Базовая конфигурация  персонального компьютера  (ПК)

В настоящее время в базовую конфигурацию ПК входят:

- дисплей;

- алфавитно-цифровая клавиатура;

- мышь и коврик;

- звуковая гарнитура (наушники с микрофоном);

- сетевой фильтр;

- системный блок.

Системный блок ПК базовой конфигурации

Системный блок ПК базовой конфигурации имеет в своем составе:

- корпус с блоком питания;

- центральный процессор;

- материнскую плату;

- видеокарту;

- звуковую карту;

- оперативную память;

- винчестер;

- устройство для работы с лазерными дисками;

- флопи-дисковод.

Оперативная память ПК

Рисунок 2.9. Чип оперативной памяти ПК, показанный приблизительно в натуральную величину.

Оперативная память ПК (Рисунок 2.9) представляет собой одну или несколько микросхем (чипов), которые вставляются в специальные разъемы на материнской плате. Чем больше разъемов для оперативной памяти на материнской плате, тем больше возможностей у владельца ПК по наращиванию оперативной памяти в будущем.

Центральные процессоры IBM PC

Центральные процессоры для IBM PC производятся несколькими конкурирующими между собой фирмами. Это, во-первых, делает цены на них минимальными, а, во-вторых, вынуждает эти фирмы поддерживать принципы открытых систем при производстве своих процессоров, т. е. разумную степень общности технологий и программную совместимость. Оба эти обстоятельства способствуют применению именно IBM PC в сфере образования, в частности дистанционного.

Каждая из этих фирм обычно одновременно производит процессоры трех направлений:

1. для компьютеров-серверов;

2. для ПК высокого уровня (High End);

3. для ПК низкого уровня (Low End).

Внутри направления 2 постоянно происходит первоочередное внедрение самых современных технологий с целью обеспечения наивысшей производительности в режиме однопользовательской работы.

Внутри направления 1 внедрение современных технологий обычно несколько замедлено с целью обеспечения наивысшей надежности, технологии модифицируются с целью максимизации производительности в режиме многопользовательской работы. По цене эти процессоры обычно самые дорогие.

Внутри направления 3 обычно применяются несколько упрощенные технологии с целью снижения цены процессоров.

Внутри каждого из этих трех направлений процессоры данного производителя разделяются по скорости (по внутренней тактовой частоте) и, соответственно, по цене. Следует понимать, что скорость и реальная производительность не тождественны. При одинаковой скорости у процессоров указанных выше трех направлений, у процессоров разных производителей различная производительность.

Помимо производительности для процессоров очень важны величины потребляемой электрической мощности и рассеиваемой тепловой мощности, измеряемые в Ваттах (Вт, W). Фактически эти две мощности равны. Процессоры направлений 2 и 3 также подразделяются на обычные (для настольных ПК) и мобильные (для портативных ПК). Мобильные процессоры потребляют меньше электроэнергии (так как портативные ПК работают от электрических аккумуляторов), но они обычно в 2-3 раза дороже.

Дисплей, монитор

Дисплей, или монитор - это устройство, предназначенное для вывода визуальной информации на экран. Бывают и сенсорные дисплеи, которые также являются устройством ввода, например, прикосновением пальца руки к той или иной области экрана (фрагменту рисунка, показанного на экране) можно выбрать то или иное действие, выполняемое ПК. Выбор дисплеев - важный вопрос. Из всех составляющих при работе на ПК наибольший вред здоровью человека приносит именно дисплей из-за электронного излучения и некачественного изображения.

Рисунок 2.10. Электронно-лучевой дисплей (ЭЛД)

Наиболее распространенными являются электронно-лучевые дисплеи (ЭЛД) и жидко-кристаллические дисплеи (ЖКД). Для них характерны различные технологии создания изображения, каждая из которых имеет свои сильные и слабые стороны.

ЭЛД (Рисунок 2.10) похожи на бытовой телевизор, они громоздкие, их масса не менее 15-20 кг. Внутри корпуса дисплея имеется кинескоп с экраном и электронной пушкой, испускающей потоки электронов. Наибольший вред здоровью человека, работающего на ПК, приносят как раз эти электроны, хотя на внешней стороне экрана и предусмотрен защитный слой, поглощающий их. На старых дисплеях также используются специальные защитные фильтры, надеваемые на экран. Особенно вредно находиться в стороне или сзади от дисплея, где защитного слоя нет. Поэтому при расстановке дисплеев в компьютерном классе следует ставить их вдоль стен так, чтобы задняя часть упиралась в стену, таким образом, ни сзади, ни в стороне от дисплея людей не будет. Если говорить о качестве изображения, то для ЭЛД характерны такие недостатки, как мерцание и несведение лучей.

Рисунок 2.11. Жидко-кристаллический дисплей (ЖКД)

ЖКД (Рисунок 2.11) представляют собой экран в виде доски (толщиной около 2 см) на подставке. Их масса 3 - 4 кг. Они дороже электронно-лучевых. Экран жидко-кристаллического дисплея представляет собой множество мельчайших кристалликов, каждый из которых излучает какой-нибудь оттенок цвета, создавая общее изображение. Жидко-кристаллический дисплей не имеет электронной пушки и не создает электронных пучков, по электромагнитному излучению он практически безвреден для человека. По качеству же изображения жидко-кристаллические дисплеи в целом уступают электронно-лучевым, поэтому длительная работа с жидко-кристаллическими дисплеями может вызвать боль в глазах, головную боль и т. п., хотя у ЖКД нет мерцания и несведения лучей, характерных для ЭЛД.

