Аппаратные средства ПК
Аппаратные средства ПК
СОДЕРЖАНИЕ
Вступление. 4
Материнская плата 5
Что такое Chipset?. 5
Что такое BIOS?. 5
ISA, PCI, PCMCIA, USB, AGP, ACPI 6
Что такое кэш?. 6
Чем многопроцессорная плата отличается от обычной?. 7
Особенности современных интегрированных материнских плат 7
Контроллеры I/O 7
Звук. 7
Видео. 8
Ethernet 8
Теденции на рынке материнских плат 8
Замечания по OEM и Retail 9
Аутсорсинг. 9
Концепция «черного ящика». 9
Типоразмеры (форм-факторы) материнских плат 10
AT 10
LPX 10
ATX 10
microATX 11
NLX 12
WTX 12
FlexATX 12
Процессор 14
Intel 14
AMD 18
Cyrix. 19
Rise. 20
Centaur. 20
VIA 20
SiS. 21
Transmeta. 21
Compaq. 21
Оперативная память 22
Чипы памяти – упаковка и особенности работы 22
Печатные платы для модулей памяти. 23
Модули памяти. 23
Скорость памяти. 24
SDRAM . 24
RDRAM . 24
DDR SDRAM . 24
Видеоподсистема 26
Видеокарты . 26
The Accelerated Graphics Port (AGP). 26
Производительность текстурных карт 27
Что такое DirectX?. 27
Мониторы . 28
ЭЛТ. 29
LCD 30
Основные характеристики мониторов. 32
Носители информации 35
Жесткие диски 35
Технологии Жестких Дисков: Общие термины 35
IDE (Integrated Drive Electronics) 35
ATA (Advanced Technology Attachment) 35
PIO Mode (Programmed I/O Mode) 35
DMA (Direct Memory Access) 35
Areal Density. 35
Rotational Speed. 35
Seek time. 35
MTBF (Mean Time Between Failure) 36
Cache. 36
A/V (Audio/Video). 36
Типы жестких дисков: от IDE до Fiber Channel 36
Интерфейсы 36
UDMA 36
IDE/ATA 37
SCSI 38
Fibre Channel 39
IEEE 1394. 39
USB 40
Выбор интерфейса. 40
RAID 41
Размер. 41
Serial ATA 41
Причины перехода с IDE/ATA на SerialATA 41
Что нового в стандарте. 43
В перспективе. 43
Итого. 44
Связь компьютера с «внешним миром». 45
Модем . 45
Как работает модем. 45
NIC - Network Interface card 47
Характеристики сетевого адаптера. 47
Критерии выбора сетевого адаптера. 48
Неэкранированная витая пара (Unshielded Twisted Pair) 48
Заключение. 50
Источники информации 51
Интернет-ресурсы 51
Печатные издания. 51
Консультанты 51
Вступление
Можно дать бесконечное множество формулировок, так или иначе формализующих применение термина «персональный компьютер», например:
- персональный компьютер – это такой компьютер, который может себе позволить купить отдельный человек;
- персональный компьютер – это совокупность физических и логических механизмов позволяющих решать те или иные проблемы с помощью или без помощи человека;
- персональный компьютер – это совокупность устройств, реализующих прием, хранение, обработку и последующий вывод информации в доступном человеческому восприятию виде.
Список далеко не исчерпывающий, но философская наполненность термина «персональный компьютер» в рамках курса «Информатика» нас не интересует, а потому выберем именно третий вариант формулировки и рассмотрим состав современного ПК в общем виде, не прибегая к конкретике; впрочем, истории применявшихся стандартов будет уделено достаточно места и времени.
Прежде чем приступить к обзору аппаратных средств ПК, необходимо ограничить тему определенными рамками, иначе обзор выйдет за пределы требований к учебным рефератам: «Нельзя объять необъятное» (К. Прутков). Ограничение это – условное. Мы рассмотрим лишь основные моменты, обратим внимание на вопросы, прежде не упоминавшиеся в рефератах студентов, но важные с точки зрения «конечного пользователя», и совершенно опустим вопросы компетенции профессионалов.
