Даже самым неопытным пользователям известно, что персональный компьютер – это системный блок, монитор, клавиатура, колонки и мышь. Но об устройстве и принципе работы каждого элемента знают далеко не все. Попробуем заглянуть внутрь каждой составной части ПК, чтобы разобраться не только в том, что такое компьютер, но и из чего состоит (в зависимости от того, про какие виды компьютеров идёт речь, некоторые детали отличаются - у ноутбука, например, в отличие от «классической» настольной машины, системного блока нет, а его элементы и их аналоги расположены внутри корпуса).
Аппаратное обеспечение и программное обеспечение
Суперкомпьютеры очень дороги и используются для специализированных приложений, требующих огромных математических расчетов. Например, для прогнозирования погоды требуется суперкомпьютер. Другие применения суперкомпьютеров в научных симуляциях, графиках, жидкостных динамических расчетах, исследованиях ядерной энергии, электронном проектировании и анализе геологических данных.
Мейнфрейм был термином, первоначально называвшимся шкафом, содержащим центральный процессорный блок или «основной кадр» комнатного аппарата для каменного века, заполняющего комнату. Сегодня мейнфрейм - очень большой и дорогой компьютер, способный одновременно поддерживать сотни или даже тысячи пользователей. Основное различие между суперкомпьютером и мэйнфреймом заключается в том, что суперкомпьютер направляет всю свою мощность на выполнение нескольких программ как можно быстрее, тогда как мэйнфрейм использует свою мощность для одновременного выполнения многих программ.
Настольный системный блок является самой важной частью. От его компонентов зависит, как именно работает компьютер. Корпусы современных настольных системных блоков выглядят довольно устрашающе, но если заглянуть внутрь, то устройство «начинки» вряд ли покажется таким же.
В некотором смысле, мэйнфреймы более мощные, чем суперкомпьютеры, потому что они поддерживают более одновременные программы. Но суперкомпьютеры могут выполнять одну программу быстрее, чем мэйнфрейм. Различие между небольшими мэйнфреймами и миникомпьютерами является неопределенным, в зависимости от того, как производитель хочет продавать свои машины.
Однако в последнее десятилетие различие между крупными миникомпьютерами и небольшими мейнфреймами размылось, как и различие между небольшими миникомпьютерами и рабочими станциями. Но в целом, миникомпьютер представляет собой многопроцессорную систему, способную одновременно поддерживать до 200 пользователей.
Первое, на что обратим внимание – это блок питания. Его задача – обеспечить систему электроэнергией. Эффективность работы будет зависеть от показателя мощности.
Важный элемент внутреннего устройства – это жесткий магнитный дисковый накопитель HDD. По-простому, он называется «винтом» или «винчестером». Объём памяти измеряется в гигабайтах. Средний показатель емкости на современных компьютерах, вне зависимости от типа, составляет от 512 Гб до нескольких терабайт.
Это тип компьютера, который используется для инженерных приложений, настольных издательских систем, разработки программного обеспечения и других типов приложений, требующих умеренной вычислительной мощности и относительно высококачественных графических возможностей. На большинстве рабочих станций также есть запоминающее устройство большой емкости, такое как дисковод, но специальная рабочая станция, называемая бездисковой рабочей станцией, поставляется без дискового накопителя. Как и персональные компьютеры, большинство рабочих станций являются однопользовательскими компьютерами.
Следующий важный элемент – это оптический дисковый накопитель. С его помощью компьютер может читать диски форматов CD или DVD. Кроме чтения, с помощью CD- DVD-ROM можно записывать нужную информацию на эти носители. В настоящее время пользователи применяют в основном только DVD-диски, так как они очень гораздо объёмнее, чем диски формата CD. На DVD-носители можно записывать до 17 Гб информации. Тогда как на CD только до 700 Мб. К тому же ROM-дисковод, записывая информацию на DVD, сокращает длину собственных волн. Таким образом плотность записи увеличивается. Современные DVD носители могут также быть двухсторонними, так что их объем будет больше вдвое.
Однако рабочие станции, как правило, связаны друг с другом, образуя локальную сеть, хотя они также могут использоваться как автономные системы. Это может быть рабочая станция или персональный компьютер. Его можно определить как маленький, относительно недорогой компьютер, предназначенный для отдельного пользователя. В ценах персональные компьютеры колеблются от нескольких сотен фунтов до более пяти тысяч фунтов. В домашних условиях наиболее популярным для персональных компьютеров является игра для игр и недавно для серфинга в Интернете.