Видеокарта, видеоадаптер

Видеокарта - это устройство (Рисунок 2.12), управляющее дисплеем. Некоторые видеокарты также могут управлять телевизором, видеомагнитофоном, различными периферийными видеоустройствами. Видеокарта выполнена в виде платы, закрепляемой в специальном AGP-разъеме материнской платы. В результате на задней стороне системного блока появляются порт или несколько портов для монитора, а иногда также для телевизора и других периферийных видеоустройств.

Видеокарта - это маленький специализированный компьютер, имеющий свой процессор и свою оперативную память, называемые соответственно видеопроцессором и видеопамятью. Видеопамять работает гораздо быстрее оперативной памяти. При нехватке видеопамяти используется часть оперативной памяти, что может вызвать эффект торможения в работе ПК. Обращение видеокарты к оперативной памяти происходит через AGP-разъем материнской платы, появляются все новые и новые протоколы связи через этот разъем: AGP 1x, AGP 2x, AGP 4x, AGP 8x и т. д. При этом каждый следующий протокол включает в себя предыдущий.

Наличие у видеокарты функции TV-out означает наличие дополнительного порта для соединения с бытовым телевизором, но одновременный вывод изображения на дисплей и на телевизор при этом обычно не возможен. Функция Dual Head позволяет видеокарте одновременно работать с двумя дисплеями или с дисплеем и телевизором. Функция TV-in позволяет видеокарте оцифровывать аналоговый видеосигнал видеомагнитофона, видеокамеры и других видеоустройств, создавая анимационные файлы. Функция TV-tuner позволяет видеокарте принимать телепередачи и использовать дисплей в качестве телевизора.

Рисунок 2.12. Видеокарта с функциями TV-out Twin View и TV-in (работа с видеомагнитофоном, видеокамерой и т. п.), имеет встроенный TV-tuner: 1 - заглушка платы для задней части корпуса ПК; 2 - 4 - разъемы: 2 - AGP (для материнской платы); 3 - VGA (для дисплея); 4 - другие (для телеантенны, телевизора, видеомагнитофона, видеокамеры...)

Звуковая карта

Звуковая карта - это устройство (Рисунок 2.13), управляющее звуковыми колонками, звуковой гарнитурой, бытовым магнитофоном, радиоприемником, различными периферийными звуковыми устройствами. Оно выполнено в виде платы, закрепляемой в разъеме общего назначения (обычно это PCI) материнской платы.

Рисунок 2.13. Звуковая карта: 1 - заглушка платы для задней части корпуса ПК; 2-4 - разъемы: 2 - PCI (для материнской платы); 3 - Joy (для MIDI-клавиатуры); 4 - другие (для звуковых колонок, наушников, микрофона...)

Простейшая звуковая карта имеет 4 разъема: Line Out - для звуковых стереоколонок и наушников; Mic In - для микрофона; Line In - для магнитофона и радиоприемника для записи на ПК музыки и голоса в виде звуковых файлов; Joy - для мидиклавиатуры. Для подключения сложных и дорогих звуковых систем (звуковые колонки 4.1, 5.1 и т. п.) требуются звуковые карты со специальными разъемами.

Звуковая гарнитура

Звуковая гарнитура - это комплект, состоящий из наушников и микрофона для обеспечения индивидуальной работы с мультимедийными программами на ПК.

Винчестер, жесткий диск

Винчестер - это основное энергонезависимое хранилище информации на ПК, выполненное в виде пластины или нескольких пластин в форме дисков, насаженных на общую ось и вращающихся вокруг нее. Вместе с магнитными головками чтения-записи эти диски заключены в специальный герметичный корпус (Рисунок 2.14) и являются неизвлекаемыми. На материнской плате должен быть контроллер винчестера (электронная схема, управляющая работой винчестера) с соответствующим разъемом. Винчестер обычно крепится внутри около передней стенки системного блока и соединяется специальным кабелем (шлейфом) с разъемом на контроллере.

IDE и SCSI-винчестеры. По типу требуемых контроллеров и соответствующих разъемов (IDE и SCSI) винчестеры также делятся на два типа: IDE и SCSI. IDE - это наиболее надежные, дешевые и распространенные на ПК винчестеры. SCSI-винчестеры аналогичного информационного объема стоят примерно в 4-5 раз дороже, применять их на обычных ПК не имеет смысла. SCSI-винчестеры применяют, как правило, на серверах. IDE-контроллер есть практически на любой материнской плате. На современных материнских платах обычно имеются 2 разъема IDE, к каждому из которых может быть подключен отдельный IDE-шлейф. Последний позволяет подключать к себе 2 IDE-устройства (например, винчестера). Таким образом, современная материнская плата делает возможной подключение до 4 IDE-устройств. SCSI-контроллер есть лишь на некоторых очень дорогих, так называемых серверных материнских платах. Существуют также отдельные платы SCSI-контроллера, вставляемые в PCI-разъем материнской платы.

Рисунок 2.14. IDE-винчестер, вид сверху и снизу

Raid-массивы винчестеров. При наличии Raid-контроллера возможно подключенные к ПК несколько винчестеров логически рассматривать как один винчестер. При этом запись или чтение файла происходят одновременно на все эти винчестеры. Соответственно скорость чтения и записи возрастает в несколько раз. В домашних компьютерах иногда используют IDE-Raid-контроллеры, позволяющие работать лишь с парами IDE-винчестеров и удваивать скорость. На серверах используют SCSI-Raid-контроллеры, позволяющие работать с большим количеством SCSI-винчестеров и многократно увеличивать скорость.