе теории нейронных сетей (в некотором роде, сложные корректирующиеся вариативные многовесовые алгоритмы для выбора последующих действий или выполняемых команд, но все же алгоритмы). Поэтому не стоит им приписывать несвойственные характеристики и возможности.

Итак, вот для чего может применяться компьютер (наиболее часто встречаемые):

1. Поиск информации (обучение)
. Вам нужно что-то узнать, сегодня есть интернет, где буквально за несколько щелчков мыши можно найти необходимую информацию

2. Анализ информации
. Как уже говорил, компьютер это лишь электрическая коробочка, но быстрая коробочка. Поэтому вместо того, чтобы самим перемалывать огромное количество информации, это можно поручить компьютеру. Например, практически каждый слышал про базы данных. По своей сути это те же записные книжки и ежедневники с кучей строчек каракулей. Однако, плюс компьютера в том, что он может найти и подсчитать информацию из тысячи и более таких книжек за секунду, человек же может потратить на это часы, дни и недели.

3. Творчество

Тут важно понимать, что творит не компьютер, а человек. Компьютер лишь выступает в роли удобного инструмента

Показательные примеры — графические редакторы и офисные пакеты , позволяющие существенно облегчить процесс. Например, вам не нужно переписывать листы бумаги, вы можете корректировать, копировать, добавлять или удалять текст в том месте, где вам необходимо.

4. Управление другими устройствами
. Каждый видел видео или изображения электронно-механических устройств (например, станки), которые выполняют определенный набор действий по заданному алгоритму. Там, конечно, могут применяться специфические компьютеры, отличные от домашних, однако это все же компьютеры.

5. Общение и коммуникация
. Сегодня существует немало вариаций для соединения компьютеров между собой (не только интернет) через провода или без них (тот же WiFi). При этом скорость обмена электронными сигналами настолько высокая, что позволяет людям общаться из разных точек планеты в режиме реального времени без особых проблем. Именно поэтому сегодня компьютеры часто применяются как для делового общения, так и для личного.

6. Развлечения
. Человек не был бы человеком, если бы не приспособил отличное вычислительное устройство для развлечения. Поэтому сегодня вы легко можете насладиться многими плодами этих потуг человека. Видео, музыка, компьютерные игры и прочее.

Монитор

Монитор служит для вывода информации и отображении её на дисплее – экране монитора. На рынке встречаются устройства формата SVGA. Их разрешение бывает разным (при передаче в 16.8 миллионов цветов). Самый распространенный и популярный размер экрана составляет 17 дюймов по диагонали. Но встречаются как меньшие, так и большие диагонали.

Вообще, несмотря на удобство больших экранов, именно небольшие экраны показали себя с наилучшей стороны. Все дело в размерах точки, то есть пикселя. Когда одно и то же изображение демонстрируется с минимальным числом точек, его качество будет существенно выше. Телевизионные модели мониторов уже вряд ли где-то встречаются. Самые популярные на сегодняшний момент – это жидкокристаллические мониторы LED, способные передавать изображения и видеозаписи в режиме высокого разрешения HD.

Программная часть

Программное обеспечение — неотъемлемая часть компьютерной системы. 
Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него ПО.

Классификация программного обеспечения

В первом приближении все программы, работающие на компьютере, можно условно разделить на три категории:

• прикладные программы , непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ;
• системные программы , выполняющие различные вспомогательные функции, например:
  • управление ресурсами компьютера;
  • создание копий используемой информации;
  • проверка работоспособности устройств компьютера;
  • выдача справочной информации о компьютере и др.;
• инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

Прикладное ПО

Прикладная программа — это любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.

Например, там, где на компьютер возложена задача контроля за финансовой деятельностью какой-либо фирмы, прикладной будет программа подготовки платежных ведомостей.

Прикладные программы могут носить и общий характер, например, обеспечивать составление и печатание документов и т.п.

В противоположность этому, операционная система или инструментальное ПО не вносят прямого вклада в удовлетворение конечных потребностей пользователя.

Прикладные программы могут использоваться либо автономно, то есть решать поставленную задачу без помощи других программ, либо в составе программных комплексов или пакетов.

Компьютер и его устройство

Компьютер — это устройство, способное выполнять различные операции по обработке и хранению информации. Он состоит из нескольких основных частей, которые взаимодействуют друг с другом для выполнения задач.

Основные части компьютера:

1. Центральный процессор: это «мозг» компьютера, который выполняет все операции и управляет работой других устройств.
2. Оперативная память: это место, где компьютер временно хранит данные и программы во время их выполнения.
3. Жесткий диск: это устройство для долгосрочного хранения информации, такой как операционная система, программы и файлы.
4. Монитор: это устройство вывода, которое позволяет отображать графическую информацию.
5. Клавиатура: это устройство ввода, позволяющее пользователю вводить текст и команды в компьютер.
6. Мышь: это устройство ввода, которое позволяет пользователю перемещать указатель по экрану и выполнять различные действия.