Чтобы подключить к персональному компьютеру периферийные устройства, существуют специальные порты, расположенные на задней панели системного блока. Здесь имеются как параллельные, так и последовательные разъемы. От последовательных портов проходит меньше проводов, и к ним, как правило, подключают мышь, клавиатуру или различные модемы. Что касается параллельных портов, то по ним проводится больший объем данных, поэтому проводов от них проходит больше. В данном случае работает принцип «один провод – один разряд». К таким портам подключается внешний жесткий диск или, например, принтер. Порты USB относятся к разряду универсальных последовательных портов, и к ним можно подсоединить что угодно, вплоть до второго компьютера, если он необходим для обмена данными.
Основными характеристиками персональных компьютеров являются то, что они являются однопользовательскими системами и основаны на микропроцессорах. Однако, хотя персональные компьютеры спроектированы как однопользовательские системы, принято связывать их вместе для формирования сети. С точки зрения власти, существует большое разнообразие. На верхнем конце различия между персональными компьютерами и рабочими станциями исчезли.
Шасси или корпус - металлическая рама, которая служит в качестве структурной поддержки для электронных компонентов. Для каждой компьютерной системы требуется как минимум одно шасси для размещения печатных плат и проводки. Шасси также содержит слоты для плат расширения. Если вы хотите вставить больше плат, чем есть слоты, вам понадобится шасси расширения, которое предоставляет дополнительные слоты. Существует два основных варианта конструкции шасси: настольные модели и модели башен, но существует множество вариантов этих двух основных типов.
Также в системном блоке расположен кулер, охлаждающий «внутренности». В зависимости от мощности компьютера их число может доходить до двух.
Материнская плата персонального компьютера
Материнская плата заслуживает отдельного пункта в нашем повествовании о том, что такое компьютер, поскольку именно на ней размещены самые важные устройства любого компьютера. Начнем с процессора. Процессор представляет собой центральный блок, служащий для управления функциями всех остальных блоков. Кроме этого, процессор обрабатывает информацию, выполняя действия как логического, так и арифметического характера. Устройства характеризуются разрядностью и тактовой частотой. От первого показателя зависит производительность, от второго – скорость работы.
Затем приходят портативные компьютеры, компьютеры которых достаточно малы для переноски. Термин относится к компьютеру, в котором источники питания, материнская плата и запоминающие устройства сложены друг на друга в шкафу. Это отличается от настольных моделей, в которых эти компоненты размещены в более компактной коробке. Основным преимуществом моделей башни является то, что ограничений пространства меньше, что упрощает установку дополнительных устройств хранения.
Компьютер, предназначенный для комфортного размещения на столе, обычно с монитором, сидящим поверх компьютера. Компьютеры настольных компьютеров являются широкими и низкими, тогда как компьютеры с компьютерными башнями являются узкими и высокими. Из-за своей формы компьютеры настольных компьютеров обычно ограничены тремя внутренними запоминающими устройствами большой емкости. Настольные модели, разработанные очень маленькими, иногда называются тонкими моделями.
На современном рынке выделяются два основных конкурента – это процессоры Intel Pentium и Athlon от AMD. Пользователи более склонны к Pentium за высокую степень надежности в эксплуатации, а также совместимостью с любым программным или аппаратным обеспечением. Мощный и производительный Athlon – это настоящая мечта любого геймера, поскольку процессоры превосходно функционируют со сложной графикой, однако, показатель надежности у них ниже. У каждого из процессоров имеется своя «лайт-версия». У Pentium – это Celeron, у Athlon – Duron.
Очень легкий персональный компьютер. Ноутбуки обычно весит менее 6 фунтов и достаточно малы, чтобы легко вписываться в портфель. Помимо размера, основным различием между ноутбуком и персональным компьютером является экран дисплея. Ноутбуки используют различные технологии, известные как плоские технологии, для создания легкого и не громоздкого экрана дисплея. Качество экранов ноутбуков значительно варьируется. Что касается вычислительной мощности, современные ноутбуки почти эквивалентны персональным компьютерам.