Основными вопросами в описанных границах являются базовые компоненты и их свойства любого компьютера – независимо от его принадлежности к той или иной платформе (Intel vs. AMD). Таким образом, кстати, мы избежим и holy war – ненужного и совершенно бесполезного обсуждения преимуществ одной платформы над другой.
С точки зрения подготовленного «конечного пользователя» наиболее важными вопросами можно считать, несомненно,
- материнскую плату;
- видеоподсистему;
- подсистему оперативной памяти;
- подсистему долговременного хранения информации;
- подсистему связи компьютера «с внешним миром».
Именно эти подсистемы имеют первостепенное значение в выборе аппаратной конфигурации «конечным пользователем», когда он самостоятельно решает, как именно потратить свои деньги.
Однако за пределами рассмотрения оставим подсистему пользовательского ввода/вывода (клавиатуру, мышь etc.) как, несомненно, весьма объемную и важную, но требующую минимальных познаний от «конечного пользователя».
Материнская плата
Материнская плата – единственный компонент ПК, который всегда содержится в компьютере. Именно она несет основные функции по объединению абсолютно всех компонентов ПК в согласованно работающее устройство.
Материнская плата – это не просто конструктивный элемент; как правило, именно ее функциональность определяет «мощность» компьютера. В ее состав входят все базовые компоненты, которые обеспечивают работу остальных подсистем ПК. Самыми главными из которых являются
- так называемый «чипсет»;
- BIOS;
- набор системных шин;
- разъем процессора;
- ряд других (вспомогательных) подсистем, которые обеспечивают удобство и функциональность конкретной материнской платы: подсистема электропитания, подсистема мониторинга физических и электрических параметров и т.д.
Что такое Chipset?
Chip Set - набор микросхем. Это одна или несколько микросхем, специально разработанных для "обвязки" микропроцессора. Они содержат в себе контроллеры прерываний, прямого доступа к памяти, таймеры, систему управления памятью и шиной - все те компоненты, которые в целом и обеспечивают согласованную работу всех аппаратных средств ПК. Обычно в одну из микросхем набора входят также часы реального времени с CMOS-памятью и иногда - клавиатурный контроллер, однако эти блоки могут присутствовать и в виде отдельных чипов. В последних разработках в состав микросхем наборов для интегрированных плат стали включаться и контроллеры внешних устройств, а так же подсистемы мониторинга физических параметров.
Внешне микросхемы Chipset'а выглядят как самые большие после процессора, с количеством выводов от нескольких десятков до нескольких сотен. Название набора обычно происходит от маркировки основной микросхемы - OPTi495SLC, SiS471, UMC491, i82C437VX и т.п. При этом используется только код микросхемы внутри серии: например, полное наименование SiS471 - SiS85C471. Последние разработки используют и собственные имена; в ряде случаев это - фирменное название (Neptun, Mercury, Triton, Viper), либо собственная маркировка чипов третьих фирм (ExpertChip, PC Chips).
Тип набора в основном определяет функциональные возможности платы: типы поддерживаемых процессоров, структура/объем кэша, возможные сочетания типов и объемов модулей памяти, поддержка режимов энергосбережения, возможность программной настройки параметров и т.п. На одном и том же наборе может выпускаться несколько моделей системных плат, от простейших до довольно сложных – с интегрированными контроллерами портов, дисков, видео и т.п.
Что такое BIOS?
Это Basic Input/Output System - базовая система ввода/вывода, зашитая в ПЗУ («постоянное запоминающее устройство» - отсюда и название ROM BIOS). Она представляет собой набор программ проверки и обслуживания аппаратуры компьютера, и выполняет роль посредника между DOS и аппаратурой. BIOS получает управление при включении и сбросе (reset) системной платы, тестирует саму плату и основные блоки компьютера (как правило – лишь наличие) - видеоадаптер, клавиатуру, контроллеры дисков и портов ввода/вывода, настраивает Chipset платы и запускает загрузку операционной системы. При работе под DOS/Windows BIOS управляет основными устройствами, при работе под OS/2, UNIX, Window 9x/NT/2000/XP BIOS практически не используется, выполняя лишь начальную проверку оборудования и настройку чипсета.