Принцип работы персонального компьютера и как он устроен внутри

Системный блок ПК представляет собой сложную конструкцию, состоящую из десятков отдельных элементов. Каждый из них выполняет определённые задачи и вносит свой вклад в работу техники. Чтобы лучше узнать особенности её функционирования, нужно кратко изучить, как устроен компьютер внутри, какие существуют разновидности деталей, дополнительных комплектующих и портов.

Оглавление:

• Процессор и видеокарта
• Материнская плата
• Оперативная память
• Жёсткий диск
• Блок питания
• Различные приводы

Устройство компьютера

В начальной школе дети часто пишут сообщения на темы о компьютере. Однако в большинстве случаев они не понимают принципов работы ПК и не знают его составные части, поэтому специально для начинающих пользователей существует множество картинок устройства, схем с подписями и описаний отдельных элементов.

Процессор и видеокарта

Внутри системного блока находится много различных элементов, но наиболее важным является процессор. Он обрабатывает поступающую информацию и распределяет её между всеми комплектующими устройства. В большинстве случаев процессор представляет собой изделие из текстолита (электроизоляционный материал на основе ткани из волокон и полимерного связующего вещества), к которому присоединён кристалл и несколько микроконтроллеров. Для защиты от любых внешних воздействий процессор покрыт специальной крышкой из прочного металла.

Во время работы персонального компьютера кристалл, находящийся в процессоре, нагревается до огромных температур. Чтобы из-за этого деталь конструкции не вышла из строя, её охлаждает установленный рядом радиатор. В качестве дополнительной защиты от высоких температур производители используют специальную термопасту, которой покрывают кристалл для отвода тепла на крышку.

Мировые лидеры по производству процессоров:

1. Intel. Продукция фирмы является наиболее популярной. Она подходит для выполнения различных задач начиная от работы с текстами или графикой и заканчивая использованием объёмных программ. Процессоры Intel дорогостоящие, но экономичны в плане расхода электроэнергии.
2. AMD. Процессоры фирмы стоят намного дешевле, но потребляют больше электроэнергии. Из-за этого они сильнее нагреваются и их нужно постоянно охлаждать мощными радиаторами.

Другой важной компьютерной составляющей является видеокарта. Она представляет собой графический процессор, производящий различные операции в играх и приложениях. Довольно часто этот элемент конструкции встраивают в материнскую плату. Однако такая особенность характерна только для недорогих компьютеров.

Все видеокарты характеризуют по нескольким наиболее важным критериям. В их число входит объём видеопамяти, частота и разрядность шины. Чем выше значения всех перечисленных параметров, тем мощнее устройство.

Материнская плата

Этот элемент конструкции представляет собой печатную плату, где располагаются все базовые комплектующие (процессор, видеокарта, оперативная память и другие). Главной её задачей является питание всех состыкованных компонентов и обеспечение их бесперебойной работы.

В зависимости от различных факторов, выделяют следующие популярные виды материнских плат:

1. ATX. Плата является полнофункциональной, так как содержит множество слотов для подключения видеокарт, ОЗУ и жёстких дисков. Она отличается большими габаритами, поэтому подходит далеко не для всех компьютеров. При этом устройство имеет хороший потенциал для разгона.
2. Mini ATX. Эта плата является уменьшенной копией ATX. Она отличается компактностью, низкой стоимостью и минимальным количеством слотов. Такой вариант идеально подходит для офисных ПК, где выполняются лишь наиболее простые операции.
3. Серверные. Такая материнская плата создана специально для серверных систем. Она имеет не 1, а сразу несколько сокетов для процессора и огромное количество слотов для установки остальных комплектующих.

Оперативная память

Внутри системного блока пользователи смогут обнаружить оперативную память (ОЗУ), которая выглядит, как небольшая деталь, установленная на материнской плате. Этот элемент конструкции выполняет роль резервного хранилища, куда компьютерные программы помещают свои данные для более быстрой обработки. После проведения операции память автоматически очищается и подготавливается к приёму новых данных.

Наиболее популярными являются ОЗУ класса DDR. Их главными характеристиками являются:

• объём;
• производительность;
• частота.

Первый параметр является наиболее важным, так как от него зависит скорость обработки данных. Все современные ПК оснащают оперативной памятью объёмом не менее 16 Гб. Такого количества хватит не только для работы с большими программами, но и для игр.