Однако вся эта мощность в небольшой упаковке стоит дорого. Ноутбуки стоят примерно в два раза больше, чем эквивалентные компьютеры обычного размера. Ноутбуки поставляются с батарейными блоками, которые позволяют запускать их без их подключения. Однако батареи необходимо перезаряжать каждые несколько часов.
Ещё один компонент материнской платы – это память. Про внешнюю память мы уже говорили выше, это жесткие диски и DVD-ROM дисководы. К внутренней памяти относится, во-первых, ПЗУ. Её задача – сохранение справочных и программных данных. Это BIOS – базовая система ввода и вывода информации.
Маленький портативный компьютер - достаточно маленький, чтобы он мог сидеть на коленях. В настоящее время ноутбуки чаще называют ноутбуками. Портативный компьютер, который немного светлее и меньше, чем полноразмерный ноутбук. Как правило, компьютеры субноутбуков имеют меньшую клавиатуру и экран, но в остальном эквивалентны ноутбукам.
Портативный компьютер, который достаточно мал, чтобы держаться в руке. Хотя они чрезвычайно удобны в переноске, карманные компьютеры не заменили ноутбуки из-за их небольших клавиатур и экранов. Некоторые производители пытаются решить проблему с маленькой клавиатурой, заменив клавиатуру электронным пером. Однако эти устройства на основе пера основаны на технологиях распознавания рукописного ввода, которые все еще находятся в зачаточном состоянии.
ОЗУ – это оперативная память. Процессор использует ОЗУ для кратковременного хранения данных в процессе работы компьютера. Если компьютер выключен, то информация в ней не сохраняться. Для нормального функционирования компьютера желательно иметь от 4 Гб оперативной памяти.
Ещё одна разновидность – это КЭШ-память, которая, по сути, является промежуточной оперативной памятью, работающей на сверхбыстрой скорости.
Маленький компьютер, который буквально вписывается в вашу ладонь. По сравнению с полноразмерными компьютерами карманные компьютеры сильно ограничены, но они практичны для определенных функций, таких как телефонные книги и календари. Из-за их небольшого размера большинство карманных компьютеров не включают в себя диски.
Это означает, что они также включают функции распознавания рукописного ввода. Вскоре после этого несколько других производителей предложили похожие продукты. Поскольку считается, что мозг играет особую роль в организме, он был описан с метафорами, которые соответствовали соответствующему уровню техники. Потому что он должен работать как механизм, один раз, как коммуникационные трубки, соединенные с частями тела, как телефонная станция и теперь как компьютер.
CMOS-RAM сохраняет в себе все характеристики конфигурации компьютера. Все характеристики проверяются регулярно, при каждом запуске операционной системы. Параметры конфигурации можно изменить через SETUP. Этот раздел находится в меню BIOS.
В материнской плате компьютера имеются звуковая, сетевая и видеокарты. Но каждый из этих элементов могут быть также и внешними. Внешние карты можно легко заменить, следуя простому алгоритму. Со встроенными не так просто, ведь придется менять «материнку» целиком, если хотя бы один компонент не работает.
Можно сказать, что мозг - это система обработки информации, и это тоже компьютер. Но это уже закончилось сходством. Мы уже можем видеть это от разной «одаренности» мозга и компьютера. Мы боремся с задачами, которые компьютеры делают за доли секунды: умножайте большие числа, рисуйте квадратные корни. Напротив, очень сложно реализовать то, что легко для нас, например, планирование действий или понимание языка, в компьютерах.
Мозг, конечно, не работает, как классический цифровой компьютер, в котором все этапы обработки выполняются подряд. В мозге многие процессы всегда параллельны, и они распространяются далеко за пределы мозга. Но для того, чтобы улучшить компьютер, исследователи сегодня пытаются воспроизвести некоторые аспекты функционирования мозга в компьютере. Например, в виде искусственных нейронных сетей. Это программы, которые запускаются на компьютере и структура которых копируется из связи нейронов головного мозга.
От звуковой карты зависят возможности компьютера в плане воспроизведения звука. Благодаря сетевым платам, компьютер получает возможность взаимодействовать по сети с другими компьютерами или подключаться к Интернету.
А вот на видеокарты нужно обращать особое внимание при сборке системного блока. Каждая видеокарта обладает таким важным показателем, как объем памяти. От него будет зависеть возможность играть в различные современные игры или просматривать видеозаписи в ультравысоком разрешении . На современном рынке выделяются такие видеокарты, как Nvidia GeForce и ATI Radeon.