Кроме основных частей, компьютер может также подключаться к другим устройствам, таким как принтеры, сканеры и акустические системы, для выполнения дополнительных задач.

В целом, компьютеры выполняют различные функции, включая обработку данных, хранение информации и выполнение программ. Они существуют в различных формах, от настольных компьютеров до ноутбуков, планшетов и смартфонов.

История

Harvard Mark I

1890: американец Герман Холлерит изобретает табуляторную машину, опираясь на некоторые идеи Бэббиджа, которая использовалась при составлении переписи населения США. Впоследствии Холлерит основал компанию, которая впоследствии стала IBM.

1893: швейцарский ученый Отто Штайгер разрабатывает первый автоматический калькулятор, который был изготовлен и использован в промышленных масштабах, известный как Миллионер.

1938: немецкий инженер Конрад Цузе завершает разработку Z1, первого компьютера, который можно рассматривать как таковой. Работающий электромеханически и с использованием реле, он был программируемым (с помощью перфоленты) и использовал двоичную систему и логику Болеана. За ней последуют улучшенные модели Z2, Z3 и Z4.

Apple II

1944: в Соединенных Штатах компания IBM создает электромеханический компьютер Harvard Mark I, разработанный командой во главе с Говардом Эйкеном. Это был первый компьютер, созданный в Соединенных Штатах.

1944: в Англии создаются компьютеры Colossus (Colossus Mark I и Colossus Mark 2) с целью расшифровки коммуникаций немцев во время Второй мировой войны.

1946: в Пенсильванском университете введен в эксплуатацию ENIAC (электронный числовой интегратор и калькулятор), который работал на клапанах и был первым электронным компьютером общего назначения.

EDVAC

IBM System 360

1947: в Bell Laboratories Джон Бардин, Уолтер Хаузер Браттейн и Уильям Шокли изобретают транзистор.

1950: Кэтлин Бут создает язык ассемблер для выполнения операций на компьютере без необходимости замены соединительных кабелей, но с помощью перфокарт (программа или операция, сохраненная для использования при необходимости), которые были подвержены повреждениям. По этой причине, в конце этого года начинается разработка языка программирования.

1951: начинает работать EDVAC, задуманный Джоном фон Нейманом, который, в отличие от ENIAC, был не десятичным, а двоичным, и в нем была первая программа, предназначенная для хранения.

1953: IBM производит свой первый компьютер в промышленных масштабах, IBM 650. Расширяется использование языка ассемблера для компьютерного программирования. Транзисторные компьютеры заменяют клапанные, что знаменует начало второго поколения компьютеров.

1957: Джек С. Килби создает первую интегральную схему.

IBM PC

1964: появление IBM 360 знаменует собой начало третьего поколения компьютеров, в которых печатные платы с несколькими элементарными компонентами заменяются платами интегральных схем.

1965: Olivetti выпускает Programma 101, первый настольный компьютер.

1971: Nicolet Instruments Corp. выводит на рынок Nicolet 1080, компьютер научного назначения, основанный на 20-битных регистрах.

Стив Джобс и Билл Гейтс

1971: Intel представляет первый коммерческий микропроцессор, первый чип: микропроцессор Intel 4004, разработанный Федерико Фаггином и Марсианом Хоффом.

1975: Билл Гейтс и Пол Аллен основывают Microsoft.

1976: Стив Джобс, Стив Возняк, Майк Марккула основали Apple.

1977: Apple представляет первый крупномасштабный персональный компьютер Apple II, разработанный Стивом Джобсом и Стивом Возняком.

1981: на рынок выходит IBM PC, который станет коммерчески успешным, ознаменует революцию в области персональных компьютеров и определит новые стандарты.

Принтеры

Принтеры необходимы для распечатывания текста и изображений. Существуют матричные, струйные или лазерные. Матричные принтеры не используются уже практически нигде. Они не слишком хороши и уж точно не слишком быстро выполняют свою работу. Изображение и текст здесь производятся «ударным» способом за счет нанесения большого числа точек с помощью иголок в головке устройства.

Струйные принтеры не имеют в головке иголок. Вместо ударов головка посылает на бумагу тончайшие чернильные капли, которые могут быть любых цветов. Струйные принтеры обладают по-настоящему высоким качеством печати. Однако, расходные материалы стоят дорого, а скорость печати все равно не слишком велика. Тем более, если периодически не пользоваться устройствами, то чернила могут засохнуть.

Лазерные принтеры создают очень тонкий световой луч, который наносит изображение на специальный барабан. Барабан, в свою очередь, переносит на бумагу уже проявленные с помощью красителя данные. Печать, осуществляемая с помощью лазерных принтеров, отличается самым высоким качеством и высокой скоростью. Большой популярностью пользуются устройства с возможностью цветной печати.