Жёсткий диск

Большинство «внутренностей» отвечают за работу компьютера. Однако это не относится к жёсткому диску, который используется для хранения данных. Изнутри он может выглядеть по-разному, поэтому важно правильно выбирать его под выполнение конкретных задач.

Разновидности жёстких дисков:

1. HDD. Этот диск является магнитным. Он всегда имеет одинаковую ширину (3,5 дюйма) и подключается к стандартным интерфейсам SATA и IDE. HDD отличается невысокой скоростью записи и считывания данных. Кроме этого, он чувствителен к вибрациям и механическим воздействиям.
2. SSD. Твердотельный жёсткий диск имеет ширину 2,5 дюйма. Он работает по принципу флеш-накопителя, где данные записываются в специальные чипы. SSD выделяется своей высокой скоростью чтения и записи информации. При этом имеет сравнительно небольшой объём.
3. M2. Этот вид жёсткого диска представляет собой плату, которая в разрезе напоминает оперативную память. Располагается этот элемент конструкции на материнской плате и отличается своей долговечностью. Среди других преимуществ M2 особо выделяют высокую скорость работы (до 3 тыс. Мб/с). Главным недостатком является необходимость наличия специального слота для установки.

Блок питания

Независимо от внутреннего строения и набора комплектующих, компьютер не сможет работать без источника энергии. В его качестве используется компактный, но мощный блок питания, который выпускают в форм-факторе ATX.

Типы блоков:

1. Модульные. Такой элемент конструкции имеет на корпусе множество слотов, с помощью которых к нему подключают различные составляющие компьютера.
2. Немодульные. Этот вид имеет цельный корпус с единственным отверстием, необходимым для вывода припаянных проводов. С их помощью к устройству подключаются все элементы ПК.
3. Серверные. Такие блоки питания имеют большую мощность, необходимую для питания всех элементов серверной системы. Кроме этого, устройство выделяется немалыми габаритами.

Главным критерием выбора блока питания является его мощность. Чем она выше, тем устройство будет дороже. Наименее мощные блоки подойдут лишь для офисных ПК. При этом аппараты с высокими показателями смогут обслуживать любые компьютеры и серверные системы.

Различные приводы

Внутренняя часть системного блока устроена так, что в ней легко размещается и несколько приводов. Эти детали конструкции нужны для чтения и записи дисков с различной информацией.

Список существующих приводов:

1. CD-ROM. Это устройство предназначено для чтения и записи CD-дисков. Их уже перестали устанавливать на новые компьютеры, однако на старых устройствах они ещё сохранились.
2. DVD-ROM. Такой привод позволяет записывать и считывать информацию с DVD-дисков. Постепенно эти устройства также становятся менее популярными и часто заменяются более современными.
3. BD-ROM (Blu-ray). Этот современный привод способен читать и записывать любые диски. В его основе лежит принцип считывания информации за счёт сине-фиолетового лазера, позволяющего получать идеальное качество (например, при записи фильмов).

Дополнительные комплектующие и порты

Чтобы получить полное представление об устройстве, нужно понять, из каких дополнительных элементов устроен компьютер. Дети и взрослые легко разберутся в особенностях деталей и назначении различных портов.

Дополнительные комплектующие:

1. Звуковая карта. Эта составляющая расположена на материнской плате (встроена или установлена в разъёмы PCI-Express и PCI). Она отвечает за воспроизведение и настройку звука. Также существуют портативные звуковые карты, которые подключаются к компьютеру через USB.
2. Сетевая карта. Она выполняет роль моста, по которому передаются данные между соединёнными маршрутизатором устройствами. Эта деталь конструкции встраивается в материнскую плату или устанавливается в разъёмы PCI-Express и PCI.
3. Wi-Fi адаптер. Эта комплектующая призвана избавить от километров проводов, соединяющих устройства в доме или офисе. Адаптер устанавливается в стандартные разъёмы и работает на частоте 2,4−4 ГГц.

Если нужно подключить к компьютеру дополнительные устройства, на помощь придут специальные порты. Эти разъёмы располагаются внутри и снаружи системного блока.

Виды портов:

• PS/2 — для клавиатуры и мышки;
• HDMI/VGA — для проекторов и телевизоров;
• LPT/COM — для принтеров и модемов;
• USB — для подключения устройств любого типа.

Для взрослых и детей устройство компьютера может быть сложным для понимания. Если правильно подойти к изучению отдельных составляющих системного блока, можно быстрее понять принцип работы устройства и функции всех его элементов.