Они не запрограммированы, а обучены примерам, в результате чего происходит утяжеление связей между компонентами, подобно соединениям между нейронами. Искусственные нейронные сети могут учиться и иметь дело с неполной информацией, то есть распознавать лицо, которое частично скрыто. Кроме того, они более надежны, чем классические компьютерные программы, они не сразу полностью отключаются, если компонент неисправен. Существуют также подходы, например, в контексте Проекта мозга человека, для создания специальных компьютерных чипов, в которых имитируется «стрельба» нервных клеток головного мозга с электрическими конденсаторами.
Все о периферийных устройствах персонального компьютера
Одним из самых важных периферийных устройств, без которого нормальная работа компьютера практически невозможна, является клавиатура, необходимая для ввода информации. Подавляющее большинство клавиатур состоит из нескольких клавишных групп:
Тем не менее, различия между мозгом и компьютером по-прежнему огромны. В мозговом комплексе процессы обработки происходят на уровне отдельных клеток, а не только «стрельба» или «не сжигание». Кроме того, мозг включает около сотни различных типов нервных клеток, а не только один. Другое отличие состоит в том, что мозг всегда активен, кора в основном связана с самогенерируемой активностью, а не только с сигналами, поступающими из органов чувств. С другой стороны, компьютер связывает ввод с выходом, а когда вход не поступает, он ничего не делает.
- цифры и буквы;
- управляющие клавиши;
- функциональные клавиши;
- отдельные цифровые клавиши;
- клавиши, управляющие движением курсора;
- информационные светодиоды.
С буквами и цифрами все предельно понятно. К управляющим клавишам относятся Enter, Backspace, клавиша пробела, CapsLock, Alt, Shift и некоторые другие. Функциональные клавиши расположены в промежутке от F1 до F12. Курсор управляется с помощью кнопок-стрелок, а также PageUp, PageDown и других.
Тем не менее, появляется мозг с мощностью около 20 Вт. Самый быстрый суперкомпьютер в настоящее время нуждается в 18 миллионах ватт. И для суперкомпьютера, который может имитировать работу человеческого мозга, вам придется строить свою собственную электростанцию.
Но самое главное, что мозг вообще не работает. Это орган тела, с которым он тесно и универсален. И все, что мы думаем, планируем, признаем, сопровождается эмоциями. Хотя можно понять оценки в подходах и в компьютерах, совсем не понятно, как сознание может развиться из нервной деятельности. Таким образом, можно сказать: Нет, мозг не функционирует как компьютер, но когда эволюция компьютеров ориентирована на человеческий мозг, сходство увеличивается.
Компьютерная мышь
Мыши бывают как механические, так и оптические. На современных устройствах расположены три клавиши, средняя из которых представляет собой колесико. Левая клавиша выполняет функцию ввода. Функция правой кнопки зависит от внутренних установок в том или ином программном обеспечении. Колесико позволяет прокручивать страницы вверх или вниз.
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.
Сканеры, микрофоны
Микрофоны для персонального компьютера отвечают за ввод голосовой и другой звуковой информации в систему.
Сканеры способны автоматически считывать печатные данные с внешних, как правило, бумажных носителей, переводя данные в цифровой вид.
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.
Остальное
Звуковые колонки отвечают за вывод звуковых данных. Качество звука зависит от мощности устройства, а также от материала, из которого они изготовлены.
Внешние USB-накопители необходимы для переноса данных с компьютера на компьютер. Подключаются устройства через соответствующий разъем.
Веб-камеры необходимы для динамической передачи изображения в систему.
При работе с персональным компьютером желательно иметь под рукой источник бесперебойного питания. Он защищает систему и информацию при аварийном отключении подачи электричества.
Компьютер — это электронное устройство, которое работает с информацией и данными. Он может хранить информацию, обрабатывать, получать, передавать и т.д. Вы наверняка уже знаете, что с помощью компьютера можно работать с документами, электронной почтой, играть в игры, просматривать веб-страницы, а также работать с таблицами, презентациями, смотреть видео и многое другое.
В этом уроке мы ответим на основные вопросы, которые возникают у новичков, такие как, что такое компьютер и какие существуют виды компьютеров.
Аппаратное обеспечение и программное обеспечение
Прежде, чем пойти дальше, вы должны знать о двух важных вещах: это аппаратное обеспечение компьютера или другими словами «Железо», и программное обеспечение или просто программы, с которыми мы ежедневно выполняем какие либо задачи на компьютере.
Все ваши действия на компьютере связаны с аппаратным и программным обеспечением. Например, сейчас вы просматриваете эту веб страницу и изучаете урок с помощью веб-браузера (программного обеспечения), и на правой руке вы держите мышь (аппаратное обеспечение), с помощью которого можете легко перемещаться по страницам.
Виды и типы компьютеров
Когда большинство людей слышат слово компьютер, они представляют персональный компьютер или ноутбук. Однако, компьютеры бывают разных форм и размеров, и они выполняют различные функции в нашей повседневной жизни. Когда вы снимаете наличные в банкомате, когда ваши продукты в супермаркете проводят через сканер определяющий цену, или, когда вы пользуетесь калькулятором. Все это тоже компьютеры, но только другого типа и назначения.
Настольные компьютеры
Мы используем настольные компьютеры на работе, дома, в школе, в библиотеке и т.д. Они могут быть маленькими, средними, большими и находятся они обычно на столе. Он состоит из клавиатуры, мыши, монитора и системного блока. Подробно о том, из чего состоит компьютер, читайте .
Большинство настольных компьютеров легко обновить и расширить, или добавить новые детали. Еще одно преимущество настольных компьютеров — это их стоимость. Если сравните настольный компьютер и ноутбук с одинаковым функционалом, то скорее всего обнаружите что настольный компьютер по цене будет ниже.
Портативные компьютеры
Второй тип компьютеров — это ноутбуки. Их преимущество в том, что они работают от батареи и являются более компактными, мобильными и поэтому их можно использовать практически в любом месте.
Так как ноутбук меньше настольного компьютера, то будет труднее получить доступ к внутренним компонентам. Это означает — вы не можете обновить или добавить новые детали так же легко, как в случае с настольным компьютером.
Планшетные компьютеры
Планшетные компьютеры или просто «планшет». Они еще более компактны и мобильны чем ноутбуки. Вместо клавиатуры и тачпада используется сенсорный экран для набора и навигации. iPad — пример планшетного компьютера.
Планшет не может вам полностью заменить ваш домашний компьютер или ноутбук, т.к. запускать программы и работать с документами будет удобнее все же на ноутбуке или настольном компьютере. Но если вы хотите просто играть в игры, сидеть в социальных сетях, слушать музыку и смотреть видео, то планшет для вас может стать отличной заменой компьютеру.
Серверы
Сервер — это компьютер, который обслуживает других компьютеров в сети. Многие фирмы, предприятия имеют файловые серверы для хранения информации. Сервер может выглядеть как обычный настольный компьютер, или он может быть гораздо больших размеров.
Серверы играют важную роль и в . Они хранят в себе веб-страницы, сайты, фотографии и видео. И отвечают за их безопасность и время загрузки в браузере.
Другие типы компьютеров
Есть множество устройств, которые тоже в основном являются специализированными компьютерами, хотя мы не всегда думаем о них как о компьютерах. Вот несколько примеров:
- Мобильные телефоны : сегодня они способны предоставить вам очень много функций, которые раньше могли выполняться только на компьютере, к примеру, такие как игры, просмотр фильмов и т.д. Такие телефоны называют смартфонами.
- Игровые приставки : специализированный вид компьютера, который используется для воспроизведения видео игр. Хотя они не такие полнофункциональные как настольные компьютеры, многие из них могут выполнять такие задачи как, просмотр веб-страниц и видео в интернете.
- Телевизоры : многие телевизоры теперь включают в себя программы и приложения, которые дают возможность зайти в интернет или смотреть фильмы онлайн.
Персональные компьютеры бывают двух видов: ПК и Мак. Оба являются полностью функциональными, но внешне различаются.
ПК: Первый такой компьютер назывался IBM PC , которая была выпущена в 1981 году. Затем аналогичные компьютеры стали выпускать и другие компании. Сегодня это самый распространенный тип ПК и в нем используется операционная система Microsoft Windows.
Mac: Эти компьютеры начали выпускаться в 1984 году, компанией Apple Inc. Они являются первыми компьютерами с графическим пользовательским интерфейсом (GUI). В них используется операционная система Mac OS X